城市道路边坡治理方式研究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-22
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城市道路边坡治理方式研究

刘训蓬

湖北鼎天宏图建设工程有限公司惠州分公司   516200

摘要:城市道路边坡治理的过程中,需要进一步对城市道路进行有效的应对控制,从而提升其的稳定性。但在实际运行的过程中,影响城市道路边坡出现问题的原因较为复杂,在治理的过程中,需要根据不同的情形选择不同的治理方式。本文针对城市道路边坡治理过程中影响边坡稳定性的主要原因进行有效的分析,并举出常见的城市道路边坡治理方式与方法,然后通过在城市道路边坡治理过程中的实际案例分析,对城市道路边坡治理的方式方法进行有效的研究,从而进一步发挥城市道路的稳定性,延长其的使用寿命,为我国城市发展提供良好的基础保障。

关键词:城市道路;边坡治理;治理方式

城市道路是否能够发挥作用,对于保障城市的正常运行具有重要的意义。我国历来重视城市基础设施、交通设施的建设,但在道路长期运行的过程中,边坡因各种客观因素的影响而产生不稳的情况。而影响边坡稳定性的因素较多,为了进一步提升城市道路的使用寿命和稳定性,避免大规模改建所造成的资金、资源浪费现象,需要充分了解相关的条件和原因,并在此基础上采取合理的防护、治理措施,有效提升城市道路边坡的稳定性,为城市道路的正常使用和运行提供良好的基础保障。

一、影响城市道路边坡稳定性的主要原因

(一)地质条件

城市道路边坡使用的过程中,地质条件对边坡稳定性的影响最大,最容易导致边坡稳定性、应力环境发生严重的变化,从而引起边坡失稳、崩塌、滑坡等情况。例如在岩土体工程力学性质不佳的情况下,道路会因为自然沉降而造成边坡的结构面控制型出现问题。而在软弱岩石边坡使用的过程中,应力条件的变化也会导致边坡失稳现象的产生[1]。通常情况下可以对地基进行有效的处理,改善不良的地质条件,但在实际应用的过程中,因为特殊因素的影响,也会导致地质条件出现一定的变化,从而引起相关的问题。

(二)水文条件

在城市道路边坡失稳的因素分析过程中,发现地下水的活动以及道路水文条件对边坡带来的影响是引起边坡失稳的主要原因。一方面,地下水在补给或者排泄的过程中会出现一定的水土流失现象,从而导致边坡土壤变少,并最终导致出现边坡失稳的情况。另一方面,当地下水因为气候、工程施工、排水等问题发生变化的情况下,边坡也会受到一定程度的影响,从而造成边坡失稳的情况发生[2]

(三)新构造运动

地震等新构造运动会引发地质水文条件的变化,而边坡的形态也会受到其的影响而产生变动,从而使原有的边坡稳定性结构遭到破坏。而在进一步受到外力因素影响的情况下,边坡很难承受相关因素的影响,从而产生不良的改变,进一步导致边坡失稳或者破坏情况的发生。特别是在边坡出现下滑的过程中,当边坡的作用力方向与边坡自身结构出现严重偏差时,边坡的滑动抗滑能力无法保证对边坡的有效支撑,从而造成边坡失稳的情况。

(四)气候剧烈变化

气候发生的剧烈变化会导致边坡的含水量、地下水汇集量产生较大的变化。例如在暴雨的情况下,边坡会在短时间内受到雨水、地下水的多方面干扰,从而导致边坡出现结构上的变化,引起失稳的情况。而在过度干旱的情况下,边坡内部的水分被全部排出,在土壤中形成一定的空隙,而城市道路在运行过程中所带来的负荷会导致空隙被填充,从而使边坡的结构发生变化,进一步对边坡的稳定性带来影响[3]。同时,当突然降温时,土壤内的水分因为冻结而产生体积方面的变化,从而出现边坡冻胀问题。而在开春温度上升后,会导致土壤中的水分融化,从而出现伸缩的现象,对边坡的稳定性也会带来严重的影响。

(五)人类活动

边坡在城市道路发挥作用的过程中,持续保持对城市道路交通负载的支撑,当人类活动在城市道路边坡周围展开的情况下,边坡自身的负载方式会发生变化,若对边坡结构带来破坏时,会进一步导致边坡稳定性受损,从而引起相关的问题。例如交通运输过载的情况下,边坡负载较高时会出现挤压、收缩的情况,从而对边坡的稳定性带来不良影响。而在施工的过程中,工程开挖会导致边坡结构受损,也会引起相关问题。此外,在市政地下施工的过程中,穿越边坡、道路的施工也可能对边坡的稳定性带来影响,例如钻进、顶管工程带来的扰动情况会对边坡结构带来影响,从而造成边坡失稳情况的发生。

二、常见的城市道路边坡治理方式

(一)边坡稳定性预防措施

1.浆砌片石防护

该技术通常用于边坡老化、稳定性出现变化的预防过程中。在道路边坡出现老化或者道路地基与山丘坡度比例并不均衡的情况下,可以采用浆砌片石防护技术对边坡稳定性进行有效的加固和防护。采用该技术进行边坡稳定性加固、预防的过程中,首先需要对边坡周边的水文条件进行充分的调查,对水流速度、坡逢等数值进行有效的控制,确定相应的保护位置,并通过设置沙砾垫层以及浆切片石伸缩缝,使边坡的稳定性得到有效的保护。在设计的过程中需要充分重视伸缩缝的方向,应当与道路边坡的方向保持一致,从而减少因排水效果不佳而导致的边坡冻胀问题。同时还需要根据道路边坡的排水情况合理设计泄水孔,并使用相应的填充材料有效控制边坡的渗透压力,使其能够有效处理边坡背面积水问题,使边坡的稳定性得到有效的提升。而在不同的区域在使用该技术进行强化的过程中,需要充分考虑到施工时间、气候、地理条件对施工带来的影响,以保证良好的边坡防护效果

[4]

2.喷涂防护

当城市道路周围的地质情况较为复杂,需要对边坡质量进行有效的控制,避免边坡裂缝、走向不良等问题对边坡稳定性带来的影响,可以通过混凝土喷涂防护的方式处理裂缝,并通过压力喷涂的方式,保证混凝土与边坡表面、土壤之间的充分接触,从而提升喷涂防护的效果。但在实际施工之前,还需要根据城市道路边坡的开裂、稳定性等情况,合理选择菱形金属网、螺栓进行事先处理,然后展开混凝土的喷涂作业,以保障良好的喷涂防护效果。

3.三维网植草护坡

三维网植草护坡在城市道路护坡强化的过程中较为常用,利用土工三维网进行植草,并通过土工格等方式进行植物种植,在网间或者土工格之间填充土壤和沙粒,并使用草籽进行种植,使相关的植物在生长之后通过根系的生长对护坡的土壤进行有效的加固作用,是一种生态型的技术。但在实际应用的过程中需要合理确定网间的距离和中间位置,并确保高模量的基础层符合植草的需求,并避免因三维网、土工格造成的水土流失现象。其次,在展开三维网植草护坡之前,首先需要对护坡进行削坡处理,避免石块等问题对植物生长带来的不良影响。而在三维网布置的过程中,需要按照由上到下的顺序进行延伸布置,确保三维网之间的间距小于2.5cm,并使用u型钉进行固定,然后根据城市的地理条件、绿化等多方面的需求选择相应的草种。播撒前需要用农田土进行回填,并对播撒后的草苗进行及时的养护,通过浇水和护理保证草植得以生长,并使其的根系发挥良好的固土作用。

(二)边坡稳定性加固治理措施

1.坡面加固

在对边坡坡面加固的过程中,可以有效提升边坡的防雨水冲刷能力,并通过隔绝的方式避免因分化等问题导致的岩土边坡受损现象。坡面的加固可以通过封闭防护以及植物防护的方式,避免相关问题带来的影响。而对于城市道路边坡使用过程中出现的风化、岩质情况,则需要合理采用防护措施,以避免剖面加固效果不佳的情况。利用灌浆施工、混凝土喷射等方式对缝隙以及岩质表面进行处理。从而有效应对坡面出现的问题,并进一步保障边坡的稳定性。

2.挡墙加固

挡墙加固技术在边坡治理的过程中较为常见,根据其使用的材料和挡土的结构,可以分为挡土墙、锚索桩支护、预应力支护等不同的加固方式。在采用挡土墙结构的情况下,可以根据道路边坡当前的情况采取合理的挡土墙,以有效提升边坡的强度。例如重力式挡土墙,可以利用自身的重量和强度,有效应对边坡土体的侧面压力。在应用的过程中,还需要确保冲刷线的位置、土体疏干效果符合道路边坡安全防护的需求。在设计的过程中可以通过泄水孔、不透水封闭等方式,避免积水现象的产生。同时还需要控制挡土墙的高度,以避免对城市道路视野、景观等带来的不良影响。通常情况下,挡土墙支护多用于城市道路地基能力较弱的地段。而在使用锚索桩、预应力支护等技术的过程中,需要进一步对城市道路边坡的稳定性进行有效的测量,确保相关的数据符合该技术应用的实际需求。同时在施工之前,还需要对边坡和锚固措施的安装孔洞进行有效的清理,确保安装的角度符合设计的要求,并保持锚固结构的平直状态,从而有效提升其的牢固效果。

图1挡墙加固示意图

(三)边坡稳定性的监控与治理

1.边坡监控

边坡的监控对于城市道路边坡治理的效果有重要的作用,一方面边坡监控的过程中,需要对边坡的沉降情况、开裂情况进行全面的监督,并根据城市道路的实际使用需求,评估相关问题带来的危险程度,并采取有效的措施进行处理。若需要展开应急处理时,则需要事先做好临时封水排水处理,并严格控制施工过程,以避免事故现象的发生。另一方面,在城市道路运行的过程中,通过有效的监控,可以对边坡稳定性的变化情况进行有效的掌控,从而在问题发生之前,采取有效的措施进行预防,以提升边坡的稳定性和使用寿命

2.边坡、坡面治理工作

在道路使用的过程中,需要及时对边坡的破损情况进行有效的监控,一方面需要对城市道路边坡进行及时的清理,并通过嵌补等措施,避免破损规模的进一步扩大。对于破损情况不明显的边坡,应当展开有效的破损清理,清理边坡表面的尘土以及碎石,然后采用修补的方式提升边坡的稳定性。当破损较为严重的情况下,则需要采用浆砌片石嵌补等方式进行修补,以避免出现坍塌的情况。另一方面,若需要对边坡进行固定的情况下,需要根据边坡的实际情况确定牢固手段,并在此基础上进一步加强对边坡的支撑和加固。例如使用混凝土支柱等方式进行有效的处理,而在相关问题处理的过程中,需要重视从根部进行有效的支撑,并根据地质条件对边坡的不良地质情况进行有效的封闭和填充,从而避免相关问题对边坡稳定性带来的不良影响。

三、某市城市道路边坡治理案例

(一)工程概况

该道路工程因为强台风的影响而出现边坡滑坡的情况,该边坡高度较高,并采用人工挖孔挡土桩进行支护,中间距约为6米,滑坡段总长为10米,在边坡顶部有一栋住宅楼,若不对相关问题进行有效的处理,会导致附近建筑安全性受到影响。

图2工程现场

(二)地质水文条件调查

1.地质条件

出现边坡滑坡的地段土质为坡积层粘性土,当含水量过大的情况下,会出现塑性状态的变化。因此在遭遇台风的过程中,粘性土出现流动状态,最终引起滑坡的情况。由于该土壤具有明确的液限和塑限,需要对水分进行有效的控制,从而避免相关因素带来的影响。

2.水文条件

该边坡在斜上方有一条排水管道,可以将边坡顶部的雨水以及建筑物的雨水进行排出,但在实际应用的过程中,强台风带来的暴雨超出了排水管道的排水能力,从而使坡顶直接受到雨水的影响,导致土体的含液率超出稳定指标并引起边坡滑坡现象[5]

(三)边坡稳定性现状

该边坡使用挡土桩、挡土墙进行防护,并使用混凝土作为护臂覆盖厚度约为8厘米,虽然设置了部分泄水孔,但由于泄水孔靠上的位置没有设置滤水层,导致泄水孔出现阻塞的现象,土体内的水分无法得到及时的排出,也无法满足保护土体稳定性的作用与效果。

(四)边坡治理措施

1.隔水处理

为了避免雨水对边坡带来的进一步影响,在展开施工前,首先需要使用土工布对边坡进行覆盖,然后截断雨水管中的水流,避免对边坡带来的冲刷,从而减少滑坡进一步加重的情况。

2.临时加固

在雨水隔离完毕后,使用钢管以及竹篱笆在道路边坡脚处进行打桩,然后使用沙袋进行加固,从而避免滑坡现象进一步加剧。

3.设计方案

在设计的过程中充分考虑到边坡的坡度以及高度要求,同时考虑到场地影响,无法使用锚杆以及片石进行有效的挡土。本次边坡治理属于紧急工程,为了节省工期,采用成本较高的混凝土剪力墙进行挡土支护,材料选择就地取材,并对坡顶进行硬化排水,然后使用混凝土、泄水孔、滤水层对边坡进行加固和处理,降低边坡的含水率,从而提升土体的强度,使其满足知乎的需求。

4.护坡修复

确定雨水不会对边坡带来影响后,将含水率较高的土全部运走,然后使用现浇双向混凝土剪力墙进行挡土,通过开挖的方式挖到道路天然地基,然后使用钢筋混凝土分布植入挡土桩中,并设置梅花状的泄水孔,使用鹅卵石作为滤水层。

5.回填

等待混凝土强度达到要求后,使用粘性土分层夯实并进行回填,打夯机需要确保土体密度高于90%,并在靠近剪力墙的位置使用鹅卵石作为滤水层,避免泄水孔阻塞的现象。然后根据每层30cm的高度进行回填,并对坡顶进行硬化,减少坡顶雨水渗透现象。

6.监测

施工完成,需要在两年内对护坡的工作情况进行监测,竣工后需要保持一个月一次的监控次数,而在一年后,则需要每两个月监控一次。监控位置需要根据坐标法设置三个观测点,并通过五固定的作业原则,保证良好的监测效果。

7.工程总结

竣工一年后,护坡没有出现较大的变化。在两年后确定没有发生裂纹,结束监控。而护坡的强度和稳定性得到有效的保障。

四、结语

综上所述,城市道路边坡治理的过程中,不同的问题需要采取不同的方法进行有效的处理,在边坡出现问题之前,应当采取有效的防控措施;而在边坡出现问题后,则需要针对引起问题的原因,采取有效的措施保障边坡治理的效果。从而实现经济性、工程效果的有效平衡,为城市道路充分发挥作用提供可靠的保障。

参考文献:

[1]王岩,李平,李金会,闫献一,温明越.浅谈山地城市道路边坡工程综合支挡技术[J].工程建设与设计,2022(18):215-217.

[2]刘世锦,崔伟刚,万沛.城市道路边坡治理方式探讨[J].工程建设与设计,2022(11):99-101.

[3]邹海萍.关于市政道路高边坡治理的设计及稳定分析[J].低碳世界,2019,9(05):255-256.

[4]林慧.试论城市道路边坡滑坡的防护与治理——以郴州市青年大道边坡滑坡为例[J].安徽建筑,2014,21(04):159-160.

[5]彭亚捷.道路边坡稳定性分析及治理设计[J].江西建材,2018(10):90-92.