高边坡防护工程十篇

时间:2023-06-04 10:04:06

高边坡防护工程

高边坡防护工程篇1

关键词止水帷幕;土钉墙;深基坑;高陡边坡;防护

Abstract: This paper introduced the high and steep slope section protection form use a “swing jet grouting pile wall water-stop curtain + soil-nail sprayed anchor "combined support technology, for the engineering and technical personnel reference.

Key words: water stop curtain; soil nailing wall; deep foundation pit; high and steep slope protection;

中图分类号:TV551.4

0 前言

目前,我国山区高速铁路建设迅猛发展。在高速铁路及客运专线的修建中,出现大量的深挖路堑与隧道暗埋明挖基坑边坡,其防护问题非常突出。为了满足安全可靠和经济合理双重目标,对高陡边坡治理工程方案的慎重选择显得十分重要。

隧道暗埋明挖基坑的高陡边坡,一般都属于临时挡护工程,待明挖段衬砌施工完成后,就进行浆砌片石、土石回填,但因现场实际施工组织安排情况,其间边坡暴露时间也会长达6个月~2年左右。位于城市地段的高边坡防护,更是对居民区居民、基坑内工作人员生命安全、基坑内结构物安全等,具有非常大的影响意义。

1 工程概况

为了截除地下水向基坑的渗漏,设计采用摆喷墙进行止水、堵水。摆喷墙距土钉边线1m,摆喷墙最薄处厚度0.2m,间距1m,伸入风化岩层不小于0.5m。

明挖段设计采用土钉墙进行边坡防护,土钉由Φ25~Φ28螺纹钢筋杆体和水泥浆共同组成,土钉间距边坡位置为2×2m(竖×纵),呈正方形布置,用潜孔钻机成孔,高压风吹净孔内碎屑、浮尘,插入螺纹钢钉材并使其居中,然后压入压注M10水泥砂浆即成土钉。

1.1水文地质情况

该隧道出口明挖暗埋段及引道工程属浏阳河Ⅰ级阶地或其影响地带,其下部广泛分布的砾石类土由于其空隙率大,渗透性强,属强富水透水地层,洪水期地下水具有一定的承压性,且河漫滩区距浏阳河主河道较近,地下水与河流水联系密切,当隧道明挖地段或引

道段揭露该组含水层,极易产生大规模的涌突水事故。

1.2地下水控制

(1)基坑排水系统:基坑内设计降水孔,以降低地下水位,减小砂砾层潜水隐患。

(2)排水沟:坡脚、坡顶均设置一圈排水沟,尺寸为:30cm×30cm(底宽×高),坡脚排水沟汇集边坡排出的水,坡顶排水沟拦截坡顶雨水并用于接受坑底抽水。坡顶排水沟以明沟形式排泄,汇集水排入城市防洪沟渠。

1.3基坑边坡支护结构

明挖基坑高边坡支护采用“预应力土钉+钢筋网+喷射混凝土”土钉墙复合支护,具体支护采用如下形式:土钉最大深度18m,间距为2.0m×2.0m;φ8钢筋网,采用C20喷射混凝土对坡面进行封闭,喷层厚度10cm。

2施工工艺及控制要点

2.1施工方案

在进行明挖段施工之前,首先进行摆喷墙以及地表的截水沟施作,做好基坑的止水、排水工作。摆喷墙采用XY-4型液压钻机进行钻孔施工,根据施工总长度,采取分区、分段,多台钻机同时作业的方式进行施工,采用单管法进行高压喷射注浆。开挖顺序自上而下,每次开挖高度2~3m,并及时按设计要求做好边坡防护。

基坑开挖土质地段采用挖掘机开挖、人工修坡、15t自卸式汽车运输。石质地段首先应考虑采用铣挖机配合破碎锤开挖,挖掘机配合自卸式汽车装运石渣。当石质坚硬,用铣挖机、破碎锤开挖有困难或效率低下时,采用爆破法开挖。

边仰坡采用土钉墙进行防护,根据土钉的施作长度,施工过程采用水平钻机进行打眼,挤压泵注浆,喷射混凝土采用3台TC500湿喷机作业。

明挖基坑边坡防护主要设备投入

2.2摆喷桩墙施工

2.2.1工艺流程

为了截除地下水向基坑的渗漏,设计采用摆喷墙进行止水、堵水。摆喷墙距土钉边线1m,摆喷墙最薄处厚度0.2m,间距1m,伸入风化岩层不小于0.5m。

2.2.2参数控制

隧道明挖段基坑摆喷桩墙技术参数一览表

2.2.3施工过程

高压摆喷桩的施工采用钻机钻孔,然后插入旋喷管进行喷注水泥浆的方法来完成,其施工工序主要包括孔位放样、钻孔、浆液配制、摆喷注浆。

(1)孔位放样

高压摆喷桩孔距为1.0m,在施工前,根据设计要求以及边坡开挖线位置,首先要进行准确放样。

(2)钻机就位

钻机设置在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%。钻机就位后应进行水平、垂直校正,钻杆应与桩位吻合,偏差控制在10mm内。

(3)钻孔

采用XY-4型地质钻机钻注浆孔,钻孔孔径为97mm。钻孔时钻机要平衡,开孔孔位要准确,钻孔垂直度偏差≤1%,确保旋喷管能顺利导入孔底。根据钻孔桩施工的地层情况,在砂层等不利地层处钻孔时,采用泥浆护壁,泥浆的主要性能指标控制为:比重1.2~1.3含砂量5%。

(4)插管

当钻孔完成后即将旋喷管插至孔底。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管。高压喷嘴要用塑料布包裹,以免泥土堵塞。

(5)浆液配制与喷射作业

水灰比为1:1~1:1.5,采用立式搅拌罐搅拌。浆液用42.5号普通硅酸盐水泥和自来水配制,然后以设计要求的技术参数进行摆喷,浆液比重≥1.45t/m3。在摆喷过程中,经常检查高压水泵和浆液压力、注浆管提升速度及孔口冒浆情况,注浆量应达到设计要求,控制冒浆量可采用:在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间,或者适当缩小喷嘴孔径,加快提升速度等方法,并随时做好记录。

由于摆喷桩止水的效果往往取决于砂层的成桩质量,因此在砂层段采取减慢提升速度或复喷的办法,保证成桩质量。

(6)冲洗

喷射施工完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆,通常将浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管以及软管内的浆液全部排除。

摆喷桩钻孔过程所产生的废浆经沉淀处理后,废水经处理后排入下水道,余碴堆至临时堆碴场,摆喷注浆产生的废浆,则排至废浆池硬化后及时外运。

(7)效果检查

摆喷墙加固宽度最薄处不小于20cm,摆喷喷墙施作以后,确保加固土体单轴抗压强度不小于2.0Mpa。

2.2.4摆喷桩控制要点

(1)设备安装平稳对正,开孔前须严格检查桩位和开孔角度。

(2)保持引孔泥浆性能,孔壁完整,不坍孔,确保高喷管顺利下至孔底。

(3)高喷管下至距孔底0.5m时,应先启支浆泵送浆,同时旋转下放,下至于孔底(开喷深度)后,再启动高压泵和空压机,各项参数正常后方可提升。

(4)高喷作业中,必须注意观察水、气、浆压力和流量达到设计要求,发现异常,要立即停止提升,查明原因,及时处理。

(5) 因故停机(卸管或处理故障)时,需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.1-0.5m处,重新开机作业,以避免回结体出现新层。

(6) 遇有较大砾石层或较硬地层时,降低提升速度,高喷参数不正常孔段应复喷。

(7) 遇漏水孔段,停止提升,继续注浆,冒浆正常后再提升;漏水严重时应采取堵漏措施,并做好记录。

(8) 采用两序施工(间隔一个)防止串孔。

(9) 及时回灌,保持孔内浆满;连续施工时可采用冒浆回灌。

(10) 分节拆卸高喷管时,动作要快,尽量缩短停机时间。

2.3 土钉墙施工

2.3.1工艺流程

土钉墙施工紧随基坑土方开挖进行,按分段、逐级、自上而下的顺序施工。

其施工程序为:土方开挖人工修坡钻土钉孔插入土钉钢筋注浆挂网焊加强筋喷第二层砼下一层土方开挖。

土钉墙施工工艺流程图见下图

土钉墙施工工艺流程图

2.3.2施工过程

(1)材料及工艺试验

土钉支护施工必须先进行现场的工艺性试验,在专门设置的非工作钉上进行抗拔试验直至破坏,用来确定极限荷载。用来做测试验的土钉其注浆体抗压强度一般不小于6Mpa,试验采用分3级加载,土钉施工前先进行现场拉拔试验,抗拔力应大于设计的1.25倍。工艺试验满足要求后,再进行全段的施工。

(2)坡面开挖施工

根据施工地段的地质情况、施工机具、施工周期及现场施工流程的相互衔接,确定适宜的开挖深度和开挖长度,并快速组织施工。机械开挖土质边坡时,预留了0.3m的边坡保护层,石质边坡不预留保护层。施工中根据土钉钻孔机具作业高度确定了每层挖深为2~3m,根据砼喷射机的生产能力确定纵向分段开挖长度不大于40~50m。

(3)刷坡

边坡预留的0.3m保护层采用人工刷坡,机械配合清运,用高压风吹净坡面碎屑、粉尘等杂物,使岩面形成平整而规则的坡面。

(4)施工土钉

边坡刷完,坡度检查无误后,采用潜孔钻机钻孔,钻孔采用干钻。孔径为φ110mm,倾角15°。成孔后用高压风清孔,严禁用水冲洗,清孔后使用定位架,插入预先做好的螺纹钢钉材,并使其居中,然后压入水泥浆,压实压满为止。浆液采用M10水泥砂浆,水泥砂浆配合比以1:1~1:2(重量比)为宜,水灰比控制在0.4~0.5。遇砂层时应采用二次注浆,提高注浆压力。土钉孔位的允许偏差不大于150mm,钻孔的倾角误差不大于3°,孔径误差为+20mm,-5mm。

(5)挂网

当锚杆水泥净浆达到设计强度的70%后,即可挂网,并使其紧贴坡面,钢筋网与锚杆焊接在一起。

(6)喷射砼

完成挂网后,喷射砼,喷射总厚度10cm,喷射砼的厚度检验采用埋设钢筋标尺的方法进行。

(7)养生

喷射砼初凝快,7天内收缩变形较大,要在初凝后覆盖洒水养生,养护时间为10~14天。待上层土钉墙形成后,再进行下一层开挖,进入下一循环施工。

2.3.3土钉墙施工控制要点

(1)基坑分层开挖要按照设计及开挖情况控制每层开挖高度和长度,确保坡体稳定。

(2)脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察,确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上,不得置于浮渣上;立柱间距1.5m。架子宽度1.2~1.5 m;横杆高度1.8m,以满足施工操作。

(3)加固坡体中部,在此处加设6m/根的φ28平台砂浆锚杆,控制坡面变形。

(4)及时封闭及时加固:初喷在基坑开挖后要立即进行,钻孔、注浆、下锚应分段进行,确保及时封闭坡面,加固坡体。

(5)挂网要搭接牢固或焊接,联成一体,共同受力,抑制坡面变形。

(6)做好排水,包括浅层及深层排水,避免水害。

3 结束语

通过该隧道明挖段基坑防护的工程实践表明,摆喷桩墙+土钉墙这种新式的防护结构物对高陡边坡防护是安全有效、经济合理、而且利于环保,设计与施工中重点考虑了以下问题。①边坡稳定。土钉墙坡面防护,使边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差与温度变化的影响;摆喷桩墙坡顶防护,有效防止和延缓了流沙层地段软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程,从而保护高边坡的整体稳定性。②安全经济。基坑开挖在保证安全的前提下,采用了高陡边坡形式,减小了开挖、回填数量,产生了可观的经济效益。③环境保护。高陡边坡形式,使工程对环境的扰乱程度减少到最小,充分体现了人工构造物与自然环境相协调。

参考文献:

[1] 杨航宇,颜志平,朱赞凌,罗志聪,公路边坡防护与治理,人民交通出版社

[2] 王秉纲,王选仓,祝海燕,等。边坡防护设计与施工技术规范研究[R].2002.

[3] 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99),中国建筑科学研究院编写,北京,1999

高边坡防护工程篇2

关键词:松散堆积层;边坡加固;设计;

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

为了保证 X高速某段高速公路工程修复技术的顺利实施和修复效果的满意,结合本研究段高速公路的填料的特点,对堆积体边坡加固设计方法进行分析,以此来指导X高速某段公路路基工程的施工,确保X高速段公路的施工质量及通车后运营的长期稳定性。

1工程背景

X高速某段作为交通运输部规划的“五纵七横”国道主干线的一段,该高速公路地质沿线复杂,尤其是本研究段存在大面积的路基压实度不够,是路基修复的主要技术难题。

2边坡加固面临的主要问题

松散堆积体根据其失稳的主导因素、类型、组成物质的不同,相应的针对性的防治措施也不同。X高速段公路松散堆积体面临的主要问题是:

开挖段落多,边坡范围广,

②当地降雨集中,对松散堆积体边坡开挖后的强度影响极大。如何选择适宜的工程措施,针对石忠路松散堆积体失稳的边坡特征提出针对性加固措施,需要进一步研究。

3边坡破坏形态及病害分析

3.1破坏形态分析

通过对国内复杂地区松散堆积体路堑边坡病害的综合以及对 X高速重庆段公路松散堆积体的路堑边坡进行现场调研,破坏形态主要表现于以下几个方面:

①剥落:剥落现象普遍存在于松散堆积体边坡中,主要发生季节为旱季。表现形式是旱季越长,蒸发也相应的越强烈,剥落也越严重。由于剥落物主要于在边坡坡脚或边沟内部堆积,因而容易造成边沟堵塞。

②冲蚀:冲蚀是指路堑边坡坡面的松散土层在地表径流的集中水流冲刷侵蚀作用或降雨作用下,沿坡面形成沟状冲蚀的现象。

③泥流:泥流的形成原因主要为坡面松散土粒与坡脚剥落堆积物在雨季被水流裹带搬运。

④滑坡:滑坡多呈牵引式在雨季出现,呈叠瓦状成群发生,滑坡体呈纵长式。

⑤坍滑:坍塌常发生在雨季,并较降雨稍有滞后。滑面清晰且有擦痕,滑体裂隙密布,多由软弱的夹层或坡脚处滑出,破裂面表现形式为上陡下缓,滑面含水富集,且明显高于滑体。

3.2病害的成因分析

影响松散堆积体路堑边坡产生病害的因素,主要表现在以下几个方面:①岩土特性;②岩土结构;③裂隙;④风化作用。

在以上影响因素中,决定路堑边坡是否会产生变形的因素,即内因,主要表现为松散堆积体的土体结构和土质特性;而在路堑边坡稳定性问题中起着关键性作用的外因主要为裂隙、风化的作用。

4 边坡加固实例

4.1工程概况

2009年6~7月连续降暴雨,滑坡发展更加严重,路基位置的路基再次上拱,后缘裂缝持续下错,边坡出现大范围的变形,滑坡处于整体失稳状态。而且范围有所扩大,K34+370~+440 段出现了大范围的塌方变形,形成高达 46m 的高边坡。

4.2滑坡的稳定性分析

据极限平衡原理,采用条分法分别对自然工况下和暴雨工况下滑坡的稳定性和剩余下滑力进行计算分析。计算结果见表1。

表1 设计路基开挖情况下折线法滑坡稳定性计算结果

图 1 典型边坡处治设计断面图

暴雨工况下滑坡稳定系数 0.94 至 1.06 之间,滑坡稳定程度差,处于不稳定 欠稳定之间。

①治理工程设计

1)设计工况选取

根据滑坡区地理条件及周边环境条件,选取以下两种工况:

工况一:天然状态+自重;工况二(设计工况):暴雨状态+自重

2)各种工况下安全系数的选取

根据《公路路基设计规范》(JTJ D30-2004)规定:高速公路滑坡的安全系数应采用 1.20~1.30;考虑多年暴雨的附加作用影响时,安全系数可适当折减 0.05~0.1。根据上述规定,在天然工况下本次滑坡安全系数取 K=1.20;暴雨工况下本次滑坡安全系数取 K=1.15。

②处治方案设计

如图1所示,综合分析各种情况后,根据该滑坡实际情况,滑坡处治应采用抗滑桩作为主要支挡结构,结合截排水措施和坡面防护措施的综合处治方案。

边坡的预防护措施:设计首先对边坡采用了预防护措施,即坡面喷射混凝土防护,然后根据边坡的坍滑情况采用了挂网和锚杆处治。

挂网喷浆:路段通过地段桩顶清方形成边坡采用挂网喷浆进行处治。锚杆采用 2φ25 锚杆,孔径 90mm,灌注 M35 水泥砂浆,锚杆水平间距3.0m;锚钉采用 1φ25 锚钉,孔径 50mm,灌注 M35 水泥砂浆,坡面喷射 C30砼 10cm。

截排水工程:导致滑坡变形的重要因素为大量地表水对滑体的入渗。在滑坡体后缘,设 60cm×60cm 矩形截水沟,采用 M7.5 浆砌片石砌筑,桩顶平台设平台截水沟,均采用 M7.5 浆砌片石砌筑。

反压土石方表面应开挖临时排水沟,保证施工期间的排水顺畅。抗滑桩工程:在滑坡前缘公路外侧路肩位置布设一排 C30 钢筋混凝土抗滑桩,抗滑桩长轴沿滑坡变形方向布置;根据不同断面情况,分别采用 A 型抗滑桩和 B 型抗滑桩。

A 型抗滑桩截面尺寸 2.4m×3.6m,间距 6.0m,布置于公路内侧边沟外部,

公路内侧滑坡前缘边坡坡脚位置。

B 型抗滑桩截面尺寸 2.0m×3.0m,间距 6.0m,布置于公路内侧边沟外部。

抗滑桩外侧设外挂挡土板,在抗滑桩内预埋钢筋后,采用现浇方式实施。

抗滑桩桩顶预留 4 孔锚索孔,下阶段根据监测资料确定是否增设锚索。

③工程处治效果分析

在边坡预防护施工后,基本防止了施工期间的坡面坍滑和泥流现象,为后续的抗滑桩开挖作业提供了基本保证。利用填方反压,对处于变形期间的边坡稳定性有所提高,并保证了抗滑桩开挖的顺利进行。

5 结束语

针对以上研究,项目组对 X高速某段滑坡加固工程采用了边坡的预防护措施,即首先对边坡采用了预防护措施,坡面喷射混凝土防护。在保证边坡坡面不出现坍滑的情况下,再进行抗滑桩、施工反压等施工,保证了边坡处治后续工程的实施。

参考文献

[1]董云,柴贺军 .土石混合料振动压实特性的试验研究[J].路基工程 ,2006,(5):73-75.

高边坡防护工程篇3

【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)

高边坡防护工程篇4

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裸露边坡,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。

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。

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、整齐一致;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,是通过特殊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。

2.5 OH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,挂网实施容易,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关键,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抵抗雨水冲刷,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。

转贴于 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,在养分水分供应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灌溉技术;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。

高边坡防护工程篇5

    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裸露边坡,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。

    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。

    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、整齐一致;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,是通过特殊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。

    2.5 oh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,挂网实施容易,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关键,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抵抗雨水冲刷,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,在养分水分供应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灌溉技术;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。

高边坡防护工程篇6

关键词:高速公路;路基路面;防护工程

中图分类号:U412.36+6文献标识码: A 文章编号:

我国是一个多山的国家,山丘区面积占全国总面积的70%。随着高等级公路建设的逐渐深入,山区高速公路将是我国未来高等级公路建设的主要内容。山区由于地形地质条件的限制和公路线形的制约,高填深挖路基十分普遍,路基路面工程设计、施工、安全管理困难等问题较为突出,因此本文对路基工程的中的防护工程做出分析。防护工程是山区高速公路路基工程中设计施工都比较复杂的一项,其方案设计与施工难易程度受边坡高度影响较大。根据路基防护位置的不同,路基防护可分为路堤边坡防护和路堑边坡防护;按防护高度不同,边坡防护可分为路堑(路堤)高边坡(>30m)防护和一般路堑(路堤)边坡防护 (

一,路堑高边坡防护

高边坡防护工程是山区高速公路建设有的防护工程,也是边坡防护工程中设计、施工最复杂的一类工程,由于目前山区高速公路不多,对其设计和造价控制处于探索阶段,因此,山区高速公路高边坡防护的技术经济情况是造价管理部门和施工单位的关注重点。

由于不同高边坡有不同的特征,为确保设计的针对性,在施工图设计阶段均按一坡一图设计,根据坡高、自然坡形、地质特征(如地层岩性、岩石风化程度等)和水文条件等,合理分级防护和选择边坡坡形、坡率及各级别的防护加固措施。

根据施工工艺及部位的不同,山区高速公路高边坡防护的分部分项工程划分情况,如锚杆格梁按照部位分,可有锚杆与梁身;锚索框梁按照部位分,可有锚索与梁身;钢锚管格梁按照部位分有锚管与梁身;拱形骨架从施工工艺上有浆砌片石、混凝土、植草等。

在高边坡防护措施中,由于每级边坡的受力情况不同,边坡稳定性要求不同,因此每级边坡的防护措施都有所不同,每类防护措施采用的材料和施工工艺都有所别,造价也有所不同。因此在统计时需要针对每一级的防护情况进行统计分析。由于山区常见的高边坡多为路堑高边坡防护,路堤高边坡相对较少,且其防护类型较为简单,其指标体系可根据实际情况进行适当调整。因高边坡设计为一坡一图设计,因此统计其技术经济指标时需分别统计各处高边坡的数据,再进行汇总。各工程设计特点不同,主材消耗量可以根据实际情况进行调整。

二,一般边坡防护

一般边坡防护由于其防护高度较低,防护难度相对较小,在设计施工上较为简单,设计时采用通用图。其防护措施多为坡面防护,较少采用加固措施,常以植草防护、拱形骨架防护较多,部分地质情况较差的边坡也用到锚杆格梁、锚索框梁进行防护。一般边坡防护分部分项卫程划分情况如下图:

由于不同的地区涉及方案也会有所不同,采用的防护措施也有所差别,因此在实际填写过程中可以根据实际采用的防护措施而进行分部分项工程的调整。由于锚杆格梁、锚索框梁出项较少,因此对其造价指标的设置不必太细,只根据其主材消耗量确定其造价即可。

三,挡土墙工程

山区高速公路陡坡路堤、高路堤段较长,填方路堤的高度比较高,如正常放坡,往往占用大量农田、耕地或河道;另外,部分陡坡路段的路基稳定性较差,路基可能失稳,因此,为避免以上问题,山区多采用挡土墙方案解决。

按照挡土墙的结构特点,可将挡土墙分为重力式挡土墙、衡重式挡土墙、钢筋混凝土悬臂式、扶壁式、锚杆式、锚定板式、加筋土式、桩柱式等类型。拟定墙身断面尺寸是根据挡土墙的用途、墙高和墙趾的荷载大小和方向、基础埋置的深度、地质和水文等条件,在满足稳定性要求的前提下,按结构合理、断面经济和施工方便的原则确定。考虑到山区多石料,且地形起伏较大,为了降低造价,减少施工难度,多采用重力式挡土墙。

四,路面工程

路面是指用各类筑路材料铺筑在路基上的各种结构物的总称,工程内容包括路面、中央分隔带、土路肩及路面排水等项目。路面除直接承受行车荷载作用外,还抵御大气降水和气温变化的影响,它的好坏直接影响行车速度、安全和运输成本。在高速公路中,路面工程占公路工程造价的比重较大,尤其是山区高速公路,受气候因素影响,其对路面结构的强度、抗滑性、温度稳定性都有较高的要求,所消耗材料及施工组织费用也不断增加。构建路面工程的造价指标体系,分析其造价构成情况,对于选择合理的山区高速公路路面结构,精心设计、精心施工路面,使其在设计使用年限内具备良好的使用性能,节约投资,提高运输效益,具有十分重要的意义。

参考文献

高边坡防护工程篇7

【关键词】高速公路;边坡;防护设计

引言

随着我国西部大开发战略的实施,为了打开西部偏于低于以及其他山区居民经济的发展,我国政府在高速公路的修建上早已实施。在这些地区,地理条件的复杂性使高速公路在修建的过程中所面临的困难越来越大,同时高边坡早危害中的多样性与复杂性也同样增加了高速公路的安全性。在这种条件下,高速公路中高边坡的防护设计就显得尤为重要,直接影响着我国高数公路在运行中的安全性。

1 高边坡的定义

所谓的边坡指的是,自然斜坡、河流水岸坡、台塬塬边、崩滑流堆积体、以及人工边坡(交通道路、露天采矿、建筑场地与基础工程等所形成)等坡体形态的总称。高边坡指的是高度大于20m,小于100m或者岩质的边坡大于30m,小于100m的边坡。在高速公路中,其边坡的高度对边坡的稳定性起着非常重要的作用和影响,所以对边坡的稳定性分析和防护加固工程的设计需要个别逐一的进行特别的计算。

2 高边坡在高速公路中产生的危害

按照高边坡与边坡工程之间的关系和形成的时间,高边坡危害主要有两种方式:在边坡工程活动的过程中,受边坡工程开挖等因素的影响会引发新的边坡危害,也就是俗称的新生边坡危害,在新生边坡危害中其主要有在边坡开挖中所引起的滑坡、崩塌、坍塌等情况;另一种情况是在边坡工程开挖之前会存在一些旧的斜坡危害,这是由边坡在活动下所导致的,比较常见的就是老滑坡的复活等其他方面的情况。按照边坡变形的范围和规模,其存在的危害主要有坡体变形、边坡变形和坡面变形三种情况,按照变形的机制和性质,其存在的危害主要有倾倒、错落、崩塌、滑坡、坍塌等多方的情况。从这些危害中可以看出,边坡的危害具有多样性和复杂性的特点,因此在高速公路中,高边坡的防护工作是非常重要的。

3 高速公路高边坡的防护设计

3.1 一般加固工程

根据高速公路中高边坡目前的情况,高边坡的防护设计工作需要采取索喷混凝土防护和加固防护边坡分喷锚挂网防护两种方式,对于边坡比较低和裂缝与破碎稍微较轻的地方采取索喷混凝土防护的方式,对于边坡比较高和坡面比较松散破碎严重以及碎岩层比较厚的地方采取加固防护边坡分喷锚挂网防护的方式。

在防护的设计方案上,喷射的混凝土的厚度采用10cm,并对其以C20细石混凝土作为标记。在锚杆布局上,根据锚的深度和边坡周围岩层破碎的程度和厚度,一般取3.5m,而锚杆的深度要大于锚固深度20cm,同时按照1:3~1:4的比例所配置的水泥砂浆进行固结,锚杆采用梅花形来进行布置,间距为2.0m×2.0m。

在此防护措施实施中其所用的材料主要有水泥、砂、骨料、水和外加剂,其中水泥的选择以P.O42.5普通硅酸盐水泥为首,同时也可以选择其他类型的水泥,但是水泥的标号不能小于32.5#,在性能上也要符合现行水泥所需的标准。在砂料的选择上,中粗砂为最佳,含水率需控制在5%~7%,砂的细度模数最好大于2.5。在骨料的选择上,采用粒径不大于15mm的坚硬耐久的卵石或碎石,在采用碱性速凝剂时石料不可使用具有活性的二氧化碳。混合中的水不可以含有影响水泥正常硬化和凝结的有害物质,同时在外加剂的选择上需要选择符合质量要求的速凝剂,在混合后其性能必须满足设计的要求。按照这些程序,其混合料的配合比在设计上如表1所示,其这些个速凝剂在配料中的比例需要在通过实验后再进行确定。

喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手整修边坡制作安装设施排水孔第一次喷射混凝土锚杆钻孔、注浆挂网第二次喷射混凝土养护拆除脚手架。在此防护设计工作在设计施工的过程中,其关键的环节就是要做好现场质量管理的工作和检测工作,取保每一个工序都能够在一个最安全的状态下进行,最大程度的保证施工的安全性。

3.2 生态防护工程

作为一种结合灌草的科学植物生态系统,高速公路在高边坡的防护工作中采取喷混植生是一种科学而又环保的措施。高速公路中,高边坡防护喷混植生防护技术在公路边坡防护施工中的具体程序是通过7个步骤来完后的,其流程为:清理边坡打设锚杆挂网施工钢筋辅助固定配制客土材料喷混植生养护管理。

清理边坡是将公路施工周围容易滑落以及影响边坡稳定的岩石进行处理,同时做相应的加糙处理;打设锚杆的长度为80cm,直径为16mm,在施工中需要的数量为25根/100m2,同时要对锚杆用水泥砂浆进行加固;在挂网的过程中要采用从上到下的顺序放卷,相邻的用铁丝固定,保持网面的平顺;钢筋的辅助固定过程要根据坡面和铁丝网的接触情况对不平整的地反复适当的辅助贴近;客土材料的配置要先将粘土打碎过筛后,在将水泥、肥料、粘土、植物生长剂、锯末、土壤稳定剂、谷壳等在充分混合后进行均匀的搅拌;喷混植生的过程中要用专用的混植生机来进行,在设备准备就绪后,对输送泵的压力和出风量做适当的调节,自上而下分两次均匀的喷射到坡面,第一次的喷射厚度为3m,在客土材料稳定后在进行第二次的喷射,一般客土的稳定时间都在10~20分钟之间,根据岩石的情况可适当的增加喷射的量;在最初的养护中要加入无纺布来进行,在植物长到一定高度时再将无纺布揭开,后期的养护可根据天气的情况做适当的浇水养护。

喷混植生防护技术在高速公路高边坡防护工作中,不仅可以简化对公路植被的养护管理工作,同时在客土的应用上,为植被的根系和灌木提供了一个优质的生长环境,而作为一种优良的喷播设备,使岩石和不具有植物生长环境的高达边坡也实现了绿化的可能,最重要的是实现了灌木根系在岩石缝隙中的扎入,减少了公路边坡坍塌的现象,同时也节省了维护的费用,提高了功率交通的安全系数,有效的提高了高速公路中高边坡的防护工作。

4 结论

综上所述,高速公路中高边坡的防护工作是一项工程量巨大的工程项目,其施工的工序也比较多样,涉及到的工种和专业也比较多样,同时作为作业都是在高边坡上实施的,因此工程具有一定的隐秘性,对安全的要求比较高。所以,高边坡防护设计工作的实施一定要对施工的场地严格的布置,安全管理,实施质量控制,这对我国高速公路中高边坡的防护工作的实施有着重要的意义,同时也有效的提高了高速公路的安全性。

参考文献:

[1]古丽克孜·吐尔逊.探讨新疆高速公路高边坡的养护及管理[J].黑龙江交通科技,2012(06).

高边坡防护工程篇8

关键词:铁路路基;边坡;绿化防护;思考

Abstract: This paper describes several methods of the railway embankment slope greening protection and issues related to the engineering in environment.Key words: railway roadbed; slope; the greening protection; thinking

中图分类号:F540.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

绿化边坡是今后边坡防护的发展趋势,其较传统的圬工砌体防护具有造价低、美化环境、防护更稳定等优越性。近年铁道部颁布的《铁路工程设计环境保护技术规定》等均对环境保护提出了要求, 这就需要广大路基勘测、设计及施工人员认真工作,真正做到“精心勘测、精心设计、精心施工”,并做到利用环境,保护环境,真正把铁路建设成一条绿色通道。

1 植物防护的设计原则

边坡绿化必须具备防止水土流失 、避免风沙危害、稳固路基和 边坡 、改善生态环境的功能特点,结合“点、面、线”或“点、线、线”的种植方式。在植物选取方面, 从实用性角度来看, 应选择根系发达、茎干低矮、耐贫瘠、生长快、绿期长、成活率高且能迅速覆盖地表的植物。

在《铁路绿色通道建设实施指导意见》中要求, 绿色通道建设应与主体工程同步设计、同步施工、同步验收。绿色通道设计应与路基防护、隧道洞口仰坡加固设计相结合,采用内灌外乔的绿化形式, 宜草者草、宜灌则灌、宜乔则乔。

2 植物防护的意义和优点

我国铁路运营长度约六万公里, 而且新建和待建的铁路和高速公路等又有很多, 在地域辽阔、自然条件及地质情况十分复杂的我国 国土上修建和维护如此规模的工程时,势必会改变客观自然环境, 影响生态,破坏植被。若处置不当,将引发很多的环境问题及工程质量问题。目前, 人们已经认识到在工程中保护环境、保护自然的意义及其重要性。

在传统工程建设中 , 边坡防护中大量采用浆砌片石和喷射水泥浆护面等方法,存在如下问题:一是大量的高填深挖破坏了原始岩土的稳定性, 导致许多不安全因素;二是大量填挖工程及其传统防护技术破坏了原始地貌, 使沿线植被难以恢复;三是植被破坏加剧了水土流失;四是运营期间尾气与噪音等污染增加。植物防护正是针对上述缺点和不足,它的作用和优点主要表现为:

2.1 通过在坡面上种植根系发达的植物(主要是草), 使边坡土体结合成一个整体,不仅起到锚固和加固的作用,还可以防止降雨径流对坡面的冲刷, 避免水土流失。

2.2 植物能吸收火车行驶带来的噪声,最大限度地消除噪声的污染。

2.3 美化坡面环境, 协调沿线景观。将巨大、压抑、枯燥的护面墙, 代之以郁郁葱葱的花草, 能消除司乘人员及旅客的视觉和精神疲劳, 使旅途变得轻松、愉悦。

3 防护植物的选取

我国地域辽阔,气候条件复杂,这就要求在防护植物的选取上, 既要坚持原则、保证效果,又要灵活多变、因地制宜。主要遵循以下原则:抗逆性强, 可抵抗公害、病虫害, 易养护;不产生其他环境污染, 不应成为对附近作物传播病虫害的中间媒介。

4 国内主要边坡防护措施

国内边坡绿色防护技术起步较晚,缺乏系统地开发研究。目前边坡绿色防护类型比较单一, 应用范围不广。相对而言,在市政工程、公路、水利工程中发展较快, 铁路工程起步稍晚。下面简要介绍国内几种主要的边坡绿色防护技术。

4.1 液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡技术是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤 改良剂和色素 等按一定比例在混台箱内配水搅匀, 通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的绿化技术。它 是一种集机械、化学、生物、土壤学等为一体的先进综台技术。

液压喷播植草护坡技术的特点是:a.施工简单、速度快,只需在有水源和装载喷播机械的卡车走行便道的条件下即可施工,每台喷播机每天能植草 4000~10000;b.施工质量高, 草籽喷播均匀, 而且由于在坡面形成了一层能保水保温薄膜,使得种子发芽生长快 ,整齐一致;c.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, 二个月后可形成 防护、绿化功能;d.适用性广。可在较广的地域及任何土壤条件下施工;e.工程造价较低,其综合单价一般为6.8~13.1元/。

在我国铁路较大工程中, 一般边坡种草以液压喷播技术为主, 人工播种为辐, 而在小型工程中, 一般以人工播种草籽。在我公司 2004 年设计的靖宇至辉南地方铁路工程中, 大量采用此种防护技术。其路堤边坡通常是由各种松土压实堆积而成,一般可以直接播种,稍加养护,亦可采用将草皮、草根以面状、点状或格状种植在边坡上, 充分压实, 让草根与边坡土层紧密贴附。此种方法草籽成坪速度较快, 抵抗雨水侵蚀能力较强。在该工程中, 路堑工程的坡面防护较复杂, 较深路堑多为花岗岩和土质混合夹石边坡, 对于中等及弱风化岩石边坡, 宜在边坡上开挖水平沟,放置编织袋, 袋内装有肥料、土壤 、草籽等,或在边坡上钻孔放入有机肥,适当加入固体肥料, 以利于草或灌木的生长。

4.2 土工合成材料与植草综合防护

土工合成材料与植草综合防护是利用土工合成材料对路基边坡进行加筋补强和防护, 代替传统的施工防护, 并结合液压喷播技术进行的一种综合防护技术, 可达到既稳定边坡, 又美化环境的效果。近年来在国内得到越来越广泛的应用。土工格栅与植草护坡,对填 料 土质不良的路堤,采用土工格栅对路堤边坡进行加筋补强,保证了路堤的稳定性,同时对坡面采用液压喷播植草.可防止雨水冲刷。某铁 路通道设计中, 采用此种边坡防护技术。该工程地处长白山区, 原有生态环境、植被覆盖较好,工程实施后,必然破坏既有生态环境。在设计过程中, 将绿色边坡防护当作重要问题来抓。当路堤边坡高度小于8m 时,坡面采用栽种适于本地生长的紫穗槐进行破面防护;路堤边坡高度大于15m 时路堤边坡坡面除采用拱型骨架护坡防护外,同 时在边坡水平宽度3.0m 范围内,自坡脚至基床表层下每隔0.6m铺设一层双向拉伸土工格栅。这样,不仅达到了稳定边坡的作用,同时绿化了边坡,美化了环境。

4.3 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骨架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,形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土。该技术所用的混凝土框可在预制场批量生产,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, 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。

4.4 喷混凝土植生护坡

喷混凝土植生护坡是在软质岩、风化岩路堑边坡进行绿色防护的一项新技术。它是利用锚杆与镀锌网对坡面进行加固,以达到边坡稳定的目的,然后用喷浆机将植生混合料喷布在敷设机编网的岩石坡面上,使植生混合料全面包覆整个岩石坡面。喷混凝土后的坡面能很快地达到植生绿化的目的。并且,由于采用两次不同拉剥目标的喷护, 喷护后的坡面具有抗冲刷、水土保持的功效。

高边坡防护工程篇9

关键词:市政道路;边坡;防护;探讨

中图分类号:U41文献标识码: A 文章编号:

1.边坡设计时的防护考虑

市政道路的边坡防护设计,应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的指导方针。对市政道路边坡进行防护,必须考虑以下问题:

①边坡稳定:保护路堑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,从而保护路堑的整体稳定性;

②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;

③综合效应:综合防光,防眩,防烟,诱导司机视线,改善景观等目的进行边坡绿化防护,充分发挥防护工程的综合效益。

2.边坡防护的设计思路

首先根据由简单到复杂的边坡设计规律选定合适的路堑边坡防护设计方案,一般程序如下:

(1)放缓边坡。放缓边坡是边坡处治的常用措施之一,通常为首选措施。它的优点是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。

(2)坡体加固。包括中浅层加固和深层加固。中浅层加固可以采用锚杆加固、土钉加固;深层加固可以采用注浆加固、预应力锚索加固。

(3)表层防护。对于边坡整体稳定性较好,可以满足规范要求,但是可能存在表层风化剥落和局部崩塌掉块的情况,需对其进行表层防护。边坡表层防护包括植物防护和工程防护。①植物防护。植物防护是在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物,通过植物根系发育,起到固土,防止水土流失的一种防护措施。②工程防护。a.砌体封闭防护:当边坡坡度较陡、坡面土体松散、自稳性差时,可采用圬工砌体封闭防护措施。b.喷射素混凝土防护:对于稳定性较好的岩质边坡,可在其表面喷射一层素混凝土,防止岩石继续风化、剥落,达到稳定边坡的目的。

(4)边坡截排水。①截水沟:为防止边坡以外的水流进入坡体,对坡面进行冲刷,影响边坡稳定性,在边坡外缘设置截水沟,以拦截坡外水流;②坡内排水沟:除在边坡外缘设置截水沟外,在边坡坡体内应设置必要的排水沟,使大气降雨能尽快排出坡体,避免对边坡稳定产生不利影响。

(5)由于施工阶段的详细勘察可以提供更加详细、准确的工程地质和水文地质信息,边坡设计还要根据新的设计条件及时调整;另外具体施工时,随着地层的真实揭露,如发现与设计参考地质条件相差较大的情况则要及时变更设计。

3.边坡设计

路堑边坡设计首先要通过计算判定拟建边坡的稳定性能否满足规范要求,对于不能满足规范要求的路堑边坡在采取加固措施后重新验算其稳定性。经过多次验算,取得满足规范要求的较优方案。然后根据计算结果对路堑边坡防护进行具体设计。作为永久性边坡,如果长期经受风吹日晒雨淋,势必会存在表层风化剥落和局部崩塌掉块的情况,局部表层可能存在的高液限土,容易在长时间降雨条件下发生浅表层滑动,以上这些都威胁坡下道路和过往车辆的安全,因此需对边坡坡面进行表层防护。

4.边坡的水治理

边坡治水主要是指对地表水和地下水引排处理。对于坡体地下水引排,以仰斜平孔排水引排为主,结合护面墙结构泄水孔处理;根据需要还可采用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等坡体地下水引排工程措施。对地表水引排,一般在路堑边坡堑顶均设有截排水天沟,坡面结合检查梯设急流槽以及平台侧沟、路堑边沟等组成综合地表排水系统。

5.边坡中破碎岩体的处理

由于爆破或构造等原因导致部分边坡的坡面存在有破碎岩体,如果破碎岩体滑落会对坡下的建筑物和人身造成巨大的威胁,必须采取有效措施来治理破碎岩体。主要措施如下:

(1)如果破碎岩体不大,可以将其清除,然后用砂浆或混凝土填充密实。

(2)对于不易清除的孤石,可以设置拦石网或挡石墙,也可以采用锚索、锚杆在破碎岩体中穿过锚固,然后进行喷锚支护的方法治理。

(3)对于不能直接对破碎岩体加固的情况,可以在破碎岩体可能滑落的下方设置拦石墙、落石槽和拦护网等遮挡、拦截构筑物,以保证坡体下建筑物和人身的安全。

6.边坡施工

边坡施工顺序必须严格遵照以下原则实施:一是从上至下的开挖原则;二是逐级开挖、逐级防护和加固的同步原则;三是“封、排、截”三结合的排水防水原则。在边坡开挖前,应在边坡坡顶外按设计规划好的截排水系统设置截排水沟,在边坡开挖过程中,应及时设置坡面泄水孔,以排泄边坡发育并可见有水渗出的边坡,应设置深层的泄水管,以排出深层的渗透水,为防止表面水渗入到土层内,每一级边坡应及时防护。四是动态和预警原则,沿线岩土体的分布和性质变化较大,在施工中应采用信息化施工的原则,当现场与实际采用的地质资料有出入,或存在断层软弱夹层和结构面、倾角不利的岩土分界面时,需要及时通报设计单位。

7.施工安全

为了确保边坡支挡工程的顺利进行,做到安全施工、文明施工,要求在工程施工过程中采取如下的施工安全措施:

(1)边坡挡墙施工前应根据本工程支挡结构设计和截排水要求,制定详细的施工开挖方案。

(2)边坡顶部周边严禁超堆荷载,坡顶周边5m外堆载不得超过15kPa。在坡脚和坡顶外一定范围内不得修建工棚等建筑物。

(3)密切关注天气变化,下雨前对开挖好的边坡用油毛毡或彩条布遮挡,以防雨水冲刷边坡或渗入到坡体裂隙中。下雨后应进行监测,待观测数据反映无异常时才可施工,施工过程中要加强观测,密切注意边坡的变形。

(4)支挡结构施工前要清除坡面浮土,填充夯实坑凹,使坡面大致平整。边坡坡率、高度等要严格按照设计图纸施工。

8.应急预案

为了确保边坡工程的顺利进行,在施工过程中发生影响工程安全等突发事件时,能够及时启动应急预案。应急预案如下:

(1)如果在边坡开挖过程中,发现坡面有渗水、风化岩体掉块、碎石滚落崩塌等险情发生时,应做好边坡支护结构和边坡环境异常情况收集、整理及汇编等工作。

(2)当边坡变形过大,变形速率过快,周边环境出现沉降开裂等险情时,应暂停施工,根据险情原因选用如下应急措施:①坡脚被动区临时压重;②坡顶主动区卸土减载,并严格控制卸载程序;③做好临时排水、封面处理;④对支护结构临时加固;⑤对险情段加强监测;⑥尽快向勘察和设计等单位反馈信息,开展勘察和设计资料复审,按施工的现状工况验算。

9.监测要求

作为永久性边坡支护结构,为了保证施工阶段和使用阶段的安全,必须进行坡顶水平位移和垂直位移、地表裂缝、坡顶构筑物变形、锚杆拉力和地下水、渗水与降雨关系等的监测。边坡工程竣工后的监测时间不应少于二年。边坡周边地面沉降报警值为20mm,控制值30mm;边坡侧移报警值为20mm,控制值30mm。

高边坡防护工程篇10

[关键词]公路工程 防护技术

中图分类号:U417.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0102-01

一 前言

公路工程防护技术是公路建设、养护运营的主要内容,它对防治路基病害,保证路基稳定,改善环境景观,保护生态平衡的重要设施。根据不同的部位可以分为路基边坡坡面防护,公路沿溪线沿河冲刷防护等,笔者在这里简单介绍一些公路工程防护技术的类型及功能,供大家共同探讨,错误之处请多加谅解。

二 公路工程防护技术介绍

(1)公路路基边坡坡面防护技术

公路路基边坡坡面防护技术主要是保护路基边坡免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程度上还可美化路容,协调自然环境。

种草、铺草皮、植树。种草防护适用于边坡稳定,坡面受雨水冲刷轻微,且易于草类生长的路堤与路堑边坡。播种方法有撤播法、喷播法和行播法。当前推广使用的两种新方法是湿式喷播技术和客土喷播技术。铺草皮适用于需要迅速绿化的土质边坡。草皮护坡铺置形式有平铺式、叠铺式、方格式和卵(片)石方格式四种。植灌木与种草、铺草皮配合使用,使坡面形成良好的防护层,适用于土质边坡和膨胀土边坡,但对盐渍土经常浸水、经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。框格防护、封面、护面墙、干砌片石护坡、浆砌片石护坡、浆砌预制块护坡、锚杆钢丝网喷浆、喷射混凝土护坡。框格防护适用于土质或风化岩石边坡进行防护,框格防护可采用混凝土、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。封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式。 1)抹面防护适用于易风化的软质岩石挖方边坡,岩石表面比较完整,尚无剥落。2)捶面防护适用于易受雨水冲刷的土质边坡和易风化的岩石边坡。3)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。

护面墙用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1∶0.5,并应符合极限稳定边坡的要求。护面墙分为实体、窗孔式、拱式等类型,应根据边坡地质条件合理选用。1)干砌片石护坡适用于易受水流侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、周期性浸水及受水流冲刷较轻(流速小于2~4m/s)的河岸或水库岸坡的坡面防护。2)浆砌片(卵)石护坡适用于防护流速较大(3~6m/s)、波浪作用较强,有流水、漂浮物等撞击的边坡。对过分潮湿或冻害严重的土质边坡应先采取排水措施再行铺筑。3)浆砌预制块防护适用于石料缺乏地区。预制块的混凝土强度不应低于C15。锚杆铁丝网喷浆或喷射混凝土护坡适用于直面为碎裂结构的硬岩或层状结构的不连续地层,以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡。

(2)人工复合材料防护技术

随着现代新材料新技术的不断应用,挂网式坡面防护适用于风化碎落较严重的岩石边坡。土工织物复合植被防护的典型形式是三维土工网(垫)植草防护,主要适用于边坡坡度缓于1∶1,边坡高度小于3m的土质边坡。其他土工织物防护有草坪植生带、适用于破碎或易风化破碎的岩石路堑边坡的锚杆挂高强塑料网格喷浆(喷射混凝土),以及土工织物作反滤层的护坡。路堤冲刷主要是洪水急流,水位变迁不定,时,植树与石砌防护失效,可采用以下防护措施:水流速度较大(达到3.0m/s或更高);抛石:用于经常浸水且水深较大的路基边坡或坡脚以及挡土墙、护坡的基础防护。抛石一般多用于抢修工程。沿河路堤坡脚或河岸,当受水流冲刷和风浪侵袭,且防护工程基础不易处理或沿河挡土墙、护坡基础局部冲刷深度过大时,可采用石笼防护。

三 公路工程加固防护技术

公路工程加固防护技术的主要功能是支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定或加强路基强度和稳定性,以及防护边坡在水温变化条件下免遭破坏。按路基加固的不同部位分为:坡面防护加固、边坡支挡、湿弱地基加固3种类型。1.坡面防护加固:路基防护中均有加固作用。2.边坡支挡:包括路基边坡支撑和堤岸支挡。1)路基边坡支撑:护肩墙、护坡、护面墙、护脚墙、挡土墙。2)堤岸支撑:驳岸、浸水挡墙、石笼、抛石、护坡、支垛护脚。3.湿弱地基加固:辗压密实、排水固结、挤密、化学固结、换填土。

(1)重力式挡土墙;重力式挡土墙依靠圬工墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力(土压力),以维持土体的稳定,是我国目前最常用的一种挡土墙形式,多用浆砌片(块)石砌筑。缺乏石料地区,有时可用混凝土预制块作为砌体,也可直接用混凝土浇筑,一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。这种挡土墙形式简单、施工方便,可就地取材、适应性强,因而应用广泛。缺点是墙身截面大,圬工数量也大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制,墙高不宜过高。重力式挡土墙墙背形式可分为俯斜、仰斜、垂直、凸形折线(凸折式)和衡重式5种。

(2)加筋土挡土墙;加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦、且宽敞的填方路段上,在挖方路段或地形陡峭的山坡,由于不利于布置拉筋,一般不宜使用。

加筋土是柔性结构物,能够适应地基轻微的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小,地基的处理也较简便;它是一种很好的抗振结构物;节约占地,造型美观;造价比较低,具有良好的经济效益。

(3)锚杆挡土墙;锚杆挡土墙是利用锚杆与地层间的锚固力来维持结构物稳定的一种挡土结构物。优点是结构重量轻,节约大量的圬工和节省工程投资;利于挡土墙的机械化、装配化施工,提高劳动生产率;少量开挖基坑,克服不良地基开挖的困难,并利于施工安全。缺点是施工工艺要求较高,要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备,且要耗用一定的钢材。

参考文献: