李贺(中铁十局集团西北工程有限公司陕西西安710065)
摘要:公路边坡防护治理在公路建设中有着重要作用,本文在对公路边坡成因分析的基础上,对治理边坡的有效措施进行了探讨,以期达到确保边坡安全、减少公路隐患的目的。具有现实的工程指导意义,为公路边坡治理工作提供了相关依据。
关键词:公路;边坡;治理;防护
引言: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。
1.公路边坡原因分析由于路基边坡大面积裸露于空间,长期受自然因素的强烈作用,常发生物理力学性质的变化,浸水后湿度增大,强度降低;岩性差的岩体,在水温变化条件下,加剧风化:路基边坡表面在温差作用下形成胀缩循环,在湿差作用下形成干湿循环,从而导致强度衰减和剥蚀;地表水冲刷,地下水侵入,使岩土表面失稳,极易加剧边坡的病害;沿河路堤在水流冲击、淘刷和侵蚀作用下,地基承载力下降,引起路基沉陷,导致边坡病害;边坡防护型式不当,导致防护失败;边坡或桥台背填料压实度不足以及偷工减料、植物防护由于物种选择不当遭受虫害或成活率降低等等,均是导致边坡破坏的原因。
(1)边坡坍塌:路基边坡的坍方是最常见的边坡病害,亦是水毁的普遍现象。按照破坏规模与原因的不同,路基边坡坍方可以分为剥落、碎落、滑坍、崩坍及塌坍等。
(2)边坡冲沟:多发生在汇水集中区或高填路段,诱发原因有:急流槽位置或间距设置不当;边坡压实度不足;防护型式不当(多为分散排水时);边坡土质不良等因素。
(3)防护体滑落:诱发原因有:水毁;圬工砌筑质量不符合要求;勾缝不密;未设粗砂滤层或泄水孔;坡脚支撑不稳。
(4)防护剥蚀:诱发原因有:风化;假缝;温差胀缩;干湿胀缩。
(5)急流槽悬空:诱发原因有:急流槽尺寸偏小导致泄水不及;数量过少导致排水不及;槽内泄水不畅导致溅水;急流槽基础不实等。
(6)路堑塌方:诱发原因有:岩土地质不良;路堑顶部水浸入;风化等。
(7)坡脚淘蚀:诱发原因有:护面墙设置不当;排水沟尺寸偏小;护面墙基础不牢等。
(8)草皮冲蚀:诱发原因有:坡陡,水流流速>1.2m/s;草种不适;边坡压实度不足等。
(9)植草枯死:诱发原因有:土质、环境不适;草种不适;病虫害;寿命终止。
2.边坡防护治理常用措施边坡防护治理主要是保护路基边坡表面免受日照、降水、气温、风力等自然力的破坏,从而提高边坡的稳固性。坡面防护治理包括工程防护治理与植物防护治理。当路基土石方施工时或完毕后,应及时进行路基边坡防护。施工必须适时,防止气温、雨水、风沙作用破坏边坡的坡面。
2.1工程防护治理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。边坡工程防护治理适宜于不易草木生长的岩石面上。通常采用抹面和捶面、护面墙、框格、喷浆、护坡等。框格防护用块石、混凝土等材料,在边坡上形成骨架,提高边坡表面粗糙度系数,以减缓水流速度。框格可以做成各种造型:六角形混凝土块、浆切片石或预制块做成的麦穗形等。
除对路基边坡有一定的防护作用外,还对路容有一定的美化效果。在施工前,应注意把坡面上的浮土、表层风化岩体及松动石块等清除干净。由于使用年限较短,抹面、捶面防护治理在公路边坡防护治理上很少使用。
护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡,使其免受大气影响而修的墙。可有效的防止边坡冲刷,防止三类坍塌,是最常用的一种防护形式。护面墙除自重外,不担负其他荷载,也不承受墙后土压力。根据边坡高度,岩石风化程度以及岩体的地质特性,可采取半防护和全防护形式。在半防护措施中,有时采用坡脚护面墙。因为自然降水从坡顶沿坡面下流,流至坡脚时,速度最大,冲刷最严重。所以,在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施。在稳定边坡上铺砌块石或混凝土预制块等材料,防止地表径流或坡面水流对边坡冲刷。
2.2植物防护治理从护坡功能考虑,植物防护首先要求能加固稳定边坡,而且有绿化和改善公路环境的作用,所以防护植物要求有以下特点:(1)植物根系发达,有良好的固土和护坡效果;(2)覆盖度大,密度大;(3)绿期长,多年生,耐践踏,适宜于粗放管理,容易移植、繁殖,最好能自然繁殖衍生,易于管理;(4)最好有较强的抗污染和净化空气的能力。
从气候土质环境考虑,理想的防护植物应具有以下条件:(1)适合当地气候(主要是湿度和降水)条件;(2)抗逆性强,易繁殖,有抗寒、耐热、抗旱等性能;(3)具有抗病毒、抗倒伏性能,生长快,扩张性强,在短时间内就能郁闭边坡;(3)耐贫瘠、耐粗放;(4)能适应如盐碱等特殊环境条件。
种草防护,适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微的路基边坡上。草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上,同时做好浇水、养护管理。路堑较陡或较高时可通过实验,将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上。
种树防护,植树应在1:1.5或更缓的边坡上,或在边坡以外河岸及漫滩处。主要作用是加固边坡、防止和减缓水流的冲刷。植树品种以根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。
3.公路边坡治理中排水系统的重要性及应用在进行公路边坡治理中,公路排水系统的建设对于公路边坡治理也具有重要的意义。排水系统对于公路边坡的冲刷是形成公路滑坡的重要因素之一。因此在进行公路边坡治理的过程中,对于公路排水系统、公路边坡排水系统的设计及建设也应引起足够的重视。对于边坡地表排水及滑坡体以外的地表水,应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注意防渗,并尽快汇集引出。对于公路边坡地下排水工程措施有渗沟、自洞及平孔等。渗沟按其作用不同可分为支撑渗沟、边坡渗沟及截水沟3种。盲洞主要适用于截排或引排集中于滑面附近埋藏又较深的一层地下水。对于地面上的其他含水层,可在渗水隧洞顶上设置若干渗井或渗管将水引入洞内;对于渗水隧洞以下的承压含水层,可在洞的底部设渗水孔将水引入洞内。平孔主要用于排除滑坡地下水,具有施工方便、工期较短、节省材料和劳动力的特点,是一种经济有效的措施。
4.结语做好公路边坡防护治理工作,确保公路边坡安全、稳定、灵活采用适当的防护型式,采用有效的防护治理措施,且要从经济、耐用、环保出发。与边坡防护治理工程合理配置,恢复公路边坡的生态平衡。
运用更好的功率边坡防护新技术、新工艺、新方法,将公路建设与自然相融合,坚持公路建设可持续发展。
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