浅谈公路工程边坡防护
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浅谈公路工程边坡防护
一、公路路基边坡防护原则
公路路基边坡防护应遵守以下原则:①“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则;②路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。
不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量;③路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,密切结合路面排水作综合考虑;④在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护;⑤坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性。
但护面墙可用于极限稳定边坡。
二、公路路基边坡防护中需要注意的问题
1.路基边坡的破坏
路基边坡的破坏主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。
坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展最终导致边坡破坏,进一步造成路面塌陷,直接影响了行车的安全。
沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚,导致边坡破坏。
边坡破坏还与路基填料的性质,路基高度,路基压实度有关。
一般来说,砂性土路基边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏;较高的路基边坡比较低的路墓边坡更容易遭受坡面流水冲刷;压实度较好的边坡比压实度差的边坡更耐冲刷。
冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上,如砂型土边坡、亚粘性土边坡,黄土边
坡等。
在日常大气降水和风化作用下,沿坡面径流方向形成许多水冲沟,如平常不注意养护或养护不到位,日积月累,逐年扩大。
加上冬季积雪,造成坡脚湿软,路基强度降低,上部土体失去支撑,最终发生破坏。
同时,高速公路行驶的汽车截起的雨雪水,也会冲刷坡脚。
因此,对土质路基来说,边坡坡脚是边坡的最薄弱环节,应加强养护。
2.路基边坡的破坏和防护需注意的问题边坡稳定:保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差与温度变化的影响,
防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程,从而保护路基的整体稳定性;环境保护:使工程对环境的扰乱程度减少到最小,并谋求人工构造物与自然环境相协调。
三、几种常用的公路路基边坡加固防护技术
1.框格防护
框格防护可分为现浇混凝土框格护坡、混凝土砌块框格护坡和喷射混凝土框格护坡几种,框格内宜用植物防护或其他辅助防护措施,适用于土质或风化岩石边坡。
框格的大小应视边坡的坡度、土质确定,还应协调景观的效果。
通常方型框格边长宜为1-3m,若做成拱型骨架的形式,圆拱直径宜为2-3m。
2.砌石防护
对于边坡缓于1:1的公路填方边坡、沿河路堤浸水部位坡面、以及桥涵附近坡面,为防止地面径流或河水冲刷,可采用砌石防护。
砌石防护可分为两种:干砌和浆砌。
易遭受雨、雪、水流冲刷,受水冲刷较轻的河岸和路基,严重剥落的软质岩石的路基边坡,均可采用干砌片石护坡。
为提高路基整体强度,防止水分渗入,宜对干砌片石进行砂浆勾缝处理。
当水流较大,有漂浮物冲击时,就应采用厚度为0.25-0.4m的浆砌片石护坡,每隔10-15m 设缝宽2cm的伸缩缝。
石砌护坡坡脚应修筑馒石基础,常用浆砌片石骨架或混泥土骨架,以节省片石和水泥,并在骨架内铺草皮或三合土捶面。
3.土工织物防护
土工织物是一种高分子合成纤维制成的工程材料,具有质地轻、强度高、弹性好、耐磨、防虫蛀、耐酸碱等诸多优点,但这种材料对紫外线敏感,在太阳的直接照射下容易老化。
在公路边坡铺设土工织物,利用其高强度、高韧性等力学性能,可有效提高边坡土层的强度,并均匀分布结构物所承受的应力,减轻或分散传递到边坡上的应力和应变,避免产生局部破坏。
由于土工织物的孔隙率比砂砾高得多,并且密度远比沙砾小,所以其作为反滤层的厚度比砂砾薄得多,因而具有良好的反滤作用。
四、支挡工程防护
1.抗滑桩
抗滑桩是在边坡地层中挖孔或钻孔后,将钢筋或型钢放入其中,再将混凝土浇灌其中便形成就地灌注桩。
混凝土中的水泥砂浆会渗透到桩周一定范围的土层中,对土层的整体强度有较大地提高,此外,由于孔壁通常是粗糙的,使得桩与地层紧密的粘结咬合在一起,桩便可调动超过桩宽范围相当大一部分地层的地层抗力,同桩一起抗滑。
2.抗滑挡土墙
抗滑挡土墙一般设置在滑坡前缘,它是整治滑坡常用的有效措施之一。
抗滑挡土墙采用重力式,利用墙身重量来阻挡滑体,因而设置挡土墙时必须保证其基础深埋于滑动面以下的稳定地层中,防止墙体被滑体推走。
抗滑挡土墙用于公路边坡防护的优点是取材容易,施工方便,见效快,但这种方法只适用于较低的边坡。
五、锚索工程防护
锚杆加固边坡就是在预先钻好的孔内插入锚杆,然后将一端固定在滑动面以内的土层中,另一端固定在坡面上,使得锚杆将表层不稳定土体钉到深部稳定岩体,而且锚杆与结构面斜交,能有效防止结构面发生错动时岩体沿最不利滑移面滑动。
近年来,锚杆(索)工程在治理滑坡和防护边坡中应用非常广泛,它用来加固局部不稳定的岩块或岩体,也可用于加固岩石顺层滑坡,其长度一般不超过30m。
六、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。
七、生物边坡防护
随着人们环保意识的增强,生物防护已成为边坡防护的最重要的形式之一,它在防灾减灾、水土保持、净化大气、降低噪音、美化环境、恢復生态系统等多方面起到积极作用,生物防护的经济性也比其它防护方式高。
我们知道,影响边坡稳定的一个重要因素是水的作用,特别是暴雨较多地区的公路边坡冲刷、侵蚀
严重。
公路坡面受雨水侵蚀有三个过程,其一是雨滴击溅侵蚀,其次是雨滴形成的片状水流侵蚀,最后集中成细沟侵蚀,后者对路基边坡的破坏作用最大,严重的可能导致坡面滑塌等病害。
在坡面上种植植物正是防治细沟侵蚀的有效手段,植被还可拦截雨水,减缓径流,防止水土流失。
八、结束语
随着国民经济建设不断发展,公路交通事业日新月异,公路日益增多,人们出行带来极大便利。
在公路路基边坡防护中,防护措施选择应根据公路等级,自然地理情况,气候情况等综合考虑,确保路基的强度与稳定性。
总之,要具体问题具体分析,搞好公路建设,确保路基边坡稳定、安全。
【参考文献】
[1]吉晋荣.浅谈路基边坡稳定性分析及防治措施[J].科技传播,2010.
[2]薛志峰.公路边坡常见支护方法简介[J].山西建筑,2008(10).。