公路边坡(精选12篇)
公路边坡 篇1
我国改革开发以来, 经济技术得到了飞速的发展。这样就促进了我国公路运输事业的发展及公路建设的发展。随着公路建设的不断深入, 公路设计中不可避免的会出现高路堤和深路堑等情况, 这也使得公路边坡治理被提到了公路建设及养护的日程上来, 同时近年来公路边坡山体滑坡现象的增加也凸现的公路边坡治理的重要性。
1 公路边坡治理的重要性及其特点
公路边坡是公路建设中重要的组成部分, 近年来公路滑坡事故石油发生, 严重影响公路运输的发展及人身安全, 威胁了公路的正常运行, 加剧了地质环境的恶化。同时, 公路建设中的边坡灾害也制约了公路建设的顺利进行。为了更好对公路边坡治理技术进行论述, 首先要对公路滑坡的特点进行分析。公路边坡滑坡主要在平面形态上, 都有一定的几何形状, 如椭圆形、三角形簸箕形及其他几何形态或不规则形态。其滑出方向大多数与路线方向垂直或近于垂直, 少数滑体滑动方向与公路线路方向斜交, 公路规模的大小也也直接影响滑坡的规模。成因上讲, 大多数滑坡都是在开挖过程中复活, 而且公路滑坡有一个共性, 就是超过90%的滑坡都是由于公路开挖造成的。本工程以青海省马场垣至平安高速公路某段作为边坡治理的事例进行剖析, 阐述高原地区在特殊地形、地质、气候条件下边坡治理的特点。由于本工程中的边坡经经现场已经处于蠕动阶段, 所以治理过程中采取的积极的治理措施, 按照滑坡的治理方式进行了初步探讨。
2 公路边坡治理新技术
2.1 预应力锚索框架梁支护体系进行公路边坡治理
预应力锚索框架梁体系中, 将锚索锚固到框架上, 锚固力首先作用于框架, 然后通过框架传递给岩土体, 从而在岩土体中产生附加应力, 调整岩土体内应力环境, 起到加固边坡的目的。框架梁除表层固坡作用外, 还有传力作用。如果单独使用预应力锚索进行边坡加固, 锚索拉力过大会引起表层坡体的变形, 甚至破坏, 而坡体过大的变形又会导致锚索预应力的损失。将预应力锚索与框架梁结合, 框架梁起到锚墩的作用, 由于框架梁与坡面的有效接触面积大, 坡体在锚索作用下的变形能得到限制。预应力锚索框架可以将高边坡病害防治与坡面柔性防护有机地结合在一起, 既达到防治高边坡病害的目的, 又可美化环境, 实现了工程和自然的和谐统一。通过大吨位的预应力锚索锚固于边坡体内稳定的岩体中, 并通过施加的预应力, 可抵抗边坡体深层变形和破坏。贴于坡面的钢筋混凝土框架对边坡体表层岩土起框箍作用, 限制表层岩土变形和破坏。在框架内进行植被防护, 既能防治水流对坡面的冲刷, 又能防治坡面岩土风化剥落、落石等小型坡面变形, 并达到美化自然环境的效果。而且其施工简便易行技术风险低、能有效地控制边坡病害的深层破坏等技术有点。
2.2 植被混凝土护坡防护技术
根据降水侵蚀力系数, 土固有的侵蚀性参数、地形分类及侵蚀控制参数等计算边坡上的平均流失, 从而更科学地选择合适的边坡防护措施。Eillison提出击溅板得出雨滴的击溅侵蚀公式:G=K·V4.22·d1.07·i0.05 (G:侵蚀量;V:雨滴下降速度;d雨滴直径;i:降雨强度;K:系数) , 开创了植物防护定量研究的先河, 根据这样的公式计算结果选择适宜的方式进行公路边坡治理。一般公路边坡治理中多使用植被混凝土技术进行。植被混凝土护坡绿化技术最根本的概念就是“工程绿化”的概念, “工程绿化”与“园林绿化”有本质的不同, 园林绿化是园林绿化企业所从事的在平地里植树种草的业务, 最主要的指标是成活率, 绿化率。边坡绿化则不同, 需在岩石边坡上建设人工基质, 这层基质要长久、稳定的附着在坡面上, 也就是说这个基质要有强度, 要抗冲刷, 要不龟裂, 制作这层基质是我们最主要、最重要的工作。有了这层稳定坚固的基质植草绿化就变得简单而容易了, 所以植被混凝土护坡绿化技术把基质建设质量放在第一, 绿化率则放在第二。植被混凝土技术所用材料主要有:水泥、混凝土绿化添加剂、土壤、腐殖质、锚杆、铁丝网、种子、无妨布以及养护系统等, 所用设备有空压机、喷射机、搅拌机。喷植时宜采用干喷法分两层喷植, 基层强度高, 面层强度低, 面层含草种。喷植枪口应与坡面基本垂直, 距坡面1米左右。养护宜用摇臂喷头, 小水慢浇。采用植被混凝土技术, 可以封闭坡面阻止岩石继续风化, 阻止雨水大量进入坡体, 从而防止滑坡, 垮塌等灾害, 使裸露的岩石坡面永久的恢复生态。
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 结论
通过今年来的公路滑坡事故我们可以看出, 公路边坡的治理已经势在必行, 在进行公路边坡治理过程中, 对于公路边坡地质情况的分析和评价对于公路边坡治理工程实施有着重要的意义。因此在进行公路边坡治理前要对其进行分析及评价。另外, 公路边坡治理后的养护对于公路边坡的滑坡预防也有着重要的意义, 在2002年我国某省因烧纸祭祖而将护坡草地引燃, 导致边坡水土流失严重最终导致滑坡的事故对于我们也是一个警钟。
参考文献
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公路边坡 篇2
作 者:刘泽辉 谢洪波 作者单位:刘泽辉(中交一公局第二工程有限公司,江苏苏州,215000)谢洪波(浙西高速公路管理有限公司,杭州,310014)
刊 名:科技资讯 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(4) 分类号:U412 关键词:高等级公路 生物防护 护坡植物★ 公路边的村庄
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公路路基边坡防护与措施 篇3
关键词:公路路基;边坡;防护;措施
前言
路基边坡防护是保证道路安全和畅通的重要方法,要想做好路基防护关键是要做好路基边坡的防护。由于我国地形较为复杂,地质情况特殊,修建道路时经常会出现一些挖方、填方及半填半挖路基边坡,这些路基边坡长期暴露在外,受到降雨、风沙、人类工程活动等条件的影响,会引起变形松动等问题,破坏路基边坡的稳定,久而久之会使道路安全受到威胁。因此,我们在做好基本的排水工作之外,还要结合当地实际情况,采取一些恰当的措施,对路基边坡进行防护,以此来保证道路的通畅和安全。
一、边坡的破坏形式
边坡滑塌是路基边坡问题的常见形式,根据边坡的情况不同,可以将破坏形式分为以下四种:溜方、滑坡、剥落以及碎落、崩塌。溜方是由于少量土体沿着土质边坡向下滑动形成的,也就是边坡上稍薄的土不断向下流动,这主要是因为经常降雨以及施工不当等原因造成的。滑坡则是说部分土由于重力的原因,沿着边坡下滑,主要是指一部分土体在重力作用下沿边坡的某一滑面滑动。剥落和碎落指的是边坡表面被风化严重,在各种因素的影响下从坡上剥落下来。崩塌通常是说比较大的岩石脱离边坡沿着边坡滑落的情况。这些情况对于公路的建设是很不利的,所以,我们一定要采取措施整治。
二、路基边坡防护设计原则
(一)路基边坡防护的基本原则是综合考虑、因地制宜、多层防护相结合、以保施工顺利进行、路基正常使用。
(二)在进行路基边坡防护的时候,一定要把设计、施工与防护相结合起来,多进行调查,多了解当地的环境气候以及地质状况等,因地制宜,采取适当的工程方法来进行施工,保证路基的稳定和安全。
(三)路基边坡应选用安全可靠、经济合理、施工简便的成熟技术,便于维护、管理。
(四)路基边坡应尽可能与道路建设相结合,美化生态环境,与自然景观相协调。
三、公路路基边坡的通常防护措施
(一)植被防护
1、种草防护。它适用于边坡较稳定,坡面冲刷程度比较轻,而且它的土质宜于草类植物生长,以此来防止表面水土流失,增加路基边坡的稳定性。如果是经常有水的边坡,不利于草类生长,不适合采用这种防护措施。在进行种草防护的时候要注意选用的草类植物要适合当地的气候条件,要易于植物生长,发育茂盛,叶茎比较低矮,最常见的有毛鸭嘴、鼠尾草和小冠等,最好的办法是多种草混合种植,有效覆盖,在播种时,草籽最好与土粒混合,这样比较容易传播均匀,播种时间最好是比较温暖的时候,最好是有雨,空气湿度较大。
2、铺草皮防护。这种方法适用于那些需要快速绿化的风化比较严重的软质岩石边坡,草皮应该选用根部比较发达,耐旱的草类。铺草皮防护施工比较简单,需要先培育好草皮,然后铺在坡面上就行了,所以施工速度相对较快,但是一定要注意质量,培育的草皮也要非常耐用,有些时候在铺草皮的时候需要加一些土层,让草皮能够成活。
3、种树防护。植树应该在比较缓的坡上,或是在边坡的河岸等地方。树的种子要选用生命力顽强、能够迅速生长,而且根部比较浓密,低矮的灌木类植物最好。种植树木是对公路进行防护的有效措施,但是在实际施工选择的时候一定要注意结合当地的实际情况,选择适当的树种类型。
4、自然形成植被防护。在边坡的自然植被没有长成之前,必须采取措施加强路基边坡的防护。当边坡土出现问题时,可以在边坡上培育腐植土,促进植物的生长。当植物长成后,要对植物进行维护和保养,避免杂草影响植物的生长,影响道路。在边坡防护时,要注意自然植被的天然作用,并且加以利用,注意改善坡面土质,加强维护保养,促进植物的发展,形成有力的防护作用。
(二)工程防护
1、干砌护坡。干砌片石和干砌块石是干砌护坡最为常见的形式。根据实际的不同需要可以砌成单层或者双层的,单层的厚度不能少于25厘米。用干砌片石进行防护的时候可以采用碎石和砂砾,厚度最好是介于10到15厘米之间,它的基础可以选用比较大的石块。
2、浆砌护坡。用浆砌片石进行护坡,一般采用截面相等的石块,它的厚度要根据边坡的高度和坡度来决定,一般大约在0.25到0.5米之间,石料的质量必须符合公路行业的要求,施工的时候要避免坡面下沉造成坡面破坏。根据实际需要在每隔2至3米的地方交错位置,在土质边坡上的设置泄水孔。
3、护面墙防护。护面墙的厚度与墙的高度息息相关,墙体的基础应该设在坚实可靠的地面上。为了使墙更加稳定,可以采用分级布置的方式,分级之间可以设置一个平台,墙背的地方可以设置一个耳墙。墙顶应该封闭起来,以防地表面的水进入墙背,影响墙体发挥作用。窗孔式护面墙的窗孔大多为半圆拱式的,拱圈根据不同的情况可以适当的调节。
4、锚杆挂网喷浆(混凝土)防护。这种方法适用于表面比较坚硬且结构呈现碎裂式的坡面,在进行防护时,锚杆应该嵌入到稳固的基岩内部,锚固的深度应该按照岩体的特性来确定。
5、挡土墙、抗滑桩等支挡结构防护。抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的公路路基边坡,是一种抗滑处理的主要措施。但对正在活动的滑坡打桩阻滑需要慎重,以免因震动而引起滑动。抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态。根据滑体的厚薄、推力大小、防水要求及施工条件等选用木桩、钢桩、混凝土及钢筋混凝土桩。支挡结构的类型较多,如挡土墙、锚杆挡墙、抗滑桩等。这些支挡结构既有防护作用,又有加固坡体的作用。
结语
随着我国经济建设的飞速发展,我国的公路事业也呈现出不一样的变化,公路越来越多,给人们的出行带来了更多的方便。所以,在施工过程中一定要根据公路的实际情况和自然地理条件,综合各种因素,采取适当的方法,搞好公路路基边坡的防护工作,保证公路的安全和畅通,促进我国公路事业的发展。
公路边坡生态防护 篇4
公路建设期间对周边环境的影响很大,如果处理不当会造成公路沿线地质破坏,如塌方、滑坡、泥石流等。如何有效地将受破坏后的路段边坡进行适当的生态恢复,达到对公路沿线环境的最大保护和恢复,是本文主要研究的问题。对因人为干扰而产生破坏的生态系统进行人工设计或采取生态恢复措施,以减轻对公路环境产生不良影响。通过相应的设计和恢复措施,减轻对沿线生态植被的影响,在尊重自然、保护自然的基础上,将受干扰与破坏的生态系统恢复成具有自我修复能力的良性生态系统,能长期维持良性的自然状态。在越来越重视环境保护和生存质量的今天,生态防护已成为了公路边坡防护的一种趋势,代表着边坡防护的发展方向。
1 公路边坡生态防护
公路开挖修建过程中对沿线的生态环境具有很大的破坏性,在设计时尽可能采用生态防护,不破坏现有的自然环境,恢复公路沿线的生态系统。公路边坡生态防护主要是靠植物根茎与土壤间的附着力及根茎间的互相缠绕达到加固边坡、提高边坡地表抗冲刷的能力,保护公路路基边坡不因降雨及地表径流而受到冲刷影响。生态防护不仅可以减少水土流失,涵养水源,还可以净化空气,美化环境,保护生态及保证行车安全。生态防护具有保护生态环境与改善景观等优点[2]。公路边坡生态防护的主要技术路线如图1所示。
1.1 边坡生态防护设计
采用生态防护的边坡可减弱公路对环境景观的影响,使公路更好地融入自然环境之中。根据不同边坡的坡度、地形地貌、岩质、岩石的风化程度,利用当地特有的建筑材料与植被类型,进行边坡景观生态设计。尽可能减少工程防护的工程量,顺坡就势进行边坡地形改造,做好水土保持工作,选择适应性强、根系发达、管理粗放的植被进行栽种。通过对防护树种的科学搭配与植被材料的优化组合,充分发挥花、草、树木特有的功能,减少噪声的影响,达到吸尘、吸附有害气体、减轻空气污染的目的,可形成最佳的运输生态环境和绿色环保屏障;可在不同的地段,选择多种植被营造出不同氛围,体现植被的多样性、层次性与季节性,最大限度地提高景观效果。对其自然景观的恢复建设,自然生态是由多种自然因素(气候,水土,植被等)和非自然因素(人文,民俗等)构成,在自然生态的恢复和建设的过程中,以人工的生态恢复手段为辅,作为一种引导,使建设完成后的公路不仅保持了原有的自然风景面貌,同时有利于生态的后续积极发展。
1.2 选线应考虑环境要素
公路选线、定线时,应注意路线及其构造物等设计要素,要尽可能与公路沿线地形地貌相吻合,土石方的开挖要尽量减少,同时应尽可能减少对自然景观的破坏,避开受保护的景观空间,如小溪、河流、沼泽地、森林及村落等建筑群体,要避免割断它们之间的联系,若无法避免,也应在设计时提出相应的补救措施。设计阶段应全面考虑公路沿线的自然条件、占地面积、公路线形与横断面造型,还应考虑施工时的侧向取土坑、废料堆场以及公路两侧的水工结构物等景观造型要相互协调,注意保护公路沿线的自然风貌,边坡花草种植与其他协调措施应符合通视、导向、协调与绿化四项景观的基本要求。以公路边坡生态防护带、路域环境为风景线,采用“点、线、面”多层次、多方位相结合的方法,构建出自然和谐、韵律突出、景观别致的生态边坡绿色景观[1]。
1.3 再建自然植物群落
植物群落可以改善环境条件,公路边坡生态防护以自然植物恢复为主,植物群落的形成主要是依靠自然力进行的,人工过多干涉将会影响植物群落的自然恢复,人工应该考虑采用合理的方式为边坡生态恢复提供更多的有利条件,促使植物稳定自然生长;丰富生态群落,根据边坡和植物群落空间的现状可适当引进不同植物品种,驯化使其适宜于当地的自然环境,起到丰富植物种群,稳定边坡生态群落的作用;再建植被要尊重自然规律,再建跟自然环境协调的植物群落,必须要尊重植物对养分需求、植物自然变迁、生态进化等规律,即植物在长期生长过程中的自然秩序[2]。
2 生态防护的功能
公路沿线生态的恢复,尽量采用快速建植等新技术,对边坡实现绿色防护,最大限度地恢复公路建设过程中遭到破坏的生态植被。1)固坡作用。开挖后公路边坡的水土流失最为严重,稳定边坡是生态防护的功能之一。合理的边坡生态防护可有效防止公路边坡坡面失稳、水土流失、塌陷或滑坡等病害。植被根系的锚固与加筋作用可加强边坡的稳定,植被茎叶可截留一部分降雨量、削弱溅蚀、减少坡面的侵蚀和水土流失,从而达到稳固路基,保护边坡的作用。2)改善行车条件。因受条件限制,某些路段从某点看上去有时扭曲或出现不连续现象,可通过绿化手段弥补景观缺陷,可有效地改善行车环境;公路边坡植被生态防护可以增加地表植被覆盖,拦截、抬升部分气流,可以降低风速,防止风沙危害[4],提高行车安全系数。3)美化环境、恢复生态。根据沿线地质、地貌、人文、地理环境选用不同植被护坡,将植被有机地融入到公路边坡环境中,降低公路建设对沿线环境造成的负面影响,创建良好的景观效果。采用与自然景观协调的多样性植物配置,统筹规划、合理布局水土保持措施。植被的存在可以有效地保护生物多样性,为多种动物与微生物提供有利环境条件,并与周围环境一起组建成完整的生物链,达到恢复公路边坡生态环境的目的。4)诱导视线。公路边坡绿化是驾驶员与游客视野范围内的主要视觉对象,整齐亮丽的树木花草,可以给人优美、舒适的享受,还可以提示公路路线线形的变化,引导驾驶员安全的操作,使车辆行驶更安全。
3 结语
公路建设中的边坡开挖是地表破坏最严重的区域,同时也是最不稳定的区域,因此对边坡进行有效的加固与防护成为关键。公路边坡景观设计的目的是恢复生态环境、保障行车安全、改善视觉效果、增强地域特征,所以公路边坡景观是公路景观设计中重要的一环。以提高道路的安全性、行驶过程的愉悦性、保护生态环境为目的,充分发挥绿地的生态效应,重视自然生态系统,重视乡土植物与建材的使用,营造自然植物群落,尽量减少高填深挖,能绕避的采用绕避措施,确保公路边坡安全,以提高公路安全的运营效率。
摘要:对公路边坡生态防护设计进行了探讨,提出了公路选线应考虑环境要素,并根据边坡和植物群落空间的现状引进不同植物品种,再建自然植物群落,同时分析了生态防护的功能,指出公路边坡植物景观的生态防护已成为边坡防护的主要趋势。
关键词:公路边坡,生态防护,景观设计
参考文献
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浅谈公路路基边坡防护方案 篇5
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。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。(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。
山区公路边坡防护策略研究 篇6
随着我国对基础设施的建设规模逐渐扩大,交通事业在国民经济的发展中起着愈来愈大的作用,特别是山区道路修建,极大地促进了农村和林区经济的迅速发展。然而,由于山区地理环境的特殊性,会产生很多特殊的现象,比如,因道路修建需要开挖等,使道路的部分边坡破碎,山体不稳等等,从而给交通安全埋下隐患。
1.山区公路边坡破坏的原因
山区公路边坡的破坏,与路基的边坡高度、填料的性质及其压实密度都有关系。一般情况下,砂性土的边坡要比粘性土的边坡更容易遭受到水流的冲刷,相对较高的边坡要比较低的边坡更容易遭受到水流的冲刷,压实密度差的通常比压实密度高的更容易遭受水流的冲刷。
(1)公路上边坡的破坏因素:1)冲刷破坏:冲刷破坏通常发生在坡度较缓的砂性土、黄土等土质的边坡,在降水作用下,会沿坡面的径流方向,形成许很多细长的冲沟,若不采取相应的治理措施,破坏将越来越大;冬天的降雪、积雪,将会使边坡坡脚的粘性增大,刚性减弱,从而导致上面的土体架空,支撑不足,产生破坏的现象;同时,汽车在飞速行驶的时候,会伴随着雨雪水的溅起,也容易使坡脚遭到冲刷。因此,土、砂质的坡脚,是边坡防护时尤其要注意的环节。2)崩塌破坏:边坡的崩坍,包括三种类型:滑坡型、落石型、流动型。在边坡的崩塌中,有时出现一两种,有时三种崩塌方式都会出现。落石式的崩塌,通常发生在坡度较陡的岩石边坡,被形状不一的裂面割成软质的断块,但通常裂隙的宽度不容易识别,一旦发生降雨,就会产生侧向的压力,从而造成崩塌。滑坡式的崩塌,是岩层遭到外力的作用而剪断,造成软岩滑动,通常发生在岩石层间夹有软弱层的岩石中。此外,如果基岩上伏有岩屑层、岩堆层等非常松散的物质时,此物质也会沿着岩层的层理面和节理面发生崩塌。流动式的崩塌,多发生在天降暴雨的时候,岩屑、砂、风化土等比较松散沉的积土,受暴雨的冲刷极易产生流动式的崩坍。
(2)公路的下边坡的破坏因素:下边坡通常是填土的路堤,下边坡的破坏,主要有坡面与坡脚的破坏。坡面的冲刷,主要是降水的直接冲刷或坡面的径流冲刷,冲刷导致路基坡面按照流水的方向形成水沟,随着水沟逐渐加深、加宽致使路基遭到破坏;沿河路堤和滞洪区以内的路堤,同时也会受到洪水的破坏,使路堤的坡脚被冲毁,从而导致路基边坡的破坏。
(3)人为的破坏因素:任何建筑的建设与管理,都是人对建筑物的建筑与管理,因此,人在一项工程的建筑中,往往起着决定性或关键性的作用。影响边坡的稳定状况的人为因素包括三方面内容:设计、施工和养护管理。
2.山区公路边坡的防护策略
(1)防护设计:山区公路修建的特点,常常需要大量地开挖与填筑路基,所以人工边坡较多,人工边坡的内部的应力状态已经发生了巨大的变化,加上长年的冲刷和风化,导致边坡损坏的机率很高。边坡的施工设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然”的原则。1)护面墙的设计:护面墙常用于那种风化比较严重、软质岩、或坡面容易遭到侵蚀的土质边坡,此种防护方法对于加强边坡的稳定性十分有效:A:实体护面墙的设计:采用浆砌片和块石结构在设计坡面上所增设的防护,背坡比为1:0. 25至1:0. 75 ,胸坡取1:0.1至1:0.75;B:窗口式护面墙与拱式护面墙:适用的坡比为1:0.5至1:1.5,通常采用的坡比为1:0.75至1:1.25,采用混凝土、浆砌片块石等作为框架,格内还可以使用一些辅助措施,这种措施能够有效地防止冲沟的形成;2)护坡的设计:容易受到流水侵蚀的边坡,通常采用浆砌片石来防护边坡,浆砌片石采用厚度为30cm的等截面,砂浆的强度应为M7.5。
(2)施工管理:1)清理坡面时,必须保证坡面的平整,基材混合物须填平压实,使其与岩石坡面自然结合,切忌发生反坡现象;2)钻孔须严格按照设计中所布置的孔位,且孔眼要与坡面垂直;3)锚杆的安装,保证使孔眼填满、捣实;4)铺设钢丝网时必须拉紧,铺设的宽度要大于5m;5)严格控制基材混合物的拌合比例,搅拌的时间至少1min;6)喷射基材物料时,须进行正面喷射,切忌仰喷,第一,凹凸部位、死角须特别注意;第二,不可分为两次喷射。
(3)养护管理:注重生态性的养护管理,采用综合性的防护措施。工程性的防护,在一定时期内确实起到过积极的作用,但在注重生态保护的今天, 工程防护逐渐暴露出它的缺点。工程防护没有考虑其与绿化之间的关系, 没有进行综合处理,使坡面呈现出单调、灰暗的外观形象,与山区,特别是开展旅游业务的林区的地理环境极不符合,而且工程防护的投资较高,不能满足经济效益的要求。综合性的防护技术,不仅保证了山区边坡的稳定性, 减少了投资成本,而且使公路两边的环境得到美化, 促进生态环保。更重要的是,它可以消解司机的疲劳,丰富乘车人员的视觉景观。综合性的养护所遵循的原则有:安全原则,顺应自然,景观与绿化、恢复自然生态等。综合性的养护管理措施,既环保又稳定路基,是一种应用得十分广泛的边坡防护措施。
3.总结
山区的地形、地貌十分复杂,造成山区公路边坡破坏的因素很多,比如,在公路的建设时,已经破坏了那里的原生植被以及动物的生存环境,因此,对公路边坡的防护不能仅局限于刚性的工程防护,应该考虑社会、经济、生态等多方面的因素, 进行科学、全面、合理的综合性防护。
参考文献
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公路路基边坡防护措施 篇7
边坡坡面防护主要是保护路基边坡表面, 免受雨水冲刷, 降低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、剥蚀演变过程, 从而保护路基边坡的整体稳定性, 在一定程序上还可以美化路容, 协调自然环境。
1 植物固坡的作用
种植地被植物作覆盖物主要是为减少对路基边坡上表土层的冲刷, 以达到固定边坡的效果, 其作用如下:
(1) 地表植物具有浅而发达的根系, 能固定土壤, 从物理结构上能阻碍土壤 (或其他上表物质) 往坡下移动。
(2) 植物能将雨水截留, 使水直接渗入土中而不让它们从坡面流过, 冲刷表土。
(3) 水分被植物的根系吸收并输送至叶片, 从而减少地表水流至坡下。
(4) 水分从植物茎叶上直接蒸发掉, 而实际上达到坡面的水流量也将大大地减少。
(5) 植物覆盖还可以降低土壤的极端温度, 保护坡面免受风蚀。
2 固支植物选择的要求
根据种植坡面的各个决定因素考虑, 选择的主要标准是能在地表连续生长的地被植物, 其本身应有助于固定土壤, 并能截留雨水, 使之不过快地从坡面流走而将表土冲刷掉, 但在黄土湿陷性地段, 雨水穿过地面渗透到下层, 也可能会加重基层的不稳定性。所选植物必须适应当地的特殊气候、土壤等自然条件。选用的植物必须种植后尽快成活, 使坡地然条件的健壮品种, 从这点上来说, 土生土长的野草最好, 但大量得到却很困难。
(6) 必须容易大量得到草籽, 价格要便宜。
3.2 种植草木植物的应用技术
在边坡上种植草本作物, 主要困难之一是此类植物发芽缓慢, 表土连同播下的种子极易遭受表面侵蚀现象的损害, 因此必须采用各种技术以便将这种损害减少到最低限度。
(1) 整地。草作植物虽无粗大主根, 根系较浅, 但也要具备40cm的土层, 因为有80%的根系在这层土中生长;在熟土缺乏的情况下, 表土层厚度也应保持在20cm以上;另一方面, 当表土质量差, ph值不大于8.5的强碱土壤条件下, 必须采取换土或调酸等措施。
对石质边坡可做成20cm的反坡带植沟形式, 外借改良土填平植沟后, 再植草作植物。
坡面应平整、密实、湿润。边坡土石松动, 经常有落石的地方, 可筑挡土墙配合防落石栅, 再挂网植生。
(2) 播种技术及时间。草作植物播种方法有撒播法、喷播和行播法等。采用撒播法时, 草籽应均匀撒布在已清理好的土质边坡上, 播后最好用草度覆盖, 并以竹片固定, 既防雨水冲刷, 又促进草籽发芽生长, 同时可节省人力1/3, 施工后两个月可成长20cm。对于利于草类生长的土质, 应在坡面先铺一层10~15cm的种植土, 播种量控制在20g/m2左右。当路堑边坡较陡或较高时, 可通过试验采用草籽与含肥料的有机质浆混合, 用喷播法将混合物喷射于坡面, 采用行播时, 首先在整好的坡地上开沟, 深5~10cm沟距离15cm, 用等量的细土或沙子与种子拌匀撒入沟内。播种时起到固土作用后, 无纺布纤维自然腐烂, 不会污染环境, 效果很好。
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, 框架内宜采用植物防护或其他铺助防护措施。
3.3 边坡保护的常见方法
(1) 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。
(2) 护面墙:分为实体、窗孔式、拱式等类型, 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。
(3) 干砌片石护坡适用于易受水流侵蚀的土质边坡, 严重剥落的软土质岩石边坡、周期性水及受水冲刷较轻的河岸或水库岸坡的坡面防护。
(4) 浆砌片 (卵) 石护坡适用于防护流速较大, 波浪作用较强, 用水流、漂浮等撞击的边坡, 对过分潮湿或冻害严重的土质边坡应先采取排水措施再进行铺筑。
(5) 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, 在严寒地区不应低于C20。
(6) 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有可能下滑的挖方边坡。
浅谈公路边坡防护 篇8
1. 边坡破坏形式
1.1 滑坡。
斜坡在一定的自然条件下, 部分岩 (土) 体在重力作用下, 沿着一定的软弱面 (带) , 缓慢地, 整体地向下移动。滑坡一般具有蠕动变形, 滑动破坏和渐趋稳定三个阶段。有时也具有高速急剧移动现象。因下伏岩层压缩, 斜坡沿岩 (土) 体内较陡的结构面发生整体下坐 (错) 位移, 成为坐 (错) 落。组成斜坡的岩 (土) , 常不发展连续的滑动面, 而顺斜坡方向发生塑性变形称为倾倒。
1.2 崩塌。
整体岩 (土) 块脱落母体, 突然从较陡的斜坡上崩落下来, 并顺斜坡猛烈翻转, 跳跃, 最后堆落在坡脚, 规模巨大时称为山崩, 小时称为塌方, 悬崖陡坡上的个别岩块突然下落, 称为坠落的岩块 (或危石) 。
1.3 剥落。
斜坡表层岩 (土) , 长期遭受风化, 在冲刷和重力作用下, 岩 (土) 屑 (块) 不断沿斜坡滚落, 堆积在坡脚。
2. 影响边坡稳定的主要因素
2.1 地质条件。
岩土体的力学性质决定了边坡失稳的方式。坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制失稳为主;软弱岩石边坡失稳以应力控制型失稳为主。对其他因素给定的边坡, 岩土体的工程地质性质越优良, 边坡的稳定性越高。就地质构造而言, 其结构面的发育程度, 规模, 连通性, 充填程度及充填物成分和结构面的产出状态都对边坡稳定性有很大影响。
2.2 水文地质条件。
边坡失稳往往与地下水地活动有密切关系。水文地质条件包括地下水的赋存, 补给, 径流, 排泄条件。
2.3 新构造运动。
新构造运动往往引起边坡形态, 产生状态及水文地质条件发生改变而导致边坡失稳, 强烈的新构造运动—地震对边坡稳定性的议影响极大, 地震往往伴有大量的边坡失稳。地震作用导致边坡稳定性降低主要是由于地震作用产生水平地震附加力, 当水平地震附加力的作用方向不利时, 边坡的下滑力增大, 滑动面的抗滑力减小。另外, 在地震作用时, 岩土中的孔隙水压力增加和沿途径体强度降低, 也对斜坡的稳定不利。
2.4 地貌因素。
边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定的影响时显而易见的, 不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力, 并引起坡顶出现胀裂缝;在坡脚产生强烈的剪应力, 出现剪切破坏带, 这些作用极大地降低边坡地稳定性。
2.5 气候因素。
大气降水时地下水的主要补给源。气候类型不同, 大气降雨量也不同, 因此, 在不同的地区由于大气降雨量不同, 即使其他条件相同, 边坡的稳定性也不相同。暴雨或长期降雨以及融雪过后, 往往可以见到边坡失稳增多的现象, 这说明大气降雨等对边坡的稳定性有很大的影响。
2.6 风化作用。
风化作用使岩土的抗剪强度减弱。裂隙增加, 扩大, 影响斜坡的形状和坡度;透水性增加, 使地面水易于浸入, 改变地下水的动态等, 沿裂隙风化时, 可使岩土体脱落或沿斜坡崩塌, 堆积, 滑移等。
2.7 人类的工程活动因素。
随着人类工程活动规模的日益扩大, 它对边坡稳定性的影响越来越显著, 不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故频繁发生, 使得人们不得不重视人类工程活动对边坡稳定性的影响。对边坡稳定性产生显著影响的人类活动如不当削坡、坡顶加载、地下开挖等。
3. 边坡防护与加固的方法和措施
边坡防护分为坡面防护和冲刷防护两类。
3.1 坡面防护
3.1.1 种草。
种草防护适用于边坡稳定, 坡面冲刷轻微, 且易于草类生长的土质路堤与路堑边坡, 用以防止表面水土流失, 固结表土, 增强路基的稳定性。选用草种应注意当地的土壤和气候条件, 通常以容易生长, 根部发达, 叶茎低矮, 枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种为宜, 常用的有白茅草, 毛鸭嘴, 鱼肩草等, 最好采用几种混合播种, 使之生成一个良好的覆盖层。种植时草籽宜掺沙或与土粒拌和, 使之播种均匀, 播种时间以气候温暖, 湿度较大的季节为宜。
3.1.2 铺草皮。
路基坡面上铺草皮防护, 其作用与种草防护相同, 前者使用时要求当地有足够的供挖取使用的草皮地段, 但在边坡较高陡和坡面冲刷较严重的地方, 铺草皮比种草防护收效快。草皮的种类可以分为平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮、卵 (片) 石方格草皮等形式。草皮应选用根系发达, 茎矮叶茂的耐旱草种, 干枯腐朽及喜水草种不宜采用, 泥沼地区的草皮禁用。铺草前应将边坡表面挖松整平, 如有地下水露头, 应做好排水设施。铺草皮应在春季或初夏, 干燥地区在雨季进行, 不宜在冻冻或解冻时期施工。路堑边坡铺草皮时, 应铺过路堑顶部1 m或铺至截水沟边。
3.1.3 植树。
在路基边坡上合理的植树, 对于加固路基有良好的效果。也可以和种草, 铺草皮配合采用, 使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙黏土边坡, 对于盐渍土, 经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。
3.1.4 抹面与捶面。
易于风化的岩石, 如页岩, 泥岩, 泥灰岩, 千枚岩等软质岩层的路堑边坡保护, 可用混合材料抹面。对易受冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。抹面或捶面的边坡不受坡度的限制, 但不能担负荷载, 亦不能承受土压力, 所以要求边坡是稳定的, 坡面应该平整干燥。常用的抹面混合料有石灰炉渣混合灰浆, 石灰炉渣三合, 四合土及水泥石灰砂浆;常用的捶面混合料有水泥炉渣混合土, 石灰炉渣三合, 四合土。
3.1.5 喷锚及锚杆钢筋网喷锚防护。
喷锚是采用喷浆 (或喷射混凝土) 的方法来防止岩质路堑边坡的风化剥落。其施工简便、造价低、养护维修工作量小;凡适用于喷浆 (或喷射混凝土) 防护的岩质边坡, 当岩层风化破碎严重, 节理发育, 在破碎岩层较厚的情况下, 如果继续风化, 或导致坠石或小型崩塌, 从而影响到整个边坡的稳定性, 对于这种病害的整治, 必须兼顾防护及加固的双重作用, 而锚杆钢筋网喷锚防护乃是达到上述目的的一种有效措施。
3.1.6 主动S N S防护。
利用钢丝 (绳) 作为主要构成部分来防护崩塌落石危害的柔性安全防护系统。
3.2 冲刷防护
3.2.1 护面墙。
护面墙多用于易风化的云母片岩, 绿泥片岩, 千枚岩及其他风化严重的软质岩石和较破碎的岩石地段, 以防止继续风化。护面墙除自重外, 不担负其他荷载, 亦不承受墙后的压力, 因此护面墙所防护的挖方边坡陡度应符合极限稳定边坡的要求。护面墙有实体护面墙, 孔窗式护面墙, 拱式护面墙及肋式护面墙等。实体护面墙用于一般土质极破碎岩石边坡;孔窗式用于坡度缓于1:0.75的边坡, 孔窗内可采用捶面 (坡面干燥时) 或干砌片石;拱形护面墙用于边坡下部岩层较完整而需要防护上部边坡者或通过个别软弱地段是;边坡岩层较完整且坡度较陡时可采用肋式护墙。
3.2.2 干砌片石防护。
用于防护沿河路基受到水流冲刷等有害影响的部位, 被防护的边坡坡度, 应符合路基边坡的稳定要求, 一般为1:1.5~1:2。单层干砌片石护坡厚度为0.15~0.25m, 双层铺砌护坡的上层为0.25~0.35m, 下层为0.15~0.25m。铺砌层的底面应设垫层, 垫层材料一般用碎, 砾石或沙砾混合物等。干砌片石防护工程不宜用于水流流速较大的边坡。
3.2.3 浆砌片石防护。
路基边坡缓于1:1的土质或岩边坡的坡面防护采用干砌片不适宜或效果不好时, 可用浆砌片石防护。浆砌片石防护与浸水挡墙或护面墙综合使用, 以防护不同岩层和不同位置的边坡, 可收到较好的效果。对于严重潮湿或严重冻害的土质边坡, 在未采取排水措施以前, 不宜采用浆砌护坡。
3.2.4 混凝土预制块防护。
在选择设计冲刷防护类型时, 有些地区缺乏块, 片石材料, 常采用混凝土预制块防护路基边坡, 它比浆砌片石护坡能抵抗较大的流速和波浪的冲击, 其容许流速在4~8 m以上。必须设置砂砾和碎石垫层。
3.2.5 土工织物防护。
土工织物是由高分子合成纤维制成的一种新型建筑材料, 它应用于土木工程已有二十多年的历史。
4. 结语
公路边坡结构病害防护处理 篇9
公路是交通工程规划的主要对象, 兴建公路对地区交通事业发展具有推动作用, 形成了更大范围的交通服务体系。新时期国内公路项目涉及范围更广, 以大范围运输为主的公路设施得到推广应用。边坡工程是现代公路构造不可少的一部分, 对整个公路结构形成了综合性的保护面, 大大降低了路面层构造的危害性。
1 公路边坡的重要性
公路是交通工程规划的主要对象, 兴建公路对地区交通事业发展具有推动作用, 形成了更大范围的交通服务体系。新时期国内公路项目涉及范围更广, 以大范围运输为主的公路设施得到推广应用。边坡工程是现代公路构造不可少的一部分, 对整个公路结构形成了综合性的保护面, 大大降低了路面层构造的危害性。从实际应用情况看, 边坡主要是对路基稳定性进行保护, 从路基两侧形成相对合理的坡度, 进而实现了坡面构造的完整性。
2公路边坡结构病害相关问题分析
随着公路项目改造活动的可持续发展, 边坡工程在交通设施中的作用更加明显, 公路边坡在使用期间发挥着多方面的保护作用。另一方面, 区域交通线路改扩建范围不断增大, 道路工程承载的风险性更高, 与边坡相关的结构性病害更加明显。为了更加详细地掌握边坡结构病害情况, 笔者从病害形式、成因、影响等三个方面进行阐述。
形式
根据调查发现, 我国公路边坡均出现了不同形式的病害, 主要是由于年代久远、工作荷载、自然环境等条件变化, 影响到边坡结构性能的正常发挥。当前, 路堤边坡的常见病害是路堤边坡坍塌、边坡冲沟、防护体滑落、防护剥蚀、急流槽悬空等。随着公路交通运行的扩大化发展, 边坡病害形式更加多样化, 且影响范围越来越广, 工程单位对公路边坡实施病害防治是不可缺少的。
成因
(1) 设计因素。设计是公路项目规划的初始阶段, 设计方案不合理直接导致路基边坡稳定性不足, 难以抵抗外界因素对边坡项目产生的危害性。比如, 路基构造缺少防护层面, 设计人员未考虑外在环境产生的冲刷力, 使边坡具有的抗害能力减弱。
(2) 施工因素。路基基层在施工阶段缺少加固层, 尤其是软土路基摊铺结构不均衡, 影响了整个路基的承载力。软土层摊铺厚度不均衡, 直接影响了构造的牢固性, 施工人员换填土操作时清淤不干净, 这也是会引起路基边坡黏合性减弱等问题。
(3) 养护因素。公路长期应用于交通项目改造, 为地方车辆行驶提供了多方面的保障。边坡工程是公路构造的防护体系, 缺少养护措施必然影响到边坡的应用功能。养护期间, 未及时处理边坡结构问题, 经过一段时间, 则会产生大范围内的边坡病害。
影响
从公路建设实况分析, 边坡工程在公路设施中占有重要地位, 路基坡面对道路设施起到了关键性的防护作用。相反, 若公路坡面出现损坏现象, 其必然会对公路性能产生危害性。结合上述提到的几种病害, 边坡结构受损必然影响到公路设施的安全性、实用性、稳定性。例如, 边坡滑坡、坍塌等病害, 瞬间性破坏了公路结构, 影响路面交通正常运行。
3 边坡结构病害处理对策分析
边坡结构病害处理具有针对性特点, 必须根据公路结构实况拟定处理方案, 才能从根本上解决边坡工程问题。通常, 边坡结构病害防护要采取相应的施工处理方案, 减载、锚索、抗滑桩、锚杆、灌浆等均是常用的方法。据此, 公路边坡结构病害防护处理方案:
1) 减载。按照公路等级适当地控制边坡荷载, 可以实现边坡防护效果的最优化, 增强边坡抗灾抗害能力。一般高陡坡的加固工程浩大, 为减小加固工程, 取得合理的经济效果, 多考虑稳固坡脚、减低分级平台高度、加宽平台宽度、放缓边坡坡率等刷方减载措施, 这些都是保障边坡性能的关键。
2) 锚索。边坡是公路建设不可缺少的部分, 对其采用锚索加固可以起到良好的抗害效果。一般采用预应力锚索进行处理, 选择合适的承载构件进行强化, 实现边坡构造加固的稳定性, 确保基层工程达到预定的状态, 从而达到使加固体稳定和限制其变形的目的。锚索本质上增加了地基的牢固性, 达到路基、路面结构稳固化状态, 避免边坡病害率上升。
3) 抗滑桩。根据调查显示, 滑坡是影响公路两旁斜坡稳定性的主要因素, 边坡滑落破坏了路面层的完整性, 并且扰乱原有的路面层。采用抗滑桩能够起到很好的抗滑效果, 增强边坡结构耐久性能。通常, 施工单位选用抗滑桩作为基础部分, 逐渐向公路施加预应力构造, 形成相对固化的混凝土构造。施工人员要根据公路状态, 执行科学的抗滑桩施工方案。
4) 锚杆。随着公路施工技术快速发展, 锚杆加固在边坡处理中的应用更加广泛, 并且可以根据公路实况选择不同的锚杆方式。主要有机械锚固、黏结锚固、摩擦式锚固等, 这些要结合现场施工条件及工程材料情况, 才能选择最佳锚杆方式参与施工。随着公路机械化施工发展, 机械锚固技术减小了人工防护边坡的难度, 实现了结构层次的稳定性。
5) 灌浆。水泥灌浆具有很强的凝固性, 增强了路基就边坡面的凝固能力, 抵制外界条件变化造成的病害风险。施工人员需从开挖、灌浆、养护等方面进行操作。开挖是边坡灌浆的基本流程之一, 正式开挖前要做好地质勘探工作, 及时发现可能存在软土路基的路段, 避免后期对边坡结构产生不利的损坏。
6) 排水。定期排水对公路结构具有安全防护作用, 避免水流蓄积对路基层产生破坏。边坡病害处理中排水措施包括地表水、地下水等两个层面, 按照现场施工方案执行相关的操作。比如, 地表水防护可采用分流措施, 将地表面水资源引流到不同区域, 减小地表面水域的集中度。
4 公路边坡病害预防措施
总体来说, 公路边坡防护不是简单的施工处理, 而是由一整套整改方案构建的加固方式, 有助于提升公路边坡层的安全防护效果。除了上述几种常见的处理方案, 还要采取其它可利用防护对策, 延续公路边坡结构的使用寿命。一方面, 增强公路边坡的日常监测, 及时发现病害, 及时采取措施处理;另一方面, 种植绿色植物形成防护层, 提高公路边坡的抗害能力。
5 小结
基于交通工程快速发展趋势下, 边坡工程在公路设施中发挥了重要作用, 对公路结构具有防护、抗灾等利用价值。针对边坡结构常见病害问题, 必须要做好边坡防护与治理工作, 从减载、锚索、抗滑桩、锚杆、灌浆等方面优化施工, 综合提升公路结构的性能指标。竣工后期, 应安排专业人员对边坡实施养护, 及时发现潜在病害问题, 提前做好防护处理工作。
高速公路边坡防护治理 篇10
关键词:高速公路,边坡,防护,治理
商漫高速公路位于陕西省商洛市境内, 起于商洛市商州区麻池河乡, 止于陕鄂交界的阎家店, 与已经建成的湖北省十堰至漫川关高速公路相接。全长94.502km, 总投资65.4亿元。它是国家高速公路网规划的银川至福州线的重要组成部分, 也是西部大开发省际公路银川至武汉线的重要组成路段。全线按四车道高速公路标准建设, 设计行车速度为每小时80km, 桥梁、隧道合计占路线总长的59.4%。2009年10月16日全线建成通车。在K169+455-605挖方段施工过程中, 上边坡防护工程使用了多种防护手段相结合, 达到了良好的防护效果。
1 地质条件分析
该段边坡属于沙土、石混合地质, 结构较为破碎, 山体含水量极高, 且坡面植被破坏较为严重, 属于不稳定边坡。施工前期该路段按照一般工程处理设计, 方式是在该段设置重力式挡土墙进行防护。由于设计初期未对现场实际情况进行详细调查, 勘察设计不足, 收到地质条件隐蔽性大的特点, 以及勘察成果的阶段性客观限制, 比较难以根据边坡具体条件进行重点设计, 导致已完工的重力式挡土墙在经过几次强降雨后大面积垮塌。
2 崩塌防护综合治理方式
经过重新勘察确认, 确定该段落为不稳定边坡。由于该段边坡为不稳定边坡, 通常的治理方式有:
1) 地表排水, 边坡放缓, 清方减载, 填土反压;
2) 支挡结构, 挡土墙, 锚杆挡墙, 桩板墙, 抗滑桩;
3) 锚杆框架锚固结构, 锚固技术, 锚杆, 锚索桩支挡与立体排水相结合;
4) 采用注浆方式对滑塌边坡进行深层结构加固。
经过多方面研究, 确定了以下几种综合治理措施:
1) 抗滑桩
一级边坡增加抗滑桩。抗滑桩由锚固段和抗滑段组成, 锚固段保证自身桩体稳定性, 抗滑段主要承担滑坡土体的下滑力。作用是阻止滑坡体沿着一定的软弱结构面产生剪切位移而整体的向斜坡下方移动。桩体抗滑段承担了滑坡体的下滑力, 从而增强滑坡山体的稳定性及滑坡整治加固的目的。该段落增加抗滑桩共计9根, 间距6m, 桩径2.4m×1.8m, 桩长15m。抗滑桩施工主要工序为:放样-开挖-钢筋绑扎-灌桩。施工过程中应注意的几个问题: (1) 开挖时应跳桩开挖; (2) 做好安全防护措施, 护壁施工应按照实际地质条件进行防护施工, 爆破施工应由具有专业资质的队伍进行爆破; (3) 桩身钢筋采用就地加工绑扎, 绑扎竖向固定箍筋可用电焊与主筋焊接, 但电焊不能烧伤主筋, 焊接时注意用电安全;4、做好排水措施。桩间墙采用浆砌片石挡土墙进行连接。采用抗滑桩的方案加强了底部一级边坡防护力量。
2) 锚杆框架梁
二级边坡设置锚杆框架梁。锚杆框架梁是利用现浇钢筋混凝土框架进行边坡坡面防护, 并通过锚杆锚固坡体, 使边坡在锚杆提供的锚固力作用下达到稳定状态。施工过程中首先对整个崩塌段落进行了清除塌落土石, 整平后进行锚杆框架梁施工。框架梁内使用的三排锚索长度分别为18、20, 25m, 锚固段长度均为15m, 孔径150mm、倾角20°;为协调美观起见, 采用锚杆框架地梁过渡, 自下而上的6排 (分布在各交叉节点和相邻竖向节点问的中部) 锚固段长度8m, 锚杆主筋采用32螺纹钢, 地梁截面有所减小;施工完成后在框架内填土种植柠条。框架梁使得边坡形成整体, 植被可使框架处水土保持较好且外观美观。
2) 钢管桩
在二级边坡上设置50根钢管桩。其施工方案为: (1) 根据放线及钢管桩平面布置图合理安排钻机呈梅花状延滑坡方向布置就位; (2) 进行成孔作业:千米钻泥浆护壁法成孔, 成孔深度约为9m; (3) 放置钢管:钢管直径100mm, 壁厚10mm, 将钢管桩安置在孔洞的正中间; (4) 注浆:向钢管桩和花管内插入胶管再注浆。水泥采用42.5硅酸盐, 水灰比0.5, 成桩后水泥浆液强度不低于25MPa; (5) 钢管桩和花管施工完成后, 在桩头位置采用锁口梁进行施工, 使其连接成一个整体, 混泥土采用C30。钢管桩施工中需注意的几个问题: (1) 锚杆上要焊支架, 安置时放在孔洞的正中间, 注浆应饱满; (2) 钢管桩孔口浆液如有流失, 应及时补充, 确保注浆饱满; (3) 花管端部要密封, 注浆时管口也要密封严实; (4) 锁扣梁钢筋要按设计规范绑扎, 梁的尺寸要满足设计要求; (5) 槽钢要用锚具和锚杆连接牢固。钢管桩注浆施工工艺进一步加强山体边坡的整体稳定性。
3) 铁丝石笼挡土墙
在抗滑桩顶部开挖出平台, 以铁丝石笼挡土墙方式进行二级边坡坡脚防护。采用铁丝石笼挡土墙是考虑到以下几方面: (1) 柔性结构能适应边坡的滑动而不被破坏; (2) 石笼特有的透水性, 对地下水的自然作用及过滤作用具有较强的包容性, 水中的悬移物及淤泥得以沉淀于石缝中, 保证了土质的不流失, 有利于自然植物的生长, 从而逐步恢复原有生态环境; (3) 经济, 施工简便, 使用当地石材, 不需要电力供应, 只要将石材装入石笼内封口, 人工即可完成施工。石笼挡墙施工时应注意避免损伤笼体和铁丝网表面的保护层。
4) 支撑渗沟
支撑渗沟起到分隔支挡边坡的作用, 同时渗沟排除和疏导破体内多余的地下水, 起到防水导流的作用。开挖前应采取临时截、排水措施。施工时在二级边坡周围挖出1m宽3m深的渗沟, 开挖到设计深度后, 在沟内靠山体一侧放置透水土工布, 靠山体外侧放置防水板并回填碎石, 使山体内水流沿着支撑渗沟的方向快速流出。支撑渗沟施工时应注意: (1) 开挖时应从下游向上游进行, 并且随时开挖随时支撑回填, 避免造成坍塌; (2) 渗沟沟底应进行夯实处理, 使其平整, 无积水。支撑渗沟在高陡边坡防护中相比其他措施更经济、易施工, 防护和排水效果明显。
5) 仰斜式排水孔
在修复的挡土墙体上每5m增加20m深的仰斜式排水孔。仰斜式排水孔加强了挡墙内侧水流可以及时排除, 增加了土体的抗剪强度, 减少了土体中孔隙水浮力, 进而减少了下滑力。仰斜式排水管技术是通过在存在滑塌边坡内部打入周身钻有孔洞的PVC排水管, 使边坡中的水分渗入到排水管并流出。本工程施工时设计渗水孔直径为12mm, 孔间距为50mm, 呈梅花状排沿管长在管身布设6排。管身渗水孔钻好后, 将管身用高强度复合土工材料包裹两层, 用镀锌铁丝绑扎牢固, 搭接长度不小于15cm。在预计埋设仰斜排水管的坐标位置进行钻孔, 成孔坡度为3%, 钻孔的孔径控制以安装排水管后与孔壁紧密贴合为宜, 并且应在成孔结束后迅速安装排水管, 以防止钻头拔出后形成塌孔现象。这种安装排水管的措施可以将影响路基强度和稳定性的地下水及地面渗水及时的排出滑坡段范围, 使路基始终保持干燥、坚实和稳定的状态并且防止地下水自由渗流将路基土带走。同时, 间隔布置并的仰斜式排水管起到了加筋的作用, 这些措施都能使得路基边坡的抗滑能力得以显著提高。
3 综合防护治理效果
通过挡 (土) 疏 (水) 结合, 采用抗滑桩、锚杆框架梁、钢管桩、铁丝石笼挡土墙、支撑渗沟、仰斜式排水孔六种立体防护的方式进行该段边坡防护治理, 基本解决了该段山体的大面积崩塌, 为行车安全提供了有效保障, 收到了良好的效果, 可作为不稳定山体边坡防护处理的借鉴方案。
4 结论
高速公路施工技术发展日新月异, 在山区高速公路边坡防护中结合多种施工工艺和技术, 保证高速公路行车安全, 将成为日后高速公路边坡防护施工的必然趋势。结合环保、绿化、景观、人文等进行设计, 是减少环境破坏, 保护水土流失, 保持山区经济可持续发展的需要。如何根据现场的实际情况, 合理采取边坡防护治理方案和措施, 是每个工程技术人员长期以来不断探索的技术问题。
参考文献
[1]郭自立.公路建设项目风险管理研究.
[2]公路路基施工技术规范 (JTG F10-2006) .人民交通出版社.
公路边坡防护施工技术研究 篇11
关键词:边坡防护;关键要素;稳定性
对公路的边坡进行防护设计和施工是公路工程的重要组成部分,对这一环节进行科学分析已经成为今后发展的必然趋势。
一、公路边坡防护设计的特点
公路边坡类型多样,地质复杂,边坡防护设计复杂,对边坡防护的特点进行科学分析就显得非常重要。在实际工作中,通过结合具体边坡设计方案和施工方案,总结边坡的防护设计具有以下特征:影响因素多。公路边坡通常是由岩体和土这两部分构成的,岩体本身又是由岩块、片碎石等组成。岩体的物理性质使其具有了各向异性以及非均一性等特点。在实际边坡开挖中边坡岩体和土体的不稳定性、破碎性较为常见,经常使原设计的边坡方案难以实施,必须根据实际情况进行设计变更。因此在具体设计过程中边坡防护设计是一项复杂的工程,需要根据实际的施工情况不断完善设计图纸核方案,反复修改调整。从实际影响因素上来看结构面特征、地层岩性、气候条件、水文地质以及地形地貌等都会对边坡防护设计造成影响。笔者在广乐高速项目T8标遇到高液限土的高边坡防护,因高液限土雨水膨胀,边坡土体极不稳定,边坡开挖后多次发生滑塌,只能通过临时的反压回填进行处理,给设计和施工造成较大影响。因此在边坡设计和施工工作中地质勘查就要贯穿于整个工程设计和施工过程中,进行准确的地质勘查,根据地质条件进行合理设计显得尤为重要。统计工作庞杂繁重。当前的高速公路路线长,挖方工点也比较多,边坡零散且类型多样。在实际勘查统计过程中,工作量将会是非常大且复杂。此时快速且高效地勘查方法和技术手段就成为人们迫切需要关注的问题,当前主要的地质勘查技术为:地球物理勘查、遥感地质调查、地质钻探、地质实验测试。为了实现科学地防护设计,在工作中要综合多种地质勘查技术,在设计前准确的掌握地质信息,地址信息的采集要规范化,地址信息存储和整理能够实现系统化管理。设计方案多样,标准化程度低。从当前边坡防护设计方案来看,由于不同公路边坡的地质灾害形成条件、成因机制、以及施工工艺等都呈现出了不同特点,因此具体的防护设计的方案也不一样。当前国家还没有标准的公路边坡防护设计规范,因此对于公路的边坡防护设计现阶段还是一种非标准,具有风险性的设计。
二、边坡防护设计和施工的关键因素
在边坡防护设计和施工中有较多关键因素,对这些关键因素进行科学设计直接影响边坡施工质量和安全。在具体施工中应从现场出发来重视这些关键因素。
(一)边坡按高度和坡度分类
(二)应急防护机制。公路边坡应急防护机制是否健全直接关系到整个工作效果如何,在工作中为了满足要求就设计定期回访制度,对于高边坡、滑坡稳监测系统等要进—步完善,不良地质灾害应急加固机制的建立将能够进—步提升实际工作水平。边坡地质模型应该是随着开挖进展而不断完善的,在有些情况下甚至是需要重建地质模型。在这样的情况下边坡防护决策就成为了动态、充满风险性的过程。
(三)风险评估体系以及数据库的建设。在工作中对于高边坡和滑坡地质灾害应该进—步加强预防及加固。在设计和施工中,根据边坡地质勘查情况和实际施工情况,进行风险评估,建立风险评估体系.尽量规避和预防风险的发生。当前国家非常重视边坡地质灾害风险评估体系以及数据库的建设的,建立完善风险评估系统将能够为公路边坡防护设计提供重要依据。
三、边坡防护施工的注意事项
在边坡防护施工过程中根据边坡地质条件和类型,要高度重视以下几种事项,保证边坡施工质量和安全:
(一)保证边坡稳定性。在实际施工中保证边坡稳定性已经成为基本原则。为了达到这一目的,在施工中就需要进—步完善施工方案,合理组织,精心施工。对于那些高填路段边坡和高大开挖面边坡,要进行稳定性验算和滑动面分析,必要时请专业监测单位,对边坡的稳定性进行观测,形成观测台账资料,供设计、监理、施工单位参考,完善施工设计方案。这样做能够有效避免高速公路边坡滑塌和地质灾害的出现
(二)坚持生态环境保护原则。对于边坡防护的施工必须要坚持生态环境保护原则,在选择施工方案的时候应该尽量选择能够保护生态环境的方案。在以往施工中有些施工是采用浆砌片石和喷射水泥等方式来进行防护,这些方式虽然能够达到防护目的,但是却完全封闭了绿色植物的生长环境。长此以往就会对周边绿色植物生长造成严重影响。现阶段提倡绿色环保理念,在今后施工中必须要遵循生态环境保护原则。
(三)清理危险岩体。边坡开挖后部分岩石坡面上部的有零散分布的碎石,如只通过简单清理的方式,很难完全排除碎石脱落的影响,因此,必要时根据现场情况,要对岩石破碎的区域安装防护网,以免碎石脱落造成安全事故。如果坡面上部的岩石总体状况良好,坡面稳定,只有个别的危险岩石裸露,对裸露的岩石要进行整体加固或者破碎挖除.已避免今后岩石的滑动对边坡稳定造成影响。总之,在施工前后都要保证坡面的岩体呈现稳定的状态,减少危险岩体和碎石带来的安全隐患。公路边坡防护设计和施工是一项系统的工作,直接关系到公路的质量和通车后的运营安全。在今后施工中所有参建单位都要高度重视,要从实际出发来进—步加强研究才能够适应日益复杂的形势。本文重点分析了边坡防护设计的关键要素以及施工的影响因素。
公路边坡植被保护的探讨 篇12
我国的高速公路建设发展迅速, 截止2001年底, 全国高速公路总里程已达19453公里 (不包括港澳台) , 比2000年增加了3140里, 居世界第二位。然而, 高速公路建设是以破坏生态环境为代价的一项现代化工程, 其开挖路堑、填筑路堤, 都导致原生植被破坏、动物栖息地破坏、水土侵蚀等一系列生态环境问题, 因此, 恢复和重建高速公路边坡及公路两侧的自然生态植被势在必行。我国已经十分重视道路建设中的生态建设和环境保护, 在国发[2000]31号文件“国务院关于进一步推进绿色通道建设的通知”中指出:绿色通道要和公路、铁路、水利设施建设统筹规划, 并与工程建设同步设计、同步施工、同步验收。由此可见, 高速公路边坡的生态防护和环境绿化已成为当前公路建设的研发热点和施工重点。
2 层次分析法选择固坡植物的种类
公路边坡可用的植物种类较多。主要有草本、灌本、藤本植物以及乔木等。目前我国公路边坡生态防护用植物在多数情况下是采用草本植物。在国外草本植物也仍被广泛使用。下面本文应用层次分析法来分析固坡植物种类的选择。
在此分析方法的研究中, 各种研究对象之间存在着较为明显的层次关系, 给研究分析工作提供了必要的客观条件。以选择最佳固坡植物材料为目标, 以生态适应性、防护效果、经济效益和景观生态效果准则为对象, 各项影响因子为自变量, 运用层次分析法对各种护坡要素进行排序。
(1) 确定各个层次及其相互关系。将决策问题 (草本植物及灌木树种的选择) 分解成若干层次, 其中最上层为目标层, 最下层为因子层, 中间各层为准则层, 层间各因子紧密相联, 对目标层所起的作用井然有序。植物固坡的影响因子很多, 选取其中较关键的因子建模。
(2) 建立判断矩阵。在本项研究中, 判断矩阵中的各个权重是根据分析的目的和结果, 虽然带有一定的主观性, 但在层次分析法中, 利用数学方法对这些权重进行了修正, 最终对各个权重做出了科学的定量。在进行定性的两两比较时, 用数字1~9来表示各因子的相对重要性, 数字越大, 表明前者比后者的重要性越大, 同时用该数字的倒数表示后者比前者的重要性。
边坡绿化植物选择的标准首先是其生态适应性, 要求植物具有很强的适应性, 定植后成活快、冠幅增长快, 播种后出苗整齐、出苗率高、侵占性强、覆盖率高, 能够很快适应边坡的生态环境;其次是防护性要求, 防护性准则是边坡环保绿化的主要功能的体现, 缺乏了防护性能就失去了边坡绿化的目的;再次是经济效益;最后是美化景观效果。由此建立准则要素的正互矩阵, 得到各项准则的权重 (表2-1) 。
一致性检验:计算可得:CI=0.027, RI=0.90, , CR=0.03<0.1, 满足一致性指标, 矩阵是可行的。
生态适应性是边坡绿化中最重要的影响因素, 它关系到植物在边坡环境中能否生存和发育, 如果没有植物种类能够生存下来, 那么一切都是徒劳。总结经验, 得出适应性各因子的权重 (表2-2) 。对边坡绿化生态适应性各因子一致性检验, 计算可得:CI=U, 完全一致, 矩阵是可行的。
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对边坡防护性因子一致性检验:CI=0.0046, , CR=0.008<0.1, 满足一致性指标矩阵是可行的。
一致性检验:CI=0.0268, RI=0.58, Cit=0..046<0.1, 满足一致性要求
边坡景观生态效果各因子正互表 (表2-5)
对边坡景观生态效果各因子作一致性检验:CI=0, 层次总排序一致性检验, 完全一致。CI=0.0052, RI=0.266, CR=0.09<0.1, 满足一致性要求。通过计算与排序, 选出最具竞争力的边坡绿化植物。在排序中得分较高的因子是依次是根系分布密度, 耐旱性、耐热性、恢复能力、根系强度、养护管理成本、抗贫瘠性、植被覆盖率、工程造价、生物环境质量、耐践踏性、工程使用年限、社会效益以及美感。根据表中几项因子的标准化数据及其权重, 计算出各种植物的分值并由大到小排序。
根据表中的标准化数据以及权重, 计算出各草种的得分:结缕草0.6249, 狗牙根0.6107, 弯叶画眉草0.5782, 竹节草0.5630, 细叶结缕草0.5548, 小冠花0.5469, 假俭草0.4981, 野牛草0.4889, 百三叶0.4193。从得分可以看出, 结缕草和狗牙根得分较高, 故选择这两种草种作为固坡草种。
3 结论
随着人们对生态环境保护的重视, 植物固坡工程技术将获得更加广泛的应用, 植物固坡技术必将更多地取代传统的工程技术, 如浆砌片石、喷射混凝土等;或是与传统的工程固坡措施相结合, 形成既能加固边坡又能快速恢复植被的复合型固坡技术。本文针对植物加固边坡的稳定性以及固坡植物的选择中遇到的问题进行了研究分析:
植物根系能够明显增大边坡土体的抗剪强度, 增加了边坡的安全系数, 但是目前的研究都停留在定性地分析根与土体的作用关系上。本文首次在定量分析其作用原理方面做些探索性的工作, 论文通过对草本植物的根系 (包括木本植物的侧根系) 与岩土体的相互作用的研究分析, 建立了摩擦型力学作用模型, 对木本植物主根与土的作用则建立锚固型力学模型。这为定量地分析植物根系与土体的相互关系提供了重要的理论意义和应用价值。
在草本植物的选择中, 本文运用层次分析法, 结论表明:在通过计算与排序, 在排序中得分较高的因子是依次是根系分布密度, 耐旱性、耐热性、恢复能力、根系强度、养护管理成本、抗贫瘠性、植被覆盖率、工程造价、生物环境质量、耐践踏性、工程使用年限、社会效益以及美感。根据几项因子的标准化数据及其权重, 计算出各种植物的分值最终得出结论:结缕草和狗牙根中和得分较高, 比较适宜应用于边坡绿化。
本文运用列举分析法对北方地区尤其是东北地区固坡植物进行选择设计, 将影响坡面植物生长的因子标准化, 根据各自的特点进行取舍, 按照当地的实际情况来选择最有竞争力的固坡植物种类。
参考文献
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