高边坡防护工程范文

时间:2023-06-04 10:04:06

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高边坡防护工程

篇1

关键词:高速公路;边坡防护;双排抗滑桩

1引言

在高速公路工程项目中,其边坡稳定性会受自然因素、人为因素等影响不可避免出现深挖路堑边坡,导致公路边坡失稳。其中,自然因素主要包括工程项目所在区域内的地质条件、地形地貌、大气降水以及地震灾害等;人为因素主要包括边坡的开挖方式、防护设计方案以及养护和绿化等方面[1]。在此背景下,如果边坡防护设计不当,其稳定性就会受到影响,进而给路面的行车安全带来威胁。

2工程概况

在建云南省墨江至临沧公路TJ6标段主线起始桩号K70+950~K84+850,路线全长13.916km。其中,K70+950~K71+200左侧边坡于2019年11月15日开始开挖,2019年11月20日路基左侧第五级边坡开挖完成后,发现边坡坡顶、坡面出现开裂现象。为防止滑坡继续发展,业主及时要求施工单位暂停该段挖方边坡施工,同时要求施工单位在滑坡坡脚反压回填,回填高度≥6m,滑坡发展速度得到暂时有效控制。

3边坡防护新理念

在传统高速公路边坡防护设计工作中,为了实现边坡的稳定性,保证高速公路的运营安全,设计人员往往更注重边坡强度功效,采用混凝土灰色防护,这一防护形式具有投资成本高、工程量大以及单调等特点,且与周围的自然环境不协调,在目前的高速公路边坡防护设计中已逐渐被淘汰。新形势下,高速公路边坡防护新理念提倡以边坡稳定为基础,采用绿色防护新理念,因为绿色防护具有美化环境、保持水土、恢复植被、防护浅层边坡以及完全覆盖岩土边坡等众多优势,既实现了加固和绿化刚柔并剂的效果,又能保证边坡稳定、解决边坡防护与生态环境问题,进而实现人与自然的和谐共处[2]。

4滑坡形成机制

高速公路工程边坡是在岩体、土体、自重以及人为等作用下形成的具有一定倾斜度的临空面,在具体的设计过程中可能会由于不利地形条件、土层及岩土结构,工程施工、大气降雨等因素的影响,使边坡的一部分与另一部分产生相对位移,边坡丧失原有的稳定性,进而形成滑坡。在本工程项目中,滑坡的形成和发展同样受不利地形条件、土层即岩土结构,工程施工、大气降雨等因素的影响。(1)有利地形条件:滑坡处位于单项人工斜坡上,坡度为45°~53°之间,坡度较陡,坡脚路基已超出开挖范围,形成临空面,为滑坡形成提供了有利的地形条件。(2)不利的地层及岩土结构。滑坡所在区域内的边坡主要以全风化的砂岩、强风化的炭质页岩夹砂岩为主,节理裂隙发育,岩体破碎,岩质软,遇水软化速度快,岩体强度下降,自稳能力差,为滑坡形成提供了有利条件。(3)工程施工。K70+950~K71+200段为深挖方,路基左侧为高边坡,开挖后由于未及时封闭坡面,其在大气降水、暴晒等自然因素影响下,导致开挖后的边坡强度大大降低,出现失稳、使边坡坡面出现了大量的节理裂缝,导致坍塌。因此,在具体的施工过程中,未及时封闭边坡是造成滑坡发生的一个重要因素。(4)大气降水。大气降水一部分随着边坡坡面向坡脚排泄,对边坡造成冲刷;另一部分通过岩体风化裂缝下渗,使坡体含水量增加,岩体和斜坡强度降低。大气降水既是造成滑坡产生的自然因素,也是主要的外在因素。总的来说,K70+950~K71+200段在不利地形条件、不利地层即岩土结构、工程施工以及大气降水等的共同作用下,导致该路段边坡出现变形,从而产生滑坡。

5边坡防护设计应遵循的原则

针对因滑坡造成灾害的路段,需结合其对本工程项目的危害程度、维修难度以及勘察结果进行综合性防护设计[3],并遵循以下设计原则。

5.1综合治理原则

在本工程项目中,由于造成滑坡的影响因素较多、性质复杂、规模较大、危害严重,需要对滑坡路段使用抗滑桩、抗滑挡墙、锚杆(索)等岩土支挡和锚固措施、加强排水等多种手段进行综合治理。

5.2安全第一原则

在设计边坡防护方案时需综合考虑多种客观因素的影响,尤其加强注意本项目所在区域内的地形、地质条件、大气降水、工程施工等不利影响,力争一次完成,不留任何安全隐患,不引发新的灾害,保证本工程项目的安全运营。

5.3施工便利原则

全面考虑工程项目施工的便利性、方案的可行性以及方案实施的可操作性。同时,在具体的施工过程中不断健全与完善安保措施,保证施工人员的生命不受威胁。

5.4经济合理原则

应当结合实际情况,采用成熟的岩土工程治理技术,防范灾害的发生,做到因地制宜,合理解决经济性与安全性之间的矛盾,确保工程项目顺利推进。

5.5环保美观原则

在具体的施工过程中,尽量做到不破坏原坡体上既有的植被,并对边坡的开挖部位进行绿化,使工程环保美观,以此增加公路的运行能力,提高驾乘人员的舒适程度。

5.6动态设计原则

由于受地质条件的复杂性和勘察钻孔局限性的影响,在具体的施工过程中应当加强对滑坡地表的监测和巡视,随时掌握和了解滑坡动态,保证施工的安全性。另外,将信息化施工运用到其中,遵循动态设计原则,一旦发现局部滑面与方案设计不一致时及时向上级领导反馈,并优化和调整设计方案。

6边坡防护设计方案

6.1双排抗滑桩支挡

(1)刷坡减载。将第2级边坡坡脚位置作为清方起点,向上按照设计坡率1∶1.25~1∶4,再根据调整后的边坡坡率清除部分滑坡体,减小滑坡推力。(2)抗滑支挡,为保证边坡的稳定性和安全性,应在K70+991~K71+231段第1级边坡平台处设置41根尺寸为1.8m×2.4m抗滑桩进行支挡(前排桩),桩长18m,桩间距6m;K71+030~K71+180段在坡顶距主线中桩65m处设置26根桩径为1.8m×2.4m和2.0m×3.0m的两种桩,桩长为22m~24m,抗滑桩全部采用C30混凝土钢筋混凝土浇筑,桩间采用C30钢筋混凝土挡土板,并结合工程项目的实际情况,在K70+950~K71+300段主线坡脚位置设置路堑墙。抗滑桩工作原理如图1所示。(3)为防止边坡出现局部滑移,在第1级边坡处设置路堑墙,墙顶采用锚索框架防护;第2、4级边坡处设置抗滑桩段落外,其余全部采用锚索框架植草加固;第3级边坡K70+950~K71+200段采用三维网喷播植草防护,K71+200~K71+300段采用锚杆框架防锚杆框架护;第5级边坡采用三维网喷播植草防护。(4)排水工程。①截水沟:在距离挖方坡顶外的5m处设置尺寸为40cm×40cm的坡顶梯形截水沟,并采用C20现浇混凝土浇筑;②排水沟。在每一级的边坡平台处分别设置尺寸为40cm×40cm的平台排水沟,并采用C20现浇混凝土浇筑。

6.2单排抗滑桩+坡面强防护

由于本工程项目滑坡产生的位置为者整村下方,清方困难。因此需要对已产生滑动位置进行抗滑支挡。(1)刷坡减载。将第2级边坡坡脚位置作为清方起点,向上按照设计坡率1∶1.25~1∶6,根据调整后的边坡坡率清除部分滑坡体,减小滑坡推力。(2)抗滑支挡。为确保滑坡的稳定与安全性,K70+972~K71+182段在坡顶距主线中桩73m处设置36根抗滑桩,桩径为1.8m×2.4m、2.0m×3.0m两种,桩长为22m~25m,抗滑桩均采用C30钢筋混凝土浇筑,桩间采用C30钢筋混凝土挡土板,部分抗滑桩顶面以下1m、2m分别设置预应力锚索,采用6束Φ15.2mm高强度低松弛钢绞线(1860MPa),锚固段长度10m,单孔锚索设计锚固力340kN,锁定锚固力272kN。如果继续开挖施工,滑动面势必会出现下移,因此需要在K70+975~K71+230段主线坡脚位置设置抗滑挡墙,K70+950~K70+975段、K71+230~K71+300段主线坡脚位置设置路堑墙。(3)边坡防护。第1级边坡坡脚设路堑墙,墙顶采用锚杆框架防护;第2、3级边坡采用锚索框架防护(6束Φ15.2mm钢绞线),锚索设计荷载650kN,锁定荷载480kN;第4级边坡除设置抗滑桩段落,K71+182~K71+230段采用锚杆框架防护外,其余坡面采用三维网喷播植草防护;第5级边坡采用三维网喷播植草防护。(4)排水工程。①截水沟:在距挖方坡顶外不小于5m处,设置尺寸为40cm×40cm坡顶梯形截水沟,并采用C20现浇混凝土浇筑;②排水沟:在每一级边坡平台处设置尺寸为40cm×40cm的平台排水沟,采用C20现浇混凝土浇筑。

篇2

【关键词】桩承扶壁式挡墙;高填方边坡;防护工程;应用

中图分类号:U213文献标识码: A

一、前言

在填方边坡防护工程中,由于边坡的特殊性,桩承扶壁式挡墙成为了很好的选择,该技术在应用过程中,必须要首先计算边坡的各项数据,进而设计合理方案,确保填方边坡防护工程顺利实施。

二、工程概况

某住宅小区拟建场地西北侧原始地貌为丘陵,东南侧处于丘陵至冲沟过渡地段,经过开挖、堆填整平场地,从上往下分四级台阶,第一级台阶的整平标高介于224.5~227.5m,第二级台阶的地面整平标高介于219.5~221.5m,第三级台阶的地面整平标高介于207.50~215.00m,第四级台阶的地面整平标高介于192.50~212.50m。拟建场地南侧为第一职业中学足球场,地势较低,且原始地形起伏较大,相对高差最大约20m,由于用地红线正好位于斜坡上,没有足够的放坡空间。

三、支护方案的选择与设计

1、方案选择

(一)重力式挡土墙:靠自重维持平衡稳定,它取材容易,形式简单,施工简便,适用范围广。但是,当挡土墙高度较大时,要保证墙身的抗弯能力和墙体的稳定性要求,墙身厚度就很大,结构占地面积大。

(二)悬臂式钢筋混凝土挡士墙:靠悬臂板抵抗墙背土压力产生的弯矩和剪力。

(三)扶壁式钢筋混凝土挡土墙:钢筋混凝土结构由墙面板(立壁)、墙踵板、墙趾板和扶肋(扶壁)组成,即沿悬臂式挡土墙的墙长,每隔一定距离增设扶肋,把墙面扳与墙踵板连接起来。适用于缺乏石料的地段,较悬臂式挡土墙经济。

由于场地范围有限,没有足够的放坡空间,且下方是第一职业中学的足球场,人流量较大,重要性等级较高,如果用传统的重力式挡土墙或者衡重式挡土墙,石料用量惊人,且施工质量很难控制。若采用悬臂式挡土墙,其侧向位移难以控制。针对本工程的实际情况,综合各项因素考虑,决定采用桩承扶壁式挡土墙的方案,并对桩前及扶壁式挡土墙踵下软弱土层进行注浆加固。经充分考虑安全、经济原则,上部可采用1:1.5坡率放坡,下部采用桩承扶壁式挡土墙支挡,如图1所示。

2、支护结构设计

(一)扶壁式挡墙设计

扶壁式挡土墙由趾板、踵板、墙面板及肋四部分组成,设计时取两肋跨中到跨中或肋中到肋中为一计算单元;对于趾板和肋分别按矩形或肋形悬壁梁考虑;对于墙面板和踵板是三向固定板,属超静定结构,按简化假定的近似方法进行计算。扶壁式挡土墙墙身尺寸初步拟定然后经过反复验算得,扶壁式挡土墙高6m,墙宽0.4m,扶壁厚0.7m,扶壁间距为4m,底板厚0.6m,墙趾宽1m,墙踵宽4m(如图2)。

首先确定作用在挡土墙上的侧向土压力,根据我国现行《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002中主张采用第二破裂面法计算侧向土压力。墙身的稳定性设计就是将扶壁式挡土墙墙身和墙踵板上部的有效填土作为一个整体,验算这个整体的稳定性。

(1)挡土墙的抗滑移稳定性验算

挡土墙的抗滑移稳定性是指在土压力和其他外加荷载的作用下,基底摩抵抗挡土墙滑移的能力,用抗滑移稳定系数Kc表示,即作用于挡土墙抗滑力与实际下滑力之比。一般情况下扶壁式挡土墙的抗滑移稳定性应符合下式:

Eat=Easin(α-α0-δ)

Ean=Eacos(α-α0-δ)

G为挡土墙每延米的自重; Ea为每延米的主动土压力的合力;a0为挡土墙基底的倾角;a墙背与岩土的摩擦角,能够形成第二破裂面时,a=45-φ2φ土体内摩擦角,μ为基底摩擦系数。

(2)挡土墙的抗倾覆稳定性验算

挡土墙的抗倾覆稳定性是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力,用抗倾覆稳定系数Ko表示,扶壁式挡土墙的抗倾覆稳定性应符合下式:

Xf=b-zcotα

zf=z-btanα

Z为岩土压力作用点到墙踵的竖直距离,x0为挡土墙重心至墙趾的水平距离,xf为土压力作用点至墙趾的水平距离,b为基底的水平投影宽度。

通过以上公式进行稳定性验算求得抗滑移验算满足:Kc=1.447>1.3,抗倾覆验算满足:Ko=3.786>1.6。扶壁式挡土墙根据其受力特点进行配筋,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。

(二)桩基设计

由于挡土墙坐落在斜坡上面,且基础承载力不足,采用桩基础,既可以提高挡土墙基底承载力,也可以起到抗滑作用。挡土墙基础采用人工挖孔桩,桩径1m,桩间距2.5m,根据《建筑桩基技术规范》,根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下式估算:Quk=Qsk+Qpk=uΣqsikli+qpkAp考虑到挡墙附加应力和偏心荷载条件下,最后计算得到:主筋为24根Φ16(HRB335),箍筋Φ8@150,加强筋Φ16@2000,灌注C25混凝土。

由于应力集中在墙趾与桩的节点处,在墙趾处设置一暗梁,连接下部的桩,确保扶壁式挡土墙受力均匀。

(三)排水设计

挡土墙往往由于排水不良,大量雨水经墙后填土下渗,结果使墙后土的抗剪强度降低,重度增高,土压力增大,有的还受水的渗流或静水压力影响,在一定条件下,或因土压力过大,或因地基软化,结果造成挡土墙的破坏。因此,挡土墙墙顶应采取合理的排水措施及时将雨水排走。在坡顶线处设置截水沟,截水沟尺寸不小于300×300mm,用Mu10烧结砖砌,砂浆抹面。

坡体深层排水:在扶壁式挡墙背按梅花形布置泄水孔,采用100mmPVC管,并用透水土工布包裹PVC管,泄水孔外倾5%,墙背做50cm厚砂砾石反滤层,在安装时,可通过钢筋对PVC管进行固定,对于墙面板方向的泄水孔,要使PVC管与正面模板接触紧密。

四、挡土墙施工工艺及技术要求

1、施工工艺流程

桩基定位人工挖孔护壁下放钢筋笼浇桩身砼桩基检测扶壁式挡土墙基础施工墙面板和扶壁施工混凝土养护反滤层处理墙背分层填土。

2、施工注意事项

(一)放测桩位时,应测定中心桩及挡土墙的基础地面高程,临时水准点应设置在施工干扰区域之外,测量结果应符合精度要求。人工挖孔桩必须采用三序跳挖施工。

(二)测量放线确定基础尺寸后进行钢筋绑扎、立模,同时预埋墙面板钢筋和扶壁钢筋。基础钢筋的绑扎要注意钢筋的保护层厚度,垫块采用和基础同强度的混凝土垫块,以保证混凝土的质量。对于松散地层可埋设注浆管,待基础底板完成后可注浆加固。

(三)混凝土灌注完毕后,安排专人对混凝土进行养护。当气候炎热时或有风时,2h~3h后即可浇水以维持充分的润湿状态。

五、桩承扶壁式挡墙受力特性及监测分析

1、在桩承扶壁式挡土墙结构位移分析中,数值分析结果与现场监测得到的变化规律基本一致,结构最大水平位移均未超过20mm,最大竖向位移均未超过5mm,说明桩承扶壁式挡土墙复合支挡结构可以有效控制其自身水平与竖向位移。

2、桩基与地基土刚度的差异对该复合结构竖向位移存在不利影响,但对其水平位移有一定的控制作用。

3、扶壁式挡土墙与桩的连接处的剪应力最大,存在明显的应力集中现象。因此,需对扶壁式挡土墙与桩的连接部位进行加强处理。

4、挡土墙不同断面处土压力增长趋势基本相同,不同深度的土压力随着填土过程增长的速度不同,墙底处土压力增长速度较快,土压力分布符合常规的土压力理论,从墙底到墙顶土压力减小。

六、加固施工要求

1、设计采用动态设计法,施工中应加强监理和变形监测,根据施工反馈信息,对设计进行修改和完善。

2、有抢险作用的锚索施工,其钻孔和灌浆应24小时连续施工,待灌浆达到设计强度,墙移稳定后方可转入正常施工作业。

3、加固工程的施工方案应由施工方提出,经监理方审查同意后方可会同建设单位、设计单位、质监部门共同商议,使施工做到万无一失,顺利完成。

七、结束语

综上所述,在填方边坡防护工程中,如果要采用桩承扶壁式挡墙形式,一定要首先考虑到施工的可行性,进而进行科学计算,合理设计,提出有效的施工方案,确保施工质量。

【参考文献】

[1]张兆军.扶壁式挡土墙施工技术[J].隧道建设.2011(01)

[2]朱三宝,花全.浆砌块石扶壁式驳岸的简化计算[J].交通科技.2012(01)

[3]曹利民.扶壁式轻型桥台设计[J].公路.2012(02)

篇3

关键词:护岸;稳定性;工程措施

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

1.引言

华丰湾堤防工程位于柳江南岸、竹鹅溪口与柳江一桥之间紧靠柳州市柳南水厂。堤防工程紧靠密集居民区,特别是0+345-0+461段,边坡高且陡;而工程开挖边线直逼居民民房,居民房建筑的问题是基础浅薄、房高而质差,因此在密集居民房区选择行之有效的护岸工程技术以及护岸施工措施以保证边坡的安全稳定以及边坡上的居民房的安全显得尤为重要。

2.影响华丰湾岸坡稳定性因素分析

2.1 护岸岸坡稳定性内因分析

影响坡岸稳定性的内因是坡岸的地质结构、形态和物质组成,它对岸坡变形的影响范围、类型、程度起着决定性的作用。不同的岸坡有着不同的坡岸地质结构,岸坡稳定性和抗冲刷能力也有明显的不同。而坡岸的物质组成也影响着坡岸的稳定性,广西柳州市华丰湾堤段的沿岸地质条件比较差,基岩较低,部分堤段地势低,基础下伏基岩为石灰岩或石灰岩孤石,上部为风化层,各层岩土特征为杂填土、素填土、新近沉积土,结构松散,成分混杂,压缩性高,承载能力低。岸坡的物质组成主要为黄粘土,部分层次为卵石质粘土及卵石质粉质粘土,岸边存在地下水渗出,引起下伏土体饱水软化,可导致土体溜、滑移现象的产生。

2.2 护岸岸坡稳定性外因分析

影响坡岸稳定性的外因主要是地下水的渗透、降雨渗入、江水的冲刷、基础开挖后边坡土体荷载的变化等,形成边坡滑坡失稳。广西柳州市华丰湾堤上部为抢险道路,总长485.422m,上游起于市中药厂,与河西堤抢险路相接,华丰湾岸坡处于冲刷岸,地形比较破碎,地下水的渗透造成了边坡的不稳定,原因在于地下水水位下降速度、地下水位线位置以及边坡土体的渗透系数对边坡稳定都有影响。而华丰湾水位线的上升会导致安全系数的降低,最终造成滑坡的现象。同时降雨渗入也是造成华丰湾坡岸不稳定的又一因素,随着雨水的渗入,边坡土体及可能存在的坡顶堆土土体的重度迅速增加,稳定的边坡开始滑坡,很可能造成周边密集居民建筑物的倒塌。

3. 土钉墙技术在华丰湾堤边坡支护中的应用

3.1 边坡开挖

华丰湾泵站工程密集居民0+345-0+461段的基础开挖边坡很陡,开挖的边线几乎直逼密集的居民区,而且与房屋的边缘距离也很近。为了防止因开挖而造成附近的房屋出现裂缝进而威胁居民的安全,在施工中可采用土钉墙技术加固并合理处理堤防基础开挖边坡。土钉墙技术是一种有效的边坡支护的技术,即以锚固现场岩位土体的细长杆件的土钉作为主要受力构件的技术措施。这种由被加固岩位土体、必要的防水系统、密集的土钉群及喷混凝土面层组成的技术可以在华丰湾堤防工程边坡支护中取得良好的作用。从实际看采用土钉墙护坡技术,在开挖深度为6~9 m,开挖坡度1:0.7,开挖边缘距房屋建筑物仅1.0 m的情况下,能最大限度保证附近密集居民区的安全。

在华丰湾堤坝土钉墙施工时可以采用分层和分块开挖的方法,可以分成五个堤块,以每20m堤长为一个堤块。在施工之前可先用塑料管引排地表水,施工时先用挖掘机进行开挖,保留0.5m的保护层,再采取人工开挖保护层,最好保持每层开挖高度为1 5m,首先先开挖第1,3,5这3个堤块,其次再开挖第2,4堤块。对坡面渗水的地方安装塑料排水管引排。在修坡完成之后可以使用1:2的水泥砂浆进行抹面防护。

3.2土钉孔注浆

在往土钉孔内注浆之前,先用清水清理孔内,待水完全干净之后,按照规格注入砂浆,砂浆水、灰、砂的比例保持在0 45:1:1。首先进行第一次注浆,待这时孔口的返浆浓度与进浆浓度一致,再注入砂浆初凝后进行第二次注浆,保持砂浆的比例不变,重复注浆以保持注浆充填密实,然后用M75砂浆进行封孔。

3.3 钢筋网布置与喷射混凝土面板

钢筋网的采用也要讲究一定的规范,间距偏差最好保持在10mm范围之内。钢筋网离坡面的距离在50 mm,丝杆最好用塑料管保护好。在喷射混凝土之前先搭建喷射的施工平台。混凝土喷射施工条件是坡面较干而且明显无渗水,如出现渗水时需用PVC管插管导出处理。同时可采用干法施工,即干搅拌均匀一定比例的水和骨料并倒入混凝土喷射机内,把干拌和物通过压缩气送至喷枪处,喷枪处与坡面保持在1 0m左右的距离,保持喷射混凝土自上而下的顺序并与水一起喷射到坡面上,喷射的方向与钢筋面垂直,喷射的次序依次为钢筋网后方和钢筋网前方。在施工过程中在坡面先喷射一层10~15 mm厚的砂浆,然后再在其上喷射混凝土以减少粗骨料的反弹以及保证混凝土的强度。需要同时进行两次喷射,待喷射混凝土凝固后,喷水进行养护一个星期。

4 安全施工技术措施

4.1 前期安全施工措施

土丁墙施工支护技术是一种施工比较简单的的深基坑边坡支护方法。它的组成部分主要是土钉,经过加固之后的土体以及钢丝网喷射混凝土面,功能主要是维护和稳定基坑边坡土体。华丰湾堤段使用此方法进行边坡支护技术,以抑制民房建筑在坡顶上集中荷载造成坡面上的重新分配而出的变形破坏现象。土丁墙技术的安全施工对于华丰湾密集居民房区高陡边坡地方极其重要。

为了保证技术的安全施工,施工方案必须要在施工前制定完善,做好检验和监测工作。为了保证施工过程中土丁墙的受力稳定性,应该保证在无水开挖的情况下施工,利用井点降水的措施,在距离基坑2米的地方设置排水沟,施工过程中地下水最好保证在开挖面以下。 而前期为了保证安全的施工,基坑的开挖必须按堤身沉降缝分段,即分层分段开挖。开挖一段,完成一段的混凝土堤,同时完成逐层施工土钉的任务。分层的高度最好保持在60米内以及分段的长度应保持在20米内。基坑开挖以后必须封闭好土体以及施工土钉。

4.2 基坑的安全开挖技术

在基坑开挖之前,应该在基坑边以及在密集居民附近安排监测点。监测点之间的间隔距离最好小于20米,监测基准点安排在距离基坑附近不小于2米深处,而最好设置2个以上。在基坑开挖之前应当进行测量的数量不少于2个。在开挖以及施工过程中至少每天测量一次。

施工时基坑的开挖应该按2米厚一层往下挖,完成一层即进行土丁墙施工支护、坡面混凝土防护之后,再继续往下挖基坑,同时继续进行防护。到开挖完成以后,立即再进行堤身混凝土浇筑。堤身施工完毕,立即在已完工的堤段内进行局部回填,加重堤身和填压边坡开挖面,以保证高陡边坡的安全和稳定。利用此安全开挖技术可避免大面积开挖造成边坡应力荷载发生改变而造成边坡塌方,从而能够确保高陡边坡施工过程的安全。

当出现地面出现裂缝的意外情况时,应该顺着裂缝出现处注入一定的水泥以及水玻璃混合液,作用是为了增加抗壁的压力。同时抹平地面水泥砂浆,钢筋钉合理地安排在裂缝的外侧,目的是增加抗拉力以及稳定。

5.结语

广西柳州市华丰湾堤后居民区房屋密集,崩岸强度大,在密集居民房区高陡边坡实施好护岸工程措施显得尤为重要,这对于加强护岸工程的建设和管理,保护好人民群众的切身利益有着重要的意义。要根据实际坡岸的情况,采取比较简单易行和可靠的护岸措施,保证坡岸的稳定性和施工质量,这样才能达到护岸的最好效果。

参考文献:

[1] 姚仕明,卢金友.抛石护岸工程试验研究[J].长江科学院院报,2006.

[2] 姚仕明,卢金友,岳红艳.小颗粒石料护岸工程技术研究[J].泥沙研究,2007.

[3] 姚仕明,卢金友,罗恒凯.长江中下游护岸工程新材料新技术试验研究[J].人民长江,2006.

[4] 姚仕明,卢金友.两种护岸新材料的应用技术试验研究[J].泥沙研究,2006.

篇4

关键词 :高速公路;边坡防护;施工技术;技术措施

一、高速公路边坡防护

高速公路在我国经济发展中发挥着至关重要的作用。这就要求加强高速公路质量管理,尤其是在山区高速公路边坡稳定性能方面。在工程设计阶段,设计单位在现场勘察收集资料的时候,需要对山区沿线的地址、水文等自然因素进行详细记录。施工单位在山区进行高速公路建设时,需要加强边坡施工时的质量检查,防患于未然,做好边坡防护工作。

二、高速公路边坡防护方法

2.1生态防护

生物防护主要是指植草防护,其中包括植树、种植草皮。种植草木进行防护,是我国高速公路建设工程传统的防护方式。随着新工艺的不断应用,铺设草皮这种防护方式已经在高速公路建设防护工程中得到了大量的推广。铺设草皮不仅能够很好地起到保证防护工程质量的作用,还可以在短时间内减小高速公路在工程建设中对自然环境的破坏。

2.2 工程防护

在山区高速公路菱形网格护坡施工时,可以采用水泥混凝土预制、现浇或者石砌的方法进行施工作业。菱形网格护坡多在填方边坡等部位进行施工;护面墙厚度大于护坡厚度,在施工过程中所采用的施工工艺比较简单,施工材料比较容易满足,在高速公路中起到防止抗推的作用。同时,使用喷射混凝土护坡进行防护,是高速公路建设中边坡防护经常采用的施工技术,可对一些风化岩石严重的边坡部位起到良好的稳定作用,喷射混凝土的造价相对来说较高,和周围自然环境难以协调。六角空心砖是最近一段时期内在高速公路上逐渐兴起的一种施工工艺,使用水泥混凝土在变坡上预制安装,在其内部可以植入绿化。六角空心转的施工工艺简便、效果美观,但是费用较高,排水性能较差。窗孔肋式护坡使用片石或砼在护坡表面形成肋,排水性能好。

三、边坡防护的原则与注意事项

1 、“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护的基本原则。

2 、路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则, 根据当地气候环境、工程地质和材料以及密切结合路面排水等情况, 因地制宜, 就地取材, 选用适当的防护类型, 以保证路基的稳固。

3 、护坡方法应优先考虑采用植物防护, 当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时, 要考虑经济性、施工及效果, 采用圬工防护或其他能保证边坡防护稳定性施工措施来进行防护。

4 、在防护方案设计时, 应参照上述原则, 初步选出护坡方法。在施工阶段, 要对每个边坡的排水、土质等调查, 在施工过程中发现与原设计不同的地质情况, 或施工中因为天气原因而造成原有设计方案不适合相应边坡时, 应该及时报告给业主及相关单位和人员, 便于能够及时作出方案调整。

5 、在不良的气候和水文条件下, 对粉砂、细砂和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。路堑边坡应根据边坡岩层组成和坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。

6 、对于土路堤的坡面铺砌防护工程, 最好待填土沉实或夯实后施工, 并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平, 坑洼处应填平夯实。

四、边坡防护施工技术措施

4.1生态防护

边坡生态防护技术主要有植草、植树、三维网植被、土工格室植草、客土喷播绿化等。近年来,我国在生态边坡防护上既引进了国外先进的技术,也研发了一些适合我国国情的防护技术。比如目前比较先进的高次团粒喷播技术最先是从日本引进的,通过不断改良,在国内越来越广泛的利用在公路边坡覆绿工程。

4.1.1植草防护。植草防护适用于冲刷轻微,边坡高度较小,坡度缓于1:1的边坡,应选择根系比较发达、枝叶比较繁盛的耐旱草种。播种时可以在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接喷洒在坡面上;也可以在修整好的坡面上,将粘土、种子、肥料、水等混合物用喷浆机直接喷射于坡面与原土壤粘合,种子发芽后便会植根于边坡土壤中,形成整体保护。

4.1.2铺草皮防护。铺草皮护坡是把天然草皮铺设在边坡上的一种传统措施,施工简单,工程造价也比较低。它适用于边坡高度不高且坡度较缓的地区,它不但可用于土质边坡,也可用于严重风化的岩层和成岩作用差的软岩边坡防护工程。草皮防护的前期管理难度大,新铺的草皮容易遭受各种灾害,在新铺草皮养护期间,必须加强管理。马尼拉草皮以其节节生根,根系发达,耐践踏,耐修剪,耐寒,耐旱的特性被广泛使用。

4.1.3三维植被网护坡。三维植被网护坡是利用植物结合三维土工网等工程材料对边坡进行加固。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点,能起到复合护坡的作用,具有固土性能优良、消能作用明显、网络加筋作用突出、保温功能良好等特点。适用坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。

4.1.4植树防护。在路基边坡植树可以加强路基的稳定性,降低流速、防止和减少水流对路基的冲刷。从保护自然环境上来说,植树能防风、防沙、防雪,还可以美化公路的环境,增加收益。在1:1.5或更缓的边坡上及严重风化的岩石边和裂隙粘土边坡比较适宜植树,但对盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。

4.2工程防护

4.2.1喷浆和喷射混凝土防护.对一些易风化,风化程度尚不严重的边坡,为避免边坡进一步恶化,在坡面上喷射一层水泥砂浆。此类防护要求边坡干燥而坚硬,地下水发育或成岩作用差的黏土岩边坡不宜使用。喷浆和喷混凝土防护坡面应设置泄水孔和伸缩缝。喷射混凝土还分为素喷法和锚喷法。

4.2.2护面墙防护.护面墙防护适用于易风化或风化程度较严重的软质岩石以及坡面易受侵蚀的土质边坡。护面墙应设置在较稳定的地基上,埋置深度因地质条件的不同而不同,对护面墙类型的选择也因边坡地质条件的不同而有所差异。普遍适用的类型有窗孔式护面墙、拱式护面墙和单级护面墙等。

4.2.3干砌片石防护.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。干砌片石可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5~1:2。它不适应于水流速度较大(3.0m/s)的边坡。

五、结束语

随着我国公路事业的发展,公路日益增多,路基边坡防护工作也越来越重,我们在对公路路基边坡进行防护时应根据地质条件、水文条件、气候条件、地形地貌等因素的不同采取不同的防护措施,同时也要注意对生态环境的保护,让公路与自然融为一体,在我们安全行车的同时,也能欣赏到沿途的美景。

参考文献:

[1]王旭伟,浅析公路路基边坡防护.职业技术2009.

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生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。

公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。

2.边坡生态防护现状

近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。

根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。

2.1人工种草护坡

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满足的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

2.2平铺草皮护坡

平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于四周草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护治理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满足的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

2.3液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整洁一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

2.4土工网植草护坡

土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过非凡工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。

2.5OH液植草护坡

该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。

2.6行栽香根草护坡

香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。

2.7蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。

2.8客土植生植物护坡

客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土)和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施轻易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。

2.9喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的要害,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和反抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边

坡绿化防护工程。

3.边坡绿化工程中的难点问题

随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。

3.1边坡植草的退化

在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供给较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态

在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。

3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁

开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点

可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。

4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入

在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。

4.2边坡植草退化的防治技术

防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。

4.3积极引进开发边坡生态防护新技术

边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,

积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。

目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的浇灌技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

5.结论

①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。

②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。

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关键词:高速公路;边坡防护技术;锚杆施工;喷射混凝土;浆砌石防护

中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0014-02

边坡防护形式与边坡稳定状况、破坏类型及规模、工程经济、环境保护、施工方案、工后维护等多种要素密切相关。在工程应用上,如何把那些成熟的经验准则予以定量化,或者转换为半定性半定量的防护决策模型,具有现实的工程指导意义。

一、工程概况

公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。现分述如下:

1.K861+970~+990右上边坡:该边坡下部采取了浆砌片石加固防护措施,但上部仍有风化碎块分布,现部分已经松动甚至掉落,威胁到下方公路安全。

2.K921+460~+660左上边坡:该边坡下部已做浆砌片石加固防护处理,上部岩石节理裂隙发育,在长期风化及强降雨作用下,边坡有崩塌落石发生。

3.K926+680~+722右上边坡:该边坡为土石混合边坡,在长期风化及强降雨作用下,边坡岩土体发生崩落,具有继续发展潜势。

二、边坡防护决策

边坡防护与边坡类型密切相关。边坡分类方法很多,按照边坡物质组成类型,公路边坡可分为岩质边坡、土质边坡和复合边坡等三种。其中,岩质边坡根据其完整性和结构效应,一般可分为完整岩石边坡、破碎岩质边坡和受优势结构面控制的岩体边坡等三类,优势结构面控制岩质边坡稳定性;土质边坡按照土层均匀性和宏观结构面发育特征,大致也可分为纯土质(均质土坡、非均质土坡)和类土质边坡等两类,其中类土质边坡是一种受宏观结构特征控制的非均质土坡,在公路工程中,类土质边坡包括残坡积土质边坡、风化土边坡、崩塌(滑)堆积土边坡和复杂结构土质边坡等,其破坏模式既有土坡特征,又与岩质相似,受宏观结构面工程性状的控制影响。复合边坡是公路工程最为常见的边坡,其坡表通常为土质边坡,下部坡体为岩质结构,具有多种复合破坏模式。

三、加固防护设计方案

都安至南宁高速公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等十一处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。

根据上述边坡的危害性调查,为防止边坡土体及危岩崩落,经分析计算,采用锚喷、挂尼龙网喷射砼的加固防护方案,各边坡加固防护方案见表1:

四、防护加固技术要求

(一)锚杆施工要求

1.先清理坡面危岩、松动石、浮土等。用凿岩钻机或锚杆钻机在先定出孔位处采用干作业法成孔,孔深按设计要求,且穿越破碎岩石和不稳定层,进入稳定岩层。孔位及孔深变更需经监理工程师同意签字确认。

2.灌注水泥(砂)浆:注浆出浆口应插入距孔底100~300mm处,浆液自下向上连续灌注,且确保孔内顺利排水、排气且浆液应足够。注浆材料应按设计要求确定,宜选用灰砂比1∶0.5~1∶1的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆。浆液应搅拌均匀并在初凝前用完。

3.锚杆体制作、存储按设计要求,制作前钢筋应平直、除油和防锈。

(二)喷射混凝土施工要求

1.采用干法喷射混凝土,其水泥、砂、石重量比宜为1.0∶4.0~1.0∶4.5;水灰比宜为0.4~0.45。干混合料宜随伴随用,无速凝剂掺入混合料时,存放时间不超2小时,掺速凝剂后,存放时间不超过20min。

2.喷射混凝土前应做好准备工作。喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,也可依实际情况酌情调整。

3.喷混凝土一次喷射厚度,不掺速凝剂时为30~70mm,掺速凝剂时为50~100mm。

4.经分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若超过终凝1小时后喷射,应先用风、水清洗喷层表面。

5.喷射混凝土后应养护,喷射砼终凝2小时,应喷水养护,养护时间一般不少于7d,遇雨天可适应减少喷水养护次数。

(三)浆砌石防护

本工程仅局部浆砌石防护,按浆砌石工程要求进行。

(四)挂尼龙网喷射砼防护

坡面相对平整且岩石较完整的边坡采用该防护方案。首先清除坡面危岩、松动石及浮土,然后挂ML-1.86×6尼龙网,并采用φ10 mm,L=12cm的钢筋按1.0×1.0m固定,入坡面深度0.1m,然后喷射C20细石砼,厚度5cm。挂网及喷射砼范围应超出坡眉线不少于1.0m。图1给出了采用挂网喷射砼防护的K868+500下行线边坡防护断面图。

五、质量要求及验收

1.为控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收。

2.钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验。

3.施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。

4.宜根据喷射混凝土现场,每个施工段或每喷射50~100m3应制取1组样进行评价其均匀性和平均抗压强度。评价标准见《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)。

5.质量检验要求。(1)所有本工程使用原材料满足规范及设计要求。(2)锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。(3)防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。

6、工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。

六、结语

为保证施工正常进行,控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收;钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验;施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。

防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。

参考文献

[1]SarmaS.K,Stability Analysis of Embankment And slopes [J].Geotechnique,1973,23(3).

[2]李荣伟,侯恩科.边坡稳定性评价方法研究现状与发展趋势[J].西部探矿工程,2007,(3).

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边坡工程设计的特点

非标准设计:不同类型的边坡有不同的特点,同类边坡和灾害也会因形成条件、成因机制、稳定状态等的差异而具有各不相同的特点,边坡治理工程设计对每个边坡的治理部位和范围、采取的方案和措施也是互不相同的。所以,边坡治理工程设计属非标准设计,必须对每个边坡进行具体的针对性设计。

风险性设计:

不稳定边坡都是不良的复杂地质体。

治理工程承受来自边坡体和外界的各种荷载,不仅自身应具有足够的抗变形和破坏的能力,而且还要求下伏的地质体也具有优良的性质。

边坡治理工程技术迄今还是一门不严谨、不完善、不成熟的科学技术。因此,边坡治理工程设计必然存在着相当大的风险性。

应急设计:边坡形成虽然都有一个较长的孕育过程,但其发生灾害却往往具有突发性。为了防止边坡地质灾害的发生或减轻其危害程度,在边坡灾害发生前后开展的防治工程设计,不少情况下具有应急设计的特点。此种情况下,通常是边勘察、边设计、边监测、边施工。

综合防治设计:单一的治理工程措施有时难以承受来自边坡体和外界的荷载,

从而导致工程失效。因此,针对每个边坡的特点,在不同部位采取不同的措施,进行综合防治是非常重要的。即使工程投资不能一次到位,也应在治理方案的基础上,进行分解,采取分期、分步实施的办法进行综合防治。

二、边坡植被物种配方应遵循的原则

遵从植物生态习性,因地制宜

植物的生态习性是指植物生长对环境条件的要求,包括气候生态条件、土壤生态条件、生物生态条件等。气候生态条件(光照、湿度、温度等影响植物的生长繁殖,决定植物能否顺利越冬,越夏,土壤生态条件(养分、肥力、结构、pH值、盐分等)与植物的生长密切相关;生物生态条件关系着植物的生长发育。如果外界环境不能满足植物的生态习性,植物生长就要受到阻碍甚至发生退化。因此,在选配植物时应综合考虑环境条件,因地制宜合理种植。

保持物种多样性,建立自然群落结构

目前.学术界就物种多样性在生态系统中的作用提出了很多假设,如冗余种假设、零假设、特异反应假设、铆钉假设等,对这个问题的看法还没有完全一致的认识。多数生态学家认为,物种多样性是群落稳定的一个重要尺度。物种多样性指数高的群落,物种之间往往形成比较复杂的关系,植物链或植物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落有一个较强的反馈系统,可以缓冲干扰。

遵从生态位原则,优化植物配置

基于物种多样性的考虑,在利用植物进行边坡防护时采用的植物种类较多,这就要求拟定一个合理的配方,因自然群落中的物种、种群不是偶然的组合,而是生态上的协调与组合。绿化植物的选配除了要考虑它们的生态习性外,实际上还取决于生态位的配置,这是生态防护工作关键的一步,它直接关系到系统生态功能的发挥和景观价值的提高。因此,在选配植物时,应充分考虑植物在群落中的生态位特征,从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类,使所选择植物生态位尽量错开,从而避免种间的直接竞争。

三、边坡植被防护技术分类

人工种草护坡

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低廉等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

平铺草皮护坡

平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产.其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷。保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。

喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等措施。

四、边坡防护设计原则与注意事项

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。

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,应密切结合路面排水作综合考虑。

在防护方案设计时,应参照上述设计原则,初步选出护坡方法。在施工阶段,要对每个边坡的排水、土质等调查,根据调查结果变更原设计。

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。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。

对于土路堤的坡面铺砌防护工程.最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实。

对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草的破碎岩路堑边坡,应综合考虑地形关系、基岩风化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工难易及经济性等因素,慎重选择喷浆(混凝土)、护面墙,落石防治等方案。

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[关键词]公路 路基 边坡 防护

中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0185-01

1、 概述

公路建设中,经常在高填方或深挖方段形成大量的边坡,这

些边坡极易受到外界风、雨、冰冻等自然因素的侵蚀,导致水土流失。如果边坡防护措施不当,就会加速边坡的破坏进而引起路基路面的一系列质量病害。危及公路的质量和车辆行驶安全。随着公路建设发展,路基边坡防护日益受到重视,一些技术成熟造价低廉的防护措施不断的在实际中得以应用。

2、 路基边坡破坏的主要形式

2.1 路堤边坡。路堤边坡一般为填土边坡。受力稳定的路堤边坡的破坏主要表现为边坡坡面冲刷和坡脚冲刷。坡面冲刷主要来自雨水对边坡的直接冲刷和地面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟或整体流失,导致路基发生破坏。坡脚冲刷主要是沿河路堤受到流水威协冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

2.2 路堑边坡。挖方路段边坡是人工开挖的斜坡,设计合理的边坡其强度和坡度都应满足稳定边坡的要求。这样的边坡受自然因素影响破坏形式为冲刷、崩坍等。冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡上,其坡面坡脚极易受到冲刷,其坡脚冲刷是边坡最薄弱环节。边坡崩坍一般分为三类:落石型、滑坡型、流动型。其中落石型一般在裂隙发育岩体、硬岩下卧软弱层时极易发生。滑坡型、流动型一般在雨季易发生。

总之边坡坡度陡边坡边度长时以上边坡破坏类型发生机率高。

3、 常见路基边坡防护措施

3.1 工程防护

包括框格防护、封面、护面墙、护坡等。

3.1.1 框格防护

框格防护是用混凝土、浆砌片(块)石、卵(砾)石等做骨架。框格内宜采用植物防护或其他辅助防护措施,它适用于土质或风化岩边坡。框格防护能有效地防止雨水对坡面的冲刷,同时提高了边坡表面地表粗度系数,减缓了水流速度。

3.1.2 封面。封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式,抹面防护适用于易风化的软质岩石挖方边坡;捶面防护适用于易受雨水冲刷土质边坡和易风化的岩石边坡;喷浆和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育坡面不平整的岩石挖方边坡。相对比较抹面、捶面防护虽然投资少,但使用年限较短,防护效果差,在各等级公路上使用较少,喷浆和喷射混凝土广泛采用。在喷射混凝土前应清除坡面风化的碎渣和风化土层(全风化岩石不宜采用),为防止喷射混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落,应加设金属网或高强度聚合物土工格栅。

3.1.3 护面墙。为覆盖各软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡以及坡面受侵蚀的土质边坡免受自然因素影响而修建的墙称护面墙。护面墙除自重外,不担负其它荷载,亦不受土后压力,因此护面墙所防护的挖方边坡坡度不宜陡于1:0.5,并符合极限稳定边坡的要求。护面墙顶部应用原土夯实或铺砌以免边坡水流冲刷,渗入墙后引起破坏。护面墙是山区公路路堑边坡采用较多的防护形式。一般根据边坡的高度,岩石风化程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防护措施。半防护措施中,一般采用坡脚护面墙,即防止降雨和地表径流对坡脚的冲刷,还起到诱导行车视线作用。

3.1.4护坡。在稳定的边坡上铺砌(浆砌或干砌)片石、块石或混凝土预制块等材料,以防止地表径流或坡面流水对边坡的冲刷称之为护坡。铺砌一般采用浆砌冲刷轻微时可采用干砌。在软土地基土的路堤防护,无水流冲刷影响时,可采用干砌片石护坡以适应地基沉降引起的路堤边坡变形。对于大规模开山边坡,可以通过加锚杆,锚坡等结构加强边坡防护。

3.2 植物防护

采用植物防护就是利用植被对边坡的覆盖作用,植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水与地表径流的冲刷,植物防护与工程防护相比具有以下特点:

(1)经济实用。植物防护可以像浆砌片石,喷射混凝土一样起到边坡防护作用,且生态效益是传统护坡无法比拟的。一般植物防护成本仅是工程防护成本的25―40%。

(2)后期效果显著。工程加固措施初期效果显著,但随着时间推移不断老化、风化效果越来越差。但植物防护随着植物生长和繁殖对边坡防护作用越来越大,特别是植物的主根可穿过坡体浅层的松散风化层,锚固到深处较稳定的岩石层上,起到预应力锚杆作用。侧根与地表层密切结合,根系与根系的盘根错节,使表层土壤形成不同深度的牢固的稳定层,从而根本上控制水土流失。

(3)生态观效益明显。对的坡面进行绿化处理能够恢复因建缘石边坡的生态平衡,美化环境,创造一个舒适的行车环境。另外,植物还具有吸收尾气,净化空气,调节小气候诱导行车视线功效。

植物防护具有以上优点已经越来越受到人们的重视。我们普兰店公路段在海皮路、兴唐线、唐南线采取栽植爬山虎、紫穗槐,种植草皮,草网格等技术措施,现在已取得了良好的效果。

3.3 综合防护。即将工程防护和植物防护相结合。综合防护既解决了植物防护短期效果不明显又解决了工程防护年久失修效果差的难题,既起到防护边坡作用又起到绿化美化作用。现在愈来愈多的被人们采用。

常见的方式有:

(1)蜂巢式网格植被防护。蜂巢式网格植草护坡是一项类似于干砌片石护坡技术。它是在修整好边坡,土皮面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或小灌木的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可以在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度防止坡面冲刷。保护植被生长,这种护坡施工简单,外观整齐,造型美观大方,具有边坡防护,绿化双重效果。工程造价适中,在风景旅游区使用较多。

(2)分级修建平台,砌筑种植槽。即在坡脚、碎落台和路堑顶部砌筑种植槽,种植槽内填土种植常绿树根系发达的花灌木和攀爬植物等。坡面液压喷播植草护坡,进行立体绿化。

4、 结束语

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关键词:边坡生态防护、设计

Abstract: with the development of the urbanization process of shenzhen, strengthen the construction of the road slope greening, improve road safety comfort, for people to create a good environment, to the city has a profound and favorable effect. The traditional slope protection, high cost also destroyed the ecological vegetation, ecological slope protection by vegetation is the principle of soil water contain the solid rock slope stability, is to beautify the ecological environment of a new technology, and the effect is more close to the natural slope.

Keywords: slope ecological protection, design

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

深圳市近年来开展道路岩质边坡生态防护实践,在边坡防护传统技术与新技术对比分折的基础上,提出边坡生态防护的类型,探索出了一套完整的边坡生态景观防护技术。在越来越重视生态环境和和谐社会的今天,生态防护技术已成为边坡防护的发展趋势。本文结合深圳市秀峰路道路改造工程,对边坡生态防护设计技术进行分析比较。

1工程概况

秀峰路位于深圳市龙岗区布吉街道,道路南起吉华路,北接规划甘李二路。秀峰路是甘坑片区对外的主要联系通道,随着深圳经济的高速发展及城市化进程的不断推进,甘坑片区现状交通运输条件越来越无法适应城市发展的需要,区域内道路建设相对滞后,已不能适应城市化发展和环境保护的要求。现将秀峰路改造为城市主干道,双向四车道,道路规划红线40m,全长1.863km。主题是“绿色通廊”,既体现道路生态绿化的景观特点,又体现新城市建设的特点。

2设计原则

在满足路基边坡稳定安全的前提下,秀峰路边坡防护设计综合考虑了沿线的自然条件、工程地质以及施工特点等因素,同时充分考虑了环保和景观要求,采用以植物防护为主,工程防护为辅的原则。确保路基的整体性和稳定性以及路容美观性,尽量降低工程实施对沿线环境及自然景观的破坏。

3设计方案

秀峰路边坡防护设计方案,采用边坡生态防护与边坡工程措施防护相结合的形式,以达到固坡、防止水土流失和美化环境的效果。边坡防护方案着重考虑了以下几点:

3.1 稳定安全:边坡防护方案的选择首先考虑边坡的稳定性,特别是高边坡,

层号 岩土层名称

3 粉质粘土

4 粉质粘土

5-1 强风化砂砾岩

5-2 中风化砂砾岩

7-1 全风化千枚岩

8-1 全风化片岩

7-2 强风化千枚岩

8-2 强风化片岩

7-3 中风化千枚岩

8-3 全风化片岩

7-4 微风化千枚岩

8-4 微风化片岩

9-1 全风化砂岩

9-2 强风化砂岩

9-3 中风化砂岩

9-4 微风化砂岩

11-1 全风化千枚岩

12-1 强风化千枚岩

11-3 中风化千枚岩

11-4 微风化千枚岩

12-1 全风化花岗岩

12-2 强风化花岗岩

12-3 中风化花岗岩

12-4 全风化花岗岩

必须通过计算确定采用何种防护方案。

秀峰路边坡计算示意图

秀峰路边坡稳定性分析计算

工程措施 计算方法 边坡安全系数 结果分析

执行规范《公路路基设计规范》JDG D30-2004

原状边坡 加固后

不考虑地震工况 考虑7级 地震工况

锚杆加固 简化bishop法 1.18 1.27 1.16 规范要求:正常工况的边坡安全系数需大于1.2;考虑地震工况的边坡,边坡安全系数需大于1.1;加固处理后边坡稳定性能满足规范要求。

3.2 景观绿化:道路边坡的开挖,破坏了原有植被,造成大量的土坡和

岩石边坡,导致严重的水土流失和生态环境失衡。生态护坡是利用植被涵水固土的原理稳定岩石边坡,植被护坡技术可以较大程度地恢复被破坏的生态环境,生态防护使的地表重新披上新装,生态防护和纯工程防护相比,由于植物丰富多彩的形态,使生硬的道路构造物景观充满生气,极大地丰富道路的景观环境。

3.3 工程造价: 传统的工程防护与生态防护在同等的条件下经济比较见下表

工程防护与生态防护比较 单位:元/m2

类型 浆砌片石护坡

厚30cm 浆砌片石拱形骨架 三维网

植草 三维网 喷混植草

植草厚6~10cm 锚杆挂网 喷混植草

植草厚6~10cm

综合单价 170 156 35~40 70~80 110~140

传统的边坡防护设计,大量采用浆砌片石护面墙、挡土墙、浆砌片石拱形骨架防护等技术方案,对边坡形成了封闭,部分边坡因地下水不能及时排出而导致边坡失稳、坍塌等病害出现,工程防护成本高。生态防护的防护效果突出,且具有较好的景观效果,成本也相对较低。由于生态防护形式有一定的适用范围和局限性,为此在实际应用中应本着因地制宜的原则,根据具体的工程特点合理选用合适的防护方式。

从以上的分析确定了秀峰路边坡防护设计方案,挖方边坡土质路段,高度小于5m的采用植草防护;高度大于5m,小于8m的采用三维网喷混植草防护;石质路段高度大于8m,小于16m的采用锚杆挂网喷混植草防护。填方路段高度小于5m的采用植草防护;高度大于5m的采用三维网植草防护等绿化防护形式。通过边坡采用生态防护措施,植被的生长不仅改善了道路的行车环境,植被根系已经将泥土和岩面紧紧相连,对边坡的稳固及生态的保护取得了很好的效果。

K0+760~K0+870右侧坡面生长情况K1+320~K1+410左侧坡面生长情况

4、边坡生态防护的分析

秀峰路从边坡生态防护技术进行了分析,首先,提出从质地、坡度、坡面侵蚀情况、费用等方面进行方式的选择;同时,从边坡生态防护工程的施工时间、边坡生态防护后的坡面稳定性和坡面植物整体生长状态的变化等方面进行了对比分析;然后,从物种选择、植物助长方面对植被建植技术进行了研究;最后,从景观的角度探讨了边坡生态防护的协调,提出了协调原则和具体要求。

5、边坡生态防护的优越性

对于道路边坡防护设计来说,防护类型是多种多样的,有生物防护、坡面防护、砌石防护、锚杆防护、抗滑桩防护、挡土墙防护等等。边坡生态防护主要是用植物或者植物和非生命的材料相结合的方式,代替纯工程防护方式,起到稳定边坡和防止侵蚀的作用。生态防护还可以绿化环境和周围景观相协调,这也是一种符合环保要求的防护办法。

秀峰路生态防护主要就是在边坡上种植草或灌木两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,高边坡采用锚杆和框架式锚杆加固,利用植物根系固结边坡土壤以有效减轻冲刷,从而达到边坡稳固的目的。边坡生态防护的优越性主要表现以下几方面:

5.1边坡防护:合理的边坡生态防护能防治边坡水土流失、坡面失稳、塌

陷或者滑坡等常见的病害。生态防护一方面是通过工程防护作为受力或施力框架来维持边坡的稳定性,另一方面是通过植被恢复来利用植物护坡功能来进一步稳固土体,同时植物根系起到加筋作用,防治坡面的破坏,增加坡面自然景观。

5.2 行车状况:生态植被可以提高道路交通的安全状况,如通过视线诱导

种植可预示或预告线型的变化;通过遮光种植可防止车辆夜间行驶对向灯光的炫目;通过明暗适应种植,当汽车进入隧道时,可帮助驾驶员缩短对明暗急剧变化的适应时间;覆盖的植物能减缓坡面温差及温度变化的影响,从而降低路表的温度,延缓沥青的老化,维持路面良好的使用质量。

5.3 生态环境:生态防护可以作为道路构造物向周围环境过渡的缓冲带;

植物群落可以成为生物的栖息地,也能逐渐恢复因坡体开挖而遭到破坏的生物链,使已破坏的生态环境得到最大程度恢复。植物对颗粒污染物具有吸滞和阻挡作用,能使空气中的部分颗粒物沉降下来。据称草坪的滞留尘埃的能力比的土地大70倍。并且已知植物能吸收多种交通污染物质如CO、CO、NH、HS、SO等及大气中的金属和非金属粉尘;植物的吸声作用会有效减弱交通噪声,据北京园林科学研究所研究测定,20m宽的草坪,可减少噪声2dB。特别对于覆盖植被的路堑边坡,相当于隔断视线的声屏障,平均声障衰减量达到5~7dB;道路两旁的人工边坡用绿色的乔木、灌木、草合理搭配覆盖,加上道路两侧天然生长的乔木、灌木、花草及栖息的生物,形成一条人工与自然相结合的迷人的风景线[2]。

6、结语

秀峰路边坡防护设计在满足路基边坡稳定的前提下,采用生态防护技术充分保证了环保和景观要求,既防止水土流失,又美化自然环境,使道路与周围自然环境高度和谐。实现了打造“绿色通廊”的设计要求,同时探索了一套具有经济价值、环保无污染、操作简易,与传统施工工艺相适应的植物保护护坡技术。

参考文献:

1、《公路路基设计规范》JDG D30―2004

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农村公路易发生水毁,一个重要的原因就在农村公路缺乏必要的排水及防护设施。本文认为,铁岭市农村公路现有散排水可以满足一般使用要求,提高农村公路抗水毁性能主要应从防护工程着手。

1 建设基本原则

为了缓解资金需求与资金供给之间的矛盾,农村公路的建设应多利用老路,利用稳定的老路基,可以最大限度地减少防护工程的数量。但是铁岭市农村公路路基防护工程建设与资金投入存在着矛盾的情况:经济基础好的地区资金保障好、农村公路或机耕路密度大、可利用的旧路多、防护工程需求少,而经济条件差的地区资金保障差、可利用的旧路也少、防护工程需求大。因此,对一些地区适当降低农村公路的计算车速、适度牺牲线形标准、降低工程量和工程难度促进路基稳定、减少和简化路基防护是合理和必要的。

1.1山岭区合理选线

适度降低线形标准、增加线路布设的灵活性、减少挖方工程量和开挖深度、较好的控制挖方边坡的高度和坡度边坡稳定易于保证。通常情况下,自然形成的山坡是稳定的。从调研的各个地区来看,当地山坡的自然植被均比较好,植被覆盖的山坡有较好的抗冲刷能力。在没有工程防护情况下,避免深挖是保持边坡稳定最为经济的措施。同时,避免深挖是放缓边坡坡度的必要前提,否则放缓边坡就会大量增加挖方数量,这是农村公路建设资金所不能承受的。

1.2平原区充分利用旧路

农村原有道路较多,有数量不等的等外公路或准等级公路,有大量的便道、机耕道等。这些道路的路基都是经过多年行车碾压和自然因素考验的,路基密实、边坡稳定、自然植被发育、在当地的正常水温条件下能长期保持稳定。农村公路这种道路基础形式对于农村公路的建设改造有重要的利用价值。但是,原有的道路多是从人行道、大车道到机耕道,多年演化而来,有些是溪、河或灌溉渠的堤岸,这些通道并没有按公路行车要求布设路线,弯道半径也不按公路标准设置。要利用这些旧路的路基,农村公路的线形标准就要作适当调整,这样路基边坡防护问题便迎刃而解。

2实用路基防护工程结构形式

2.1植物防护

植物防护可以发挥农村劳动力多的优势,适合农村公路的建设条件。

2.1.1自然形成植被

自然形成的植被是一种被动的植物(即非靠人工撒播种子)防护,适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微,土质适宜植物生长的挖方或填方边坡。由于是天然生长,对当地环境和土质自然适应,能形成良好的覆盖层。运用这一防护形式,边坡不能经常浸水,但坡度不宜太陡。

使用这种防护措施,挖方边坡主要是控制边坡坡度,边坡坡度可以参照当地植被发育良好的山坡的坡度选择。填方边坡坡度应较缓,主要是考虑边坡土质,当土质不宜植物生长时,可以后培腐植土。此外,在植被尚未形成时,边坡易受冲刷,应加强养护。

2.1.2种草

种草防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微,土质适宜植物生长的挖方或填方边坡。除草种选择外,其余与前述自然形成植被防护相同。

对于农村公路而言,当地长势良好的草种便是经济实用的选择。

2.1.3植树

合理植树对加固路基、防护河岸均有很好作用。适用于土质边坡、严重风化的岩石边坡等坡面。植树可以和种草联合使用,形成良好的路基防护层。在路基坡脚的河滩上种树,可以降低水流速度,防止冲刷。

植树防护的树种应选用在当地土质和气候下能快速生长、根系发达、枝叶茂密的树种,可与道路绿化相对合,也可与农田防护林带相结合。

2.2 工程防护

工程防护应采用技术上简易、成熟的类型,节约资金,简化设计,便于施工。在材料上应因地制宜,充分利用当地材料,不拘一格,利于实施。

2.2.1干砌护坡

干砌护坡是常用的防护措施,一般有干砌片石和干砌块石,可用于较缓的土质边坡、沿河路基边坡受水流冲刷的坡面。干砌护坡不能承受边坡土体的侧向推力,要求被防护的边坡必须稳定。

农村公路中使用干砌防护,可根据当地材料,砌筑不同形式的干砌防护。当地有石料开采时,应优先选用造价较低的干砌片石。干砌片块石可根据防护需要砌成单层或双层,其中单层厚度不应小于0.15m。若当地有废弃的耐火砖,建筑用砖等块状工业废料,也可用来砌筑防护。当用砖砌护坡时,宜用砂浆抹面,防止砖被侵蚀。

2.2.2浆砌护坡

与干砌护坡相比,浆砌护坡强度高、防护能力强,厚度不小于0.20m。当土质或岩石边坡坡面使用干砌护坡效果不佳时可用浆砌护坡。浆砌护坡亦不能承受任何侧向推力,被防护的边坡必须稳定。

针对农村公路的特点,除浆砌片石等常用浆砌护坡外,可用当地块状材料砌筑各种不同的浆砌护坡。浆砌砖护坡、浆砌卵石护坡等,均可用与农村公路的路基防护。浆砌砖护坡宜进行抹面。浆砌卵石护坡的卵石尺寸不宜太少,一般不应小于0.15m。

2.2.3护面墙

护面墙通常用于较陡的风化、软弱或破碎的岩石边坡防护,一般用浆砌片(块)石建筑,覆盖易风化的坡面,防止边坡继续风化。与护坡比,护面墙厚度较大,墙顶厚度一般不小于0.4m,墙底厚度随墙高增大。

护面墙可以建成实体墙、窗孔式墙、拱式墙、肋式墙等。需要完全覆盖坡面时用实体墙。当边坡较缓时可用窗孔式护面墙,窗孔内可填干砌片石,若边坡土质适宜植物生长,也可种草、铺草皮。拱式护面墙用于下部完整不需防护而上部需要防护的边坡或者局部地基软弱需要跨越的边坡。当边坡岩层完整且坡度较陡时也可用肋式护面墙。

2.2.4石砌重力式挡土墙

石砌重力式挡土墙是农村公路上最常用的支挡结构。当农村公路边坡临水、受到较强冲刷或要收缩坡脚时、用地受限需要收缩坡脚时、挖方边坡失稳需要支撑时、挖深过大需要降低边坡高度时都会设置挡土墙。石砌重力式挡土墙工艺最简单,可使用当地自采材料,适合农村公路使用。农村公路常穿行于水田之间,为了隔离公路和水田防止路基破坏,也常常设置坡脚矮墙或路肩矮墙。一般都是石砌挡土墙,此种挡土墙主要起隔离作用。

由于挡土墙是保持路基稳定的受力结构,必须保证设计和施工质量,否则可能引起路基坍塌、阻断交通危及交通安全。

挡土墙的墙身尺寸决定了挡土墙的稳定性,应按不同墙高通过力学计算确定。

2.2.5石笼

石笼常用于防护沿河路基及堤岸的坡脚,是一种抗冲刷能力很强的防护措施。当农村公路受到较大水流冲刷时,可以考虑用石笼防护。尤其是没有大石块作冲刷防护的地区,石笼可以装填尺寸较小的石块,亦可抵抗较大的流速。

石笼用于防护路基边坡和坡脚时,可平铺于边坡坡面,叠铺于路基坡脚。当石笼用于防止水流淘底时,一般将石笼平铺坡脚河床并在坡脚处固定。

石笼的大小与流速有关,石笼越大,抗冲刷能力越强。石笼内装填的石料,要求质地坚强,不易风化,长期浸水不崩解。

在缺乏大块石料地区,还可以用石笼修筑丁坝、顺坝等间接防护。

3 结论

从以上分析可以看出,根据不同地区选取合理结构形式的路基防护工程结构形式,才能更有效地降低农村公路发生水毁的风险,从而保护农村公路不受破坏。

参考文献

[1] 孙忠玉,胡仁乔,张乡生.影响农村公路水泥硅路面使用寿命的主要因素及对策[J].交通科技2006(1):47-49.