姜維強 王維濤
摘 要:本文主要介紹了鄭盧高速公路山區路段邊坡防護形式的選擇、施工及后期養護,通過豫西山區邊坡防護施工技術研究,分析了山區邊坡防護施工從前期準備、草籽選擇、灌木選擇、后期養護等各方面的技術要點,最終確定了最適宜的防護形式,及施工工藝、工法等,為以后同類工程提供參考。
關鍵詞:防護 山區 質量 技術研究
中圖分類號:U461 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(b)-0051-02
1 工程概況
鄭州至盧氏高速公路洛陽至洛寧段是河南省2010年開工建設的重點高速公路項目。項目起于河南省洛陽市,終點位于洛寧縣,與同年開工建設的洛寧至盧氏段相接,全長137.62 km,是河南省政府實現西部快速干道,改變豫西南山區交通狀況,盡快形成中原城市群快速交通體系,確保2012年全省高速公路通車里程突破6000 km,通車里程穩居全國第一的重要組成部分。
此次技術研究依托工程為洛陽至洛寧段Ⅰ標,地處河南省洛陽市高新開發區,標段內設計互通式立交樞紐一處,跨越寧洛高速公路(G36)洛陽西南繞城段,互通型式采用半苜蓿葉半定向的混合型。共設計有A、B、C、D、E、F、G、H、I九條匝道,連接南北向寧洛高速公路(G36)洛陽西南繞城高速與東西向新建鄭州至盧氏高速,工程范圍內需防護土質邊坡12萬平米,石質邊坡10萬平米。
2 主要達到的目標
通過對豫西山區土質路塹邊坡客土噴播錨桿注漿施工技術進行研究,確定出土質邊坡錨桿處理深度、密度,確定掛網合理施工組織、技術工藝等。通過對豫西山區石質路塹邊坡客土噴播錨桿注漿施工技術進行研究,確定出石質邊坡錨桿處理深度、密度,確定掛網合理施工組織、技術工藝等。通過對豫西山區邊坡客土噴播錨桿成孔施工技術研究,總結出合理的機械配置、成孔工藝等。通過對豫西山區邊坡客土噴播錨孔注漿施工技術研究,總結出土質邊坡、石質邊坡不同的注漿施工工藝。通過對豫西山區土質邊坡客土噴播鍍鋅鐵絲網掛網施工技術的研究,總結土質邊坡掛網施工基本工藝及施工要點。通過對豫西山區石質邊坡客土噴播鍍鋅鐵絲網掛網施工技術的研究,總結土質邊坡掛網施工基本工藝及施工要點。通過土質邊坡客土噴播草灌種子選擇優化比選,選擇出適宜的草灌種子配比。通過石質邊坡客土噴播草灌種子選擇優化比選,選擇出適宜的草灌種子配比。i、通過土、石質分界邊坡客土噴播草灌種子選擇優化比選,選擇出適宜的草灌種子配比。
3 研究的主要成果
3.1 土質邊坡確定路塹邊坡、填方邊坡防護形式
通過試驗段總結,從沉降、位移、綜合穩定性等檢驗指標確定路塹土質邊坡采用客土噴播+錨桿掛網的防護形式,各項指標均滿足要求,同時施工成本明顯低于傳統硬防護防護形式。確定草籽:灌木籽=1∶0.1比例,草籽以狗牙草、冬麥草、高羊茅為主,每根據當地的季節、土質條件等因素的不同,采用原有的鄉土植物種類,結合冬季是綠色的外來植物種子,配以適合在斜坡上生長的深根型、葡萄型、耐旱、耐貧瘠、抗逆性強的先鋒草種和目標樹種的種子進行混播,選擇適合的植物種子及其種子配比,以達到四季長青的景觀效果。
填方段土質邊坡采用三維網+草灌結合防護形式。確定草籽:灌木籽=1∶0.15比例,確定灌木成活率,草籽以狗牙草、冬麥草、高羊茅為主,每根據當地的季節、土質條件等因素的不同,采用原有的鄉土植物種類,結合冬季是綠色的外來植物種子,配以適合在斜坡上生長的深根型、葡萄型、耐旱、耐貧瘠、抗逆性強的先鋒草種和目標樹種的種子進行混播,選擇適合的植物種子及其種子配比,以達到四季長青的景觀效果。
在噴播前對批量種子發芽率進行測定,并根據實際情況測定面積計算種子用量,確保噴射效果及質量。
3.2 石質邊坡確定路塹邊坡防護形式
通過試驗段總結,石質路塹邊坡采用客土噴播+錨桿掛網防護形式。確定草籽:灌木籽=1∶0.1比例,灌木在4~9月份進行復查,提前配置灌木植株進行扦插移植,確保每平米4棵,噴播灌木籽作為輔助成活保險,草籽以狗牙草、冬麥草、高羊茅為主,每根據當地的季節、土質條件等因素的不同,采用原有的鄉土植物種類,結合冬季是綠色的外來植物種子,配以適合在斜坡上生長的深根型、葡萄型、耐旱、耐貧瘠、抗逆性強的先鋒草種和目標樹種的種子進行混播,選擇適合的植物種子及其種子配比,以達到四季長青的景觀效果。
在噴播前對批量種子發芽率進行測定,并根據實際情況測定面積計算種子用量,確保噴射效果及質量。
4 關鍵技術及創新點
4.1 土質邊坡
4.1.1 三維網鋪設施工技術
充分考慮場地條件限制及周邊環境,對填方邊坡小于8 m的土質邊坡取消拱漿砌片石形骨架防護,采用三維網+草灌結合防護形式,通過沉降樁、位移樁觀測,路基成型6個月沉降量在2 mm/月,6個月之后趨于平穩,控制在2 mm/3個月,橫向位移前3個月控制在1 mm/月,3個月之后無明顯橫向位移。三維網鋪設要求平整、緊繃,并與邊坡坡面完全密貼,保證無空鼓現象。
4.1.2 草灌結合施工技術
(1)坡面整平清理。
人工配合小型機械進行坡面整平,整平后的坡面應順直、圓滑、平整且穩定。將坡面不穩定的石塊及雜物清除,不得有松石、危石。對于填石路基等邊坡不利于植草的地段必須回填改良土(或利于植物生長的肥沃土質),應用水濕潤,使改良土自然沉降至穩定。
(2)種植基材加工。
對確認合格的種植土,采用粉碎機粉碎至粉細土狀,并按一定的比例摻入添加材料后,用攪拌機攪拌均勻備用。基材應具有保肥、保水、透氣等特性,噴射后不得有剝離、流失、裂縫現象,以利于草籽的萌發、生長。
(3)鋪設無紡布覆蓋坡面。
噴播后當天必須及時覆蓋無紡土工布,從上到下平整覆蓋,坡頂延伸30 cm用土負壓,相鄰兩幅土工布搭接寬度以10 cm為宜,然后用竹簽將土工布固定于坡體(竹簽按照100 cm×100 cm梅花型布設),待草生長到5~6 cm或2~3片葉芽時揭去土工布,然后進行補水,補水量要適中,揭去土工布后立即組織人員進行收集,不得遺漏現場。
噴播1~2 d后開始養護,養護初期要讓坡面保持濕潤狀態,初期養護時間為45~60 d為宜,養護期間每天補水兩次(早晚各一次),補水時用高壓水槍噴出霧狀水為宜,水壓不得過高,也不得之間噴射坡面,早上補水應在10:00以前完成,下午補水應在16:00以后開始,盡量避免在強光下進行補水,以免造成生理性缺水和誘發病蟲害。待草生長至10 cm高是依靠自然降雨來補水,但連續高溫、干旱持續5 d時,必須立即組織人員進行澆水。初期應注意清除雜草,后期在開春和入冬前視草的長勢進行施肥。
4.2 石質邊坡
4.2.1 坡面施工技術要求
(1)修整坡面:清理坡面雜物、危石,使坡面基本保持平整,對淺層不穩定的坡面,做好穩定固后并可采取點狀噴漿使其穩定。
(2)處理坡面排水。對坡面徑流、涌水進行處理,通過設置瀉水管,將涌水引至坡底,設置好坡面平臺排水設施,使平臺水從坡面兩頭排出,引至坡底。
(3)對坡面殘存植物,在不防礙施工的情況下應心量保留。
(4)對過于平滑的坡面,應建造一定的凹凸粗糙面,以營造植物的生存空間,防止基材流失。
4.2.2 基材噴射植被護坡錨桿施工
(1)菱形網的鋪設應盡量與坡面緊貼,在巖石邊坡表面鋪設菱形鍍鋅低碳鋼絲網,網絲直徑不小于2 mm,孔徑不大于50 mm,并用主錨釘和次錨釘固定。錨桿與鍍鋅網接觸呈90°彎起,彎起長度不小于5 cm。
(2)主錨和次錨:根據巖面強度和坡比不同確定主、次錨的直徑、錨固長度及每平方米錨桿根數。
(3)對于兩張鐵絲網重疊處應不小于10 cm。
(4)菱形網和鋪設應保持坡頂處及坡體兩側覆蓋不小于1 m,小于1 m應用更多的錨釘固定。局部不平整處加密錨桿。
(5)鉆孔嚴格按照設計間距布置。
4.2.3 噴射作業
(1)噴射施工時,噴附者應自上而下對坡面進行噴射、并盡可能保證噴出口與坡面垂直,距離保持在0.8~1 m,一次噴附寬度5~6 m。
(2)嚴格執行設計噴附厚度(坡比大于1∶0.75,基材厚度為6 cm;坡比大于1∶0.5,基材厚度為8 cm)。將準確稱量配比好的基材與植被種子混合物充分攪拌混合后,采用噴射機噴射到需防護的工程坡面,并保持噴附面薄厚均勻。事先準備好檢測尺,施工者做到經常對噴附厚度進行有效管理。
4.2.4 邊坡植被養護
(1)養護管理:采用霧狀水灑向坡面,按規定厚度浸潤透基材,除要灑水養護外,針對實際條件和設計要求的不同,進行不同季節追肥。
①在噴播實施2.5個月左右,進行一次施肥,施肥量:尿素5~10 g/m2,復合肥(5∶10∶5),約20 g/m2。
②春季(4~5月)施肥量:尿素15 g/m2,復合肥(5∶10∶5)35 g/m2;秋季(9~10月)施肥量:復合肥(5∶10∶10)40 g/m2。實際施肥量根據植被和季節靈活掌握。
(2)在整體上成苗株數不足的情況下,在確認原因的基礎上進行有效的補載、追播。形成預期灌木群落(施工三個月后:草本植物覆蓋率30%~50%,木本植物為10株/m2;施工一年后:灌木群落覆蓋率達到90%以上,常綠灌木達到20%)。
5 結語
通過此次技術研究、試驗,確定豫西山區土質邊坡、石質邊坡最終防護方案;以客土噴播代替原圬工防護,在節約材料,節省資源的大環境下,同樣達到了良好的防護效果。