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摘要:文章选择某公路工程作为研究案例,在简要介绍工程概况的基础上,梳理填方路基边坡冲刷过程,而后对填方路基边坡施工防冲刷施工技术予以概述,总结填方路基边坡防冲刷应急准备措施,最终全面构建填方路基边坡施工中防冲刷措施,期望以此为后续阶段相关工程边坡施工提供有效的技术参考,最大程度的降低工程项目边坡受到的冲刷负面影响。
关键词:边坡施工;防冲刷;填方路基;措施
引言:在填方路基施工阶段会对应形成边坡,降雨天气下,边坡受雨水冲刷作用影响,很容易出现滑坡事故,增加施工安全风险。基于此,施工单位应重视边坡防护工作的作用,在确保路基边坡施工稳定开展的基础上,构建边坡防冲刷方案,以此保障边坡施工和应用安全性。
1工程概况
本研究所选工程为公路工程,该公路工程沿线区域地形、地貌带有明显的复杂性特征,选择A标段对其加以细致研究。A标段所在区域为丘陵地区,多为软土地基,植物丰富,降雨普遍集中在春夏两季。在对该公路进行路基施工时,受降雨影响,很容易出现边坡冲刷问题,影响施工安全,因此,需立足该工程具体情况,构建可行性良好的边坡防冲刷方案。
2填方路基边坡冲刷过程
在降雨天气下,受降雨溅蚀、径流冲刷影响,填方路基边坡土颗粒会逐渐分离,形成泥沙转移和沉积现象。从降雨溅蚀情况来看,雨滴在落到地面后会先发生击溅,根据相关研究可知,当雨滴降落于地面后,其速度大约在7—9m/s,此种速度下,其会对地面产生一定冲击,会使土体在侵蚀作用下飞溅[1]。严格来说,边坡冲刷过程具有复杂性特征,是雨滴和土壤相互作用的过程,可将其总结为三个环节,即:分散、搬运和沉积。填方路基边坡冲刷整体作用过程为:如降雨天气下降雨强度超出地面入渗强度,边坡表面即会随之形成产流,并逐渐于其表面形成薄层漫流,而一般来说,边坡表面普遍存在起伏,且其不同部位抗侵蚀能力也明显不同,径流在流动下,会逐渐汇集,持续增加水深和流速限制。在侵蚀搬运环节,土壤为物质基础,边坡表面为侵蚀形成的关键区域。在此期间,径流和降雨皆为侵蚀动力的来源。皆直接作用于土体,产生水土流失,对边坡造成严重破坏。
3填方路基边坡施工防冲刷技术概述
3.1填方路基边坡施工防冲刷技术现状
现阶段,填方路基边坡施工防冲刷措施设计和执行已经趋于成熟,但在具体填筑施工环节,对土质边坡的临时保护和防冲刷却一直未形成一个权威的方法,究其原因体现于如下方面:首先,在道路填筑环节,为防止填筑面层被水浸泡,需将其调成2%—4%的横坡或纵坡,雨水在流至两侧后,会直接冲刷边坡。其次,总结而言,在土方填筑环节,与其配套的排水管道无非处于未施工、在施工和完工未验收三个环节,各环节皆无法将其用于土方施工临时排水。最后,填方施工具有持续性和填筑分层性特点,为确保碾压效果良好、路幅宽度合理,需保障每层皆填至边沿,在上层填土覆盖下层过程中,多余土方会于边坡滑落,因而必须要制定过程临时防护方案。
3.2填方路基边坡施工防冲刷技术优势
从总体上来看,填方路基边坡施工防冲刷技术优势体现在三个层面:一是成本低,只需应用到普通的彩条布、塑料布或土工膜,且宽度、长度可结合具体情况灵活调整、应用普通硅酸盐水泥和一系列辅助工具即可。二是操作简便,操作人员只需经过简单培训即可进行操作,对其专业性要求不强。三是外观具有强烈的层次感,整洁美观,可与附近环境较好的融为一体。
3.3填方路基边坡施工防冲刷技术工艺与要点
第一,施工人员在进场前,应落实区域水文地质、地形条件全面勘察工作,在此基础上,研究图纸内容,结合现场情况,准确开展放线工作,确定坡脚线。同时,施工人员要以边沟结构尺寸为依据,确定放沟位置,以流水方向为参照,明确开挖标高,确保边沟内部存水及时合理排出。
第二,填方路基边坡施工防冲刷技术流程如图1所示。
图1 填方路基边坡施工防冲刷技术流程图
第三,施工人员应科学进行各类参数选择工作,就土工布、土工膜的选择而言,施工人员要从施工具体情况出发,针对需要连续性施工、临时防护时间短的区域,最好应用彩条布;针对需要间断性施工、临时防护时间长的区域,则应用抗风化能力理想的土工膜。就泄水槽尺寸的选择而言,为确保路基宽度有效性,一般而言,施工人员会将泄水槽深度控制在35cm左右。就水泥浆配比选择而言,施工人员要立足施工需求,多次组织现场试验,确定最终的水泥浆配比,以取得理想的防雨水冲蚀效果。
3.4填方路基边坡施工防冲刷技术经济、社会效益
于具体工程项目应用填方路基边坡施工防冲刷技术后,可显著提升边坡防冲刷有效率,解决雨季时边坡冲刷问题,降低返工风险,节约施工成本[2]。与此同时,边坡施工防冲刷技术简单快捷、实用效果和美观度较为理想,具有较强的应用价值。
3.5填方路基边坡施工防冲刷技术适用范围
现阶段,边坡施工防冲刷技术在各类土质填方路基边坡中较常应用,特别是在多雨省份,更是有着较高的应用率,在保障路基边坡施工质量、完整性和稳定性方面具有理想的优势。
4填方路基边坡防冲刷应急准备措施
在填方路基边坡具体施工环节,施工单位应落实防冲刷应急准备措施,具体而言,可从如下三点着手:第一,应落实日常动态监管工作,定期检查施工情况,及时发现施工存在的风险因素,增加资金投入,针对性制定整改方案,将风险扼杀于摇篮。第二,应树立动态观念,密切关注天气变化,制定合理、完善的安全值班制度等,在填方路基边坡施工期间,如发生突发事件,可在第一时间内传递事故信息,与此同时,施工单位需立足施工情况,对风险预先加以研判,提前准备相关设备和工具,并做好检查等标识。第三,施工单位要增加资金投入,购入足够的雨具,将其下发给施工人员,如此,在出现紧急情况后,施工人员也可立即投入工作。同时,施工单位要预先准备石笼、砂袋、照明设备、挖掘机、装载机等,完善应急准备措施。
5填方路基边坡施工中的防冲刷措施
本环节立足填方路基边坡施工实际情况,针对性构建防冲刷措施,主要提出应落实如下八点工作。
一是在土石方具体施工环节,应关注排水是否畅通,采取有效举措,确保排水状态始终良好。施工人员在路基填筑施工前,需先落实边坡、边沟清理工作,立足工程情况,构建可靠性良好、功能齐全的排水系统,同时,为确保排水效果良好,还需将排水系统和天然沟渠有机联系,确保边坡范围内积水及时、有效排出。另外,施工人员要立足区域情况,合理设置排水系统,以对区域内地表水加以有效控制,防止其对路基造成冲刷。最后,针对汇水面积较大的区域,施工人员要展开桥涵基础设施建设工作,待其完工后,方可进行路基施工,控制泥石流发生风险,保障后续施工安全、高效进行。
在进行路基排水系统施工时,为保障排水系统应用效果,施工人员应落实如下工作:(1)以设计规定为参照,结合截面尺寸、位置和长度要求,严格进行施工;(2)对于工程进展期间所应用的材料,施工人员需对其细致加以审核,确保其类型、品种与设计规范要求相契合。同时,在材料入场阶段,施工人员即要落实试验检测工作,待确认材料质量合格后,方能允许其入场应用于具体施工工作中;(3)对于工程进展期间新设置的排水系统,应重点关注其排水的通畅性,并对不同排水设施的具体连接情况加以检查,防止排水系统在运作期间发生堵塞问题。同时,施工人员要将临时、永久排水设施紧密结合,确保二者协调运作,呈现出最优的排水效果。另外,施工人员还要保障排水不会对路基和区域内建筑造成负面影响;(4)针对工程沟基,施工人员要关注其稳固性,对弃土表面加以处理后,合理设置排水沟;(5)应确保沟形整齐,保证沟底、沟坡平顺度,落实沟内清理工作;(6)在水沟正常排水期间,应采取有效举措,避免其对路基造成负面影响。
二是施工单位应尽可能避免于雨季开展高填路基施工活动,如项目要求必须在雨季展开施工,则要保障各项施工工序紧密、有效衔接。同时,施工单位应于每层填土表面设置横坡,确保积水顺利排出[3]。另外,在完成项目建设收工前期,施工单位也要碾压区域内松土,避免区域积水持续增加,诱发安全事故。
三是如有条件,可于路基边坡喷播草籽,形成临时护坡植被,发挥其护坡作用。现阶段,施工单位普遍会应用如下两种方式喷播草籽:一是直接喷播方式,该项方式造价低且操作简单,但很容易出现草籽喷播不均匀问题,且在雨水冲刷作用下,草籽还会大量流失,成活率并不理想;二是平铺草皮方式,相比于直接喷播而言,草皮平铺施工更加简单,且由于草皮为一个整体,可以更好的抑制水土流失。但该项方式并不适用于风化程度严重的边坡,以免影响防护效果。
四是针对路基边上在风浪作用下产生的浪窝,施工单位要对其进行夯实处理,以坡比为参照,针对性开展修整工作。
五是如条件允许,施工单位也可于边坡应用土工织物,避免边坡被雨水冲刷,在此期间,施工人员应落实如下工作:(1)应结合填土具体高度,确定土工布长度,选择长度合理的木杆,于其下端缠绕土工布并缝合;(2)需应用性能良好的挖掘机设备,开挖坡脚并进行清淤;(3)操作挖掘机长臂,在缠好土工布木杆上捆绑重物后将其放入沟底,而后填土压牢;(4)在路基顶部边缘弯折土工布上端,使其完全覆盖路基顶面,并在土工布边缘10cm位置,应用一定长度的木桩固定土工布,而后覆盖厚度在30cm、宽度在1.5m以上的素土;(5)一般来说,将土工布接缝区域叠合宽度控制在50cm左右即可,在此基础上,使用尼龙绳将其紧密缝合。
六是在填方路基边坡施工阶段,会应用到大量的机电设备,施工人员应在日常落实防雨防水工作,同时,结合不同机电设施的结构,对应安装漏电保护器,如此,即便在复杂条件下,机电设备也可安全、高效、稳定运行。
七是强化与气象台间的沟通,准确掌握气象资料,施工尽可能避开雨季。同时,如施工在雨季即将来临时进行,施工单位也要预先准备所需材料,全面勘察区域地形、地势情况,对区域排水泄洪能力准确加以评判,在此基础上,构建内容完善的防汛方案。
八是在情况允许下可换填砂夹石,同时,施工单位要积极采取措施,优化施工、运输条件,保障车辆行驶的畅通性。
结语
总而言之,在填方路基边坡施工期间,降水、径流会对边坡造成严重的冲刷影响,在雨水作用下,路基边坡会出现失稳,增加安全事故发生风险。因此,在进行填方路基边坡施工期间,应落实防冲刷工作,解决冲刷问题,使边坡始终处在稳定状态,即便发生突发事件,也可将危害降到最低。
参考文献
[1]杨武炳.海上风电工程桩基防冲刷设计方案[J].能源与节能,2022(03):184-187.
[2]宋玉泽.填方路基边坡施工中的防冲刷措施研究[J].交通世界,2019(28):22-23.
[3]冯兴波,宋丹青,徐永福.路基边坡冲刷特性的颗粒流模拟[J].地下空间与工程学报,2018,14(02):558-564.