石柱土家族自治县交通建设工程质量安全监督站409199
摘要:近年来,随着我国经济的持续稳定发展,我国公路建设也得到了飞速的发展。而路基边坡防护作为公路施工的构成部分,其技术水平的高低直接影响着公路工程的整体质量和后期运营安全。为避免雨水、风力等自然因素对路基边坡的破坏,需要因地制宜的采取防护措施保证路基边坡的稳定,要仔细分析道路等级,降雨强度、地形、土壤和材料的来源,选择既实用合理又经济美观的工程方法,以确保路基安全和高效的运营,使路基建设与环境、景观和生态环境,保持和谐地相对平衡。本文在此从边坡的破坏形式出发,对几个重要的公路边坡防护的技术措施做了一定的研究。
关键词:路基边坡;坡面;植物;护面墙
一、公路路基边坡防护概述
公路路基边坡防护是防止路基病害、保证路基稳定、改善道路环境景观、保护生态平衡的重要措施,也关系到路基的外观、路线景观与环境协调。路基高填深挖路段设计的时候为了延长道路的使用年限,需要考虑到路面的稳定性、安全性,这就要求我们对路基的边坡防护要有一个全面的考察和研究,路基的边坡防护要考虑的因素很多,包括设计、施工、现场地质情况、水文、当地的气候等等的自然条件,选择最可靠的防护措施,确保边坡稳定。目前我国路基边坡防护因设计的局限性和缺乏充足的理论研究实践,加上天气、地理的差异,就决定了最后边坡防护必须因地制宜,这是不容忽视的研究内容。
二、边坡的破坏形式
边坡滑塌是路基边坡问题的常见形式,根据边坡的情况不同,可以将破坏形式分为以下四种:溜方、滑坡、剥落以及碎落、崩塌。溜方是由于少量土体沿着土质边坡向下滑动形成的,也就是边坡上稍薄的土不断向下流动,这主要是因为经常降雨以及施工不当等原因造成的。滑坡则是说明部分土由于重力的原因,沿着边坡下滑,主要是指一部分土体在重力作用下沿边坡的某一滑面滑动。剥落和碎落指的是边坡表面被风化严重,在各种因素的影响下从坡上剥落下来。边坡崩塌,指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动,多发生在大于60°~70°的斜坡上,危害极大。
边坡在发生破坏之前是稳定的,路基边坡受力平衡。随着边坡中土体的强度逐渐降低,或边坡内部的下滑力逐渐增大,而抗滑力逐渐减弱,使边坡的稳定性遭到破坏。边坡内某一部分由于抗滑力小于下滑力而开始变形,产生微小的滑动,以后变形渐渐发展,直到坡面出现断断续续的拉张缝隙、应力集中;随着边坡变形的进一步发展,后缘拉张裂缝进一步加宽,错距不断增大,两侧剪切裂隙贯通撕开,边坡前缘土石挤进并鼓出,出现了大量的膨胀裂缝,滑坡出口附近渗水侵浊,这时滑动面已全部形成,接着便开始整体向下滑动。
三、公路路基边坡的几个重要的防护技术措施
1、植物防护
植物防护是直接在路基边坡上种草、种树或铺种草皮来防护边坡的方法。边坡上的植被能固结土壤调节土的湿度,防止裂隙产生和风化剥落,减缓地表水的冲刷。植被防护适用于不陡于1:1(种草时不陡于1:1.25)。边坡土壤和当地气候适宜植物生长的地区,可采用种树措施,如荆条、柳条丛等。采用种草防护时,应选用根系发达、生长力强,适当地气候、土质的草种,当边坡不适宜种草时,可在边坡上铺一层种植土。种草时草籽应均匀分布,一般应在春季、秋季播种,播种后应加强管理。铺种草皮前先平整坡面,铺设时要紧贴边坡拍平,错缝铺种,在旱季铺种草皮后应经常洒水,使坡面湿润。此外为保证成活率,草皮应随采随用。
2、工程防护
(1)干砌片石
干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护,可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5-1:2。
(2)浆砌片石
浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡,应做好排水与防护的结合,否则不宜采用。当水流速度较大时(如4-5m/s),波浪作用较强,以及河流可能有流木及其他撞击物等冲击作用时,宜采用浆砌片石防护,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置。浆砌片石护坡优点是耐久性较好,适宜防护不同控制边坡中的岩土层和不同位置的边坡,且造价适中,故适用于上下边坡中的一般坡面。
(3)抹面防护
抹面防护适用于各种容易风化的边坡岩石地带。抹面是对路基边坡地带的一种防护。是指将石灰、炉渣、水泥或水泥砂浆按照一定配合比例进行均匀拌合之后摊在路基边坡地带,经过压实、提浆、抹光处理之后形成的一层防护面。抹面材料的配合比一定要严格控制,确保质量。抹面的质量是浆砌防护工程的外观质量的组成部分,因此外观制水量的坚固美观,也是抹面防护工程里面需要注意的地方。
(4)护面墙防护
护面墙用于封闭软质岩层和较破碎的挖方边坡和容易遭受侵蚀的土质边坡。用护面墙防护的边坡坡度应小于1:0.5,并应符合极限稳定边坡的要求。护面墙分为实体、窗孔式、拱式等类型,可结合边坡地质条件进行合理选择。护面墙厚度根据墙高来决定,基础地基一定要牢固可靠,护面墙可以分级设置,用来增强稳定性,各级之间要设立平台连接,墙背设耳墙,墙顶封闭,以防水流进墙背,窗孔式护面墙的窗孔多采用半圆拱,拱式护面墙的拱圈材料可根据拱跨大小进行选择:拱跨较小时,可用砂浆砌块石;拱跨较大时,可采用水泥混凝土。
(5)喷浆和喷射混凝土防护
对坚硬易风化,但是未严重风化的岩石边坡,为防止进一步风化,可在坡面上喷射-层水泥砂浆,形成保护层,喷浆可用于高而陡的边坡,但所防护的坡面必须干燥和坚硬,地下水发育或成岩作用差的黏土岩边坡不宜使用,喷浆防护厚度不宜小于50mm,采用砂浆强度不应低于M10,喷射混凝土防护的厚度不宜小于80mm,混凝土强度不应低于C15,喷浆和喷混凝土防护坡面应设置泄水孔和伸缩缝。喷射混凝土护坡在具有重量轻、防止风化、施工简单等优点的同时,也具有费用高、厚度难控制等缺点。
(6)土钉防护
土钉技术是近几十年发展起来的一种加固支挡技术,它集原位土工加筋、锚固技术于一体,由加筋喷浆混凝土面墙和灌浆或入土包裹体组成。常用钢筋做拉筋,其尺寸较小,全长与土粘结,可承受拉应力、剪应力和弯矩的作用。坡面上喷射混凝土,形成土体加固区带,用以提高整个边坡的稳定性。土钉加固技术长度短,不加预应力,安装速度快,造价低,并且由于有大量的锚钉,有利于系统的整体稳定性,土钉锚固结构比一般刚性结构柔性大,可有效抵抗一定的位移。
(7)山区道路路弯边坡防护
对于山区道路路弯边坡整体稳定性不良地段的边坡加固,采用混凝土锚杆框架加固。预应力锚杆采用Ф32高强精轧螺纹钢筋,每孔施加250KN的预应力。长度可以根据实际刷坡情况进行调整,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样。当坡面岩性为土质或软质岩时,锚杆框架嵌入土层40cm,露出10cm。锚杆框架施工前先铺砌2cm后砂浆调平层,再进行钢筋的制作安装,梁体采用C25混凝土浇筑,浇筑前先绑扎客土植被护坡预埋钢筋,若遇局部架空则采用M7.5浆砌片石补砌。框架施工完毕,进行客土植被护坡。若锚杆与地梁钢筋、箍筋相互干扰,可局部调整钢筋、箍筋的间距。锚杆每隔2m设置一处定中件。锚杆的连接采用连接器接长,不得采用任何形式的焊接接长。
四、结语
综上,边坡支护施工作为公路工程施工中的重要组成部分,为确保工程的质量,施工过程中应根据公路等级,自然地理情况,气候情况等综合考虑,合理选用路基防护技术,采用科学合理的方法进行边坡防护,确保路基的强度和稳定性,达到节约工程费用,美化环境,保护生态环境的效果。
参考文献:
[1]王秋波.浅谈公路路基边坡破坏形式及防护措施[J].黑龙江科技信息,2010,(4).
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