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公路邊坡防護方法有許多種類型,按照與公路所處的具體位置,可以將邊坡防護分成上邊坡防護與下邊坡防護;按照防護的原理可將邊坡防護分成植被防護和工程防護。在山區公路工程當中,較為常用的方法是運用拱形截水骨架或者是在防護墻上噴射大量的水泥混凝土,雖然這種方法可以顯著提高邊坡的強度與穩定性,但無疑對工程的周邊環境會造成較為嚴重的破壞,而且在雨水等沖刷之下,邊坡較易出現損壞,增加了行車的安全隱患。
地層巖性直接決定了公路邊坡損壞的具體特征;巖體的具有構成和地質構造:斜坡分層、斷面以及片理等情況,決定了公路邊坡的滑移位置。邊坡形狀特點:高度、角度等、通常情況下,邊坡陡度與失穩發生的可能存在緊密的聯系,如果邊坡較高且比較陡峭,則非常容易失穩。邊坡構成材料的性質是決定其穩定性的重要因素,主要決定性性質包括抗剪能力以及容重等。
實例證明,水的存在是造成邊坡失穩的主要原因之一,通過統計得知,約有90%的公路邊坡失穩情況出現在雨季,尤其是大規模降雨或連雨天,這充分證實了水體作用對于邊坡穩定性具有十分明顯的影響。孔隙中的水壓會對邊坡表面上土體的抗剪能力產生較為嚴重的影響。在應力保持不變的基礎上,隨孔隙水壓力不斷增大,土體抗剪能力會隨之變小,進而降低了公路邊坡的安全系數。在穩定性計算階段中,是否充分考慮邊坡中地下水情況,對于穩定系數結果會產生較大的偏差。在雨季,降水量不斷提高,地表雨水持續向巖體中進行滲透,進而大幅提高了坡體重度與水壓,較為軟弱的土體抗剪能力快速下降,最終造成失穩情況的發生。
常規的公路設計工作中,設計時速較高,大多為直線路段,所以平曲線半徑很大,可以很好的確保行車安全。但對于山區公路而言,由于是受到地形地貌等條件的影響,通常不能用這種傳統的手段進行設計。因此在對山區公路進行設計時,應結合實際情況合理限制設計時速,進而減少對山體等地貌的大規模施工,減少邊坡的形成,盡可能多的省略邊坡防護工程,這樣不僅可以有效確保公路行車安全,還能從根本上節省資源與工程成本。
山區公路建設過程中,為確保公路的線形滿足行車需要,需要對線路上的山體或溝壑實施大規模的開挖及填埋施工,這樣較大的動作有可能會使原本平衡的山體結構遭到破壞,較大的應力釋放還有可能出現山體滑坡等危害,對建設施工產生了極大的威脅。面對這種情況,施工時就需要對治理工作引起足夠的重視,遵循邊開挖邊治理的原則,在及時發現威脅到工程安全因素的基礎上找到合理的應對方法,從而使山區公路施工可以安全穩定的進行。
隨著生態環保理念的不斷加強,植被防護策略得到了廣泛的關注和應用,這種方式不僅防護效果明顯,而且還具有美觀、經濟實用等特點。然而,雖然這種方法關注度最高,但在水泥混凝土網格之上種植植物,有可能會使土層上下分離,反而會造成邊坡失穩的情況。因此,植被防護的使用應結合實際情況,對于高度、坡度較大的邊坡不建議使用該方法,可在高度、坡度相對較小的區域中使用,從而起到提高表層土體抓地力的作用。
坡面防護的主要目的有效保護坡體表面,使表面不受雨水等介質的沖刷和作用,控制溫度等因素對其造成的影響,延緩巖土表面發生風化、破碎等現象的速度,從根本上保證邊坡的整體性與穩定性,而且還能起到美化環境等作用。在具體的設計工作中,需要遵循多種基本原則,比如就地取材、經濟合理、考慮環境以及因地制宜等。其中就地取材原則主要是指在施工中應盡量運用當地的資源,減少材料制備、運輸等方面的經濟成本;經濟合理原則主要是指充分發揮出有效成本的價值,爭取用最少的成本建設出最好的工程;考慮環境原則主要是指施工過程中的方案選定與實施應充分顧及工程周邊的自然環境,不能隨意對其進行破話,此外邊坡防護工程的具體成果還需要與環境相協調;因地制宜原則主要是指充分考慮地形以及地質條件,從而制定具有一定針對性的施工方案。
植被的類型多種多樣,所以可以選擇的種植類型也有很多,比如植草、植樹、鋪設草皮等。其中植樹是較為傳統的防護措施,通常使用在下部邊坡當中,而植草與鋪設草皮則是在最近幾年才流行開來的防護措施。植物方法最為顯著的優勢在于可以在極短的時間內創造出穩定的邊坡防護系統,而且綠色美觀,并能有效預防雨水沖刷等作用,但是這種方法所需的施工成本較高,植物生長受到許多因素的影響,所以很難確保長期防護效果。
工程防護主要是指通過施工建設改善邊坡的穩定性,較為常用的方法有:噴漿、網格防護、砌筑護面墻、加設錨桿框架梁等。對于片石護坡而言,存在兩種形式的砌筑方法,分別為干砌與漿砌,護面墻的厚度只要大于護坡就可以起到很好的抗推理作用。這種方法的特點在于支持就地取材,施工工藝與技術相對簡便,但是自身重量較大,無法在較高的邊坡上使用使用;對于網格支護結構而言,不僅可以進行預制,還可以在施工現場進行澆筑,具有施工工藝與技術相對簡便,支持植物防護等優勢,但存在較大的局限性,通常只能在挖法或填方所形成的邊坡中使用;六角空心磚型護坡結構是近幾年開始流行的方法,成品與蜂巢十分相似,施工方法也較為簡單,而且在空心處也可以種植植物,具有良好的外觀性,但自重較大,而且所需成本較高,不利于地表水排水,所以在實際情況中應妥善選擇。
(1)護腳墻與抗滑墻。從原理上講,這兩種形式的防護墻并沒有太大的不同,只是墻體斷面的面積與深度不同而已。其中,護腳墻可以起到防護坡腳使其不會受到水等介質沖刷的作用,但無法抵抗土體推動力;而抗滑墻很好的彌補了這一缺陷,但施工所需成本過高,實際情況中需酌情選擇;(2)抗滑樁。設置抗滑樁可以有效避免坡面下滑等現象的發生,抗滑樁主要由鋼筋混凝土構成,是理論上十分可行且理想的抗滑措施,但所需成本較大;(3)預應力錨索。預應力錨索可以很好的處理單斜形式的巖石邊坡,對此類邊坡能夠起到良好的防護效果,但很難通過計算得出被錨固區域的張拉力數值;(4)排水固結。排水固結法通常運用在地下水較為豐富的地段,主要方法為設置盲溝與排水管線等。技術相對簡單,耗材較少,但當遇到滑層時往往需要配置支擋結構才會起到排水的效果。
邊坡與路面的施工質量是衡量公路整體質量的重要指標,人們對于公路安全的認識不斷更新,同時環保意識也在不斷深入,所以為山區公路邊坡防護提出了更為嚴格的要求,不僅通過防護其穩定性滿足需求,還要切實做到美觀、協調。防護方法有許多種,在選擇使應充分遵循因地制宜的原則,從而使公路邊坡更具安全性與經濟性。
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