田淑敏
摘要:在公路等級不斷提高的趨勢與背景之下人們逐漸提升對邊坡的重視正度,這也是一種必然的發展趨勢與方向。路基較寬、挖填較大是高速公路的顯著特征,尤其是在山嶺重丘區域建設高速公路時需要進行較多的高填深挖工作,邊坡防護在這一過程中發揮著不可替代的重要作用。防止雨水、泥石流沖刷以及坍塌現象的出現是邊坡防護工程的實質與目標。
關鍵詞:山區高速公路;邊坡;加固;防護
一、邊坡防護及加固類型介紹
1.防護類型
(1)生物防護:生物防護主要包括種草、鋪樹皮以及植樹三種類型。
(2)圬工防護:片(塊)石護坡和護面墻、菱形網格護坡、六角空心磚護坡以及窗孔肋式護坡是圬工防護的主要手段,同時需要注意的是噴射混凝土護坡也在上述范圍涵蓋之內,在實際對其進行加固時需要結合實際實現對上述方式的合理選擇。
2.加固類型
(1)護腳墻;
(2)抗滑墻;
(3)抗滑樁;
(4)預應力錨索;
(5)壓漿錨柱(固結);
(6)排水固結。
二、影響邊坡穩定的主要因素
邊坡的穩定性能會受到各種客觀因素的影響,通過總結我們可將其分為自然因素以及認為因素兩種,下面對其進行仔細分析。
1.自然因素
我們可將公路視作為一種帶狀結構物,具有一定的特殊性。每條公路都需要穿過多個地區。在地質構造以及地形條件的影響之下區域內的地質以及氣候條件都具有較大的差異。因此我們說地帶類型、地質、水文、氣候及筑路材料等是影響邊坡穩定性的自然因素。
2.人為因素
人是實現公路建設與使用的前提,在結合建設程度以及建設內容的基礎上將已建公路情況作為主要依據可對影響邊坡穩定性的人為因素進行總結,分別為設計因素、施工因素以及養護管理因素。
三、常用邊坡防護及其應用
1.片(塊)石護坡和護面墻
片(塊)石護坡分為漿砌和干砌兩種,護面墻比護坡厚,有一定的抗推力作用。其優點是能就地取材、工藝簡單,但自重大,不宜在高邊坡上使用。
2.菱形網格護坡
菱形網格護坡,可預制安裝也可用水泥混凝土現澆和石砌。工藝簡單,網格內可植草。但只適用于填方邊坡和土質挖方邊坡。
3.窗孔肋式護坡
窗孔肋式護坡一般用漿砌片石或片石混凝土做肋,用水泥預制混凝土塊做成拱形窗臺,坡面水從肋上排出,窗內可植草,目前是一種較為理想的防護形式,但肋厚容易被偷工減料,應加強施工管理和質量監理。
4.生物防護
生物防護除植樹(主要用于下邊坡)屬傳統的防護形式外,植草或鋪草皮是近年來才在高速公路上興的一種綠色防護形式。其優點是能在短期內恢復公路沿線的綠色景觀和防止邊坡沖刷,但養護費用高,要隨時保持綠色有一定困難。
5.護腳墻與抗滑墻
護腳墻與抗滑墻本質上沒有多大區別,僅只是斷面大小和埋深不同而已(有時也加點錨桿或錨索)。護腳墻起到保護坡腳不受沖刷和破壞的作用,不能抵抗推力;抗滑墻除有護腳墻的作用外,還具有抗推力作用,要根據具體情況選用。
四、穩定邊坡的措施和方案
邊坡和路面是反映公路修建質量的兩面鏡子,依據高速公路景觀協調性和環保方面的要求,公路邊坡不但要求穩定,而且還要美觀。
過去由于多方面原因,基本不對公路邊坡進行穩定性驗算,都是按路基橫斷面圖根據一般原則確定的坡比進行施工。這樣,或多或少地存在一些人為的不確定因素。山區高速公路邊坡高、坡面大,原則上都應進行穩定性驗算。要搞好邊坡穩定設計,首先要有詳細的地質資料,所以,除搞好全線地質勘察外,在路基橫斷面圖出來后,應對高邊坡路段進行詳細地質勘察。這里定性地從坡比與臺高和防護與加固兩個方面進行探討。
1.坡比與臺高
首先值得一提的是,公路邊坡不能太陡,但也不是越緩越好。對于填方邊坡用1:1.5-1:2已基本夠用,而用增加臺數的方式來解決穩定問題,這樣可減少斜坡面匯水面積,對邊坡穩定有利。
(1)土質或強風化石質邊坡
第一臺臺高6m(從路面標高算起),坡比1:0.75-1:1;以后各臺高不大于8m,坡比取1:1-1:1.25。
(2)石質邊坡
第一臺臺高8m,坡比1:0.5-1:0.75;以后各臺臺高不大于12m,坡比1:0.75-1:1,較完整巖石可略陡。各種地質條件下的第一臺碎落石寬度均考慮設置3m,其它各臺2m。
2.防護與加固
(1)加固
防護是在邊坡自身穩定的基礎上進行的,首先應當考慮邊坡的加固,加固的方法很多,較有效的方法有:抗滑墻、抗滑樁、頂應力錨索、壓漿錨柱等。這里值得一提的是“邊坡防排水”也應作為間接加固邊坡的一種方法給予重視。邊坡坍塌幾乎都是在雨季出現,所以,其作用是顯而易見的。
對防排水系統的設置為,坡頂截水溝按常規方式設置,而坡面碎落臺截水溝按常規方式設置,而坡面碎落臺截水溝不必每臺都設置,在第一臺上設置一道水泥混凝土截水溝即可。以上各臺澆筑坡度2%、厚度10cm的水泥混凝土封閉,在邊緣設置攔水帶,每20m左右設一道豎向排水溝,將水排入第一臺截水溝就能達到理想的排水效果,此外,所設豎向排水溝還可起到對邊坡加肋的作用,取消高邊坡碎落臺上的截水溝可以避免由于施工質量不佳而造成的滲漏水現象。
另一個非常值得重視的問題是,在土質或強風化巖石上邊坡的坡腳也就是路基側溝邊緣,應設置抗滑墻或抗滑樁,以避免牽引式滑坍(坡)的產生。
(2)防護
以往的邊坡防護主要考慮防沖刷、防風化即可,現在的邊坡防護還要考慮美觀和環保問題。為了減少水對邊坡的危害,還應加上防滲水問題。根據以上幾個方面的要求,對邊坡防護提出下列建議。
①下邊坡。下邊坡采用菱形網格加植草防護并加密排水溝(填石路堤除外)。
②上邊坡。上邊坡第一臺,根據不同地質情況采用護面墻、漿砌片(塊)石護坡、窗孔肋式護坡、六角空心磚護坡等防護形式;以上各臺,仍根據不同地質情況,采用菱形網格、窗孔肋式護面墻、漿砌片(塊)石護坡和噴射混凝土外,其它都可在其上加植草防護,以恢復自然環境和美化公路。
另外,穩定性較好的巖石邊坡不必再進行圬工防護,只需在一些低凹處放置一點耕植土,種植耐旱性較好的爬藤植物即可起到綠化美化的作用。
結語:
高速公路作用大,社會效益好,影響也大,因此,要重視邊坡的防護、加固和消險工作。盡量減少高填深挖,采用高架橋梁和隧道代替,這樣既可減少對自然環境的破壞,也可消除或減輕為搞好邊坡防護與加固帶來的問題。從而減少高速公路的隱患。
參考文獻:
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