公路路基边坡防护施工阐述
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公路路基边坡防护施工阐述
随着我国公路建设的迅速发展,为保持公路路基的强度和稳定性,减少公路路基病害的发生,确保行车安全,公路路基边坡的防护具有重要的作用。
公路路基边坡的防护分为两类:一种是边坡的生态防护,所谓边坡生态防护是指单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相集合的固坡措施。
第二种是边坡的工程防护,它主要是利用堆砌混凝土、砖块或其它材料对边坡进行防护,是公路边坡防护的传统方法之一。
目前常用的方法包括:浆砌片石、干砌片石、水泥砼预制块防护等。
就目前边坡防护方法的研究来看,不应停留在单纯的工程防护或生态防护方法上,应将两者结合起来,发挥其各自的长处,避免其缺点,达到优势互补。
一、公路路基边坡
边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。
边坡处治,首先要进行稳定性分析,然后根据稳定性分析的结果,决定是否要对其进行加固处理。
边坡稳定分析的方法很多,目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。
近几年,基于不同的力学模型而建立起来的各种数值分析计算方法也越来越受到工程界的重视。
一般来说,不同的边坡类型,不同的分析目的以及可获得的基本资料情况,应采用与之相适应的计算理论和稳定分析方法。
由于坡表面倾斜,在坡体本身重力及其他外力作用下,整个坡体有从高处向低处滑动的趋势,同时,由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施,它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。
一般来说,如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力,边坡将产生滑动,即失去稳定;如果滑动力小于抵抗力,则认为边坡是稳定的。
二、工程防护的种类
工程防护技术可分为工程加固措施与工程防护措施。
工程加固措施可以对边坡可以起加固作用,比如锚杆、抗滑桩和挡土墙等加固措施;工程防护措施用于对边坡坡面进行防护,只适用于稳定边坡,主要应用于岩石边坡,比如干砌片石防护、喷射混凝土护坡等,其作用是防止岩石边坡坡面被风化、土质边坡坡面被雨水冲刷。
1.抹面防护
抹面是将二合土(石灰、炉渣)、三合土(水泥、石灰、炉渣)或水泥砂浆均匀的摊在路基边坡,经压实,提浆、抹光后形成的一种边坡防护层。
它适用于各种易风化但尚未严重风化的岩石边坡。
常用的抹面材料主要有石灰浆等,抹面的厚度不宜超过30mm,表层可涂软化点稍高于当地气温的沥青保护层,抹面防护使用年限为8~1 0年,高速公路路基边坡不宜采用抹面防护。
2.喷浆和喷射混凝土防护
对坚硬易凤化,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M1O,喷射混凝土防护的厚度不宜小于80mm,混凝土强度不应低于C 1 5,喷浆和喷混凝土防护坡面应设置泄水孔和伸缩缝。
喷射混凝土法分为素喷法和锚喷法。
素喷法为直接将高标号砂浆喷射在大致平整的岩面上,使坡面易松散的颗粒得以稳固,保证行车及行人的安全。
它用于表层易松散的风化岩面。
锚喷法,其工作原理是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆约束山体的滑动,并在滑动体表面锚头上加挂钢筋网并喷射混凝土,在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构,这样可以将松散的岩石固定为一个整体,以达到彻底根治滑坡的目的。
锚喷法适用于大部分岩石土和碎石土等地质结构山体和易产生滑坡地段,它可预防早期滑坡的产生。
只要产生滑动的区域面积不很大,滑动层不很厚,都可以采用此方法。
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。
3.护面墙防护
护面墙防护适用于防护易风化或风化严重的软质岩石或较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡,边坡不宜陡于1:0.5。
护面墙类型应根据边坡地质条件确定,窗孔式护面墙防护的边坡不应陡于l:O.75,拱式护面墙适用于边坡下部岩层较完整而上部需防护路段,边坡应缓于1:0.5,单级护面墙的高度不宜超过10m,并应设置伸缩缝和泄水孔。
护面墙的基础应设置在稳定的地基上,埋置深度应根据地质条件确定:冰冻地区,应埋置在冰冻深度以下不小于250mm,护面墙前趾应低于边沟铺砌的地面。
4.浆砌片石防护
浆砌片石防护适用于坡度缓于l:1的易风化的岩石和土质路堑边坡或易受水侵蚀的土质边坡,浆砌片石护坡的厚度不宜小于250mm,砂浆强度不应低于
M5,应设置伸缩缝和泄水孔。
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4-5 m/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。
5.干砌片石防护
当边坡为缓于1:1.25的土质或土夹石边坡,较软的土质路基边坡因雨水冲刷会发生泥流、拉沟与小型溜坍,或有严重剥落的较质岩层边坡,周期性浸水的河滩等均可采用干砌片石防护。
可采用干砌片石护坡。
干砌片石防护厚度不宜小于250mm.千砌片石防护可有效的防止雨水或地面水流的冲刷,干砌片石结构,不仅为了节省费用,而且可以适应边坡有较大的变形。
但干砌片石受水流冲击时,细小颗粒易被流水冲刷带走而引起大的沉陷。
干砌片石应使用不易风化的坚硬岩石。
6.水泥混凝土预制块防护
在选择设计路基边坡冲刷防护类型时,有些地区缺乏片石、块石材料,此时可选择水泥混凝土预制块防护。
它比浆砌片石防护能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击(其容许水流速度在4—8 m/s以上、容许波浪高度可在2 m以上),还能抵抗较强的冰压力。
水泥混凝土预制块可制成边长不小于1 m、厚度大于6 cm 的方块,并配置一定的钢筋。
为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。
三、工程防护的优缺点
工程防护技术的优点是见效快,能迅速保证边坡的稳定性,但由于很多工程防护与环境绿化与景观之间的关系不能很好的协调,所以很多工程防护坡面呈现外观颜色单调,缺乏生气,例如锚杆挂网喷射混凝土坡面,在行车视线中呈现大片的灰色,不能满足公路对环保绿化以及消除驾驶疲劳等多方面的要求,并且工程防护造价较高。
四、结束语
我国公路的边坡沿线防护工作的开展与实施持续的时间较长,而且还要考虑到工程与自然环境之间的相互配合,并能够采取适当的绿化防护方法来进行,保
证公路工程与环境相协调,产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。
因此在真正的边坡设计中还要遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。
参考文献
[1]杨军,浅析公路路基边坡防护的施工[J]科技致富向导.2013(06).。