路基防護(hù)研究

肖華

我國(guó)公路邊坡常見傳統(tǒng)的防護(hù)形式有：1、抗滑樁 2、抗滑擋土墻 3、錨桿（索）防護(hù) 4、格構(gòu)加固邊坡 5、加筋土擋墻 6、注漿加固公路邊坡。隨著科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)力的不斷提高，人類改造自然界的內(nèi)力獲得了突飛猛進(jìn)的提高。我們?cè)谧匀唤玳_山劈路，架橋穿山，修筑了一條又一條山間高速公路，這些高速公路為我們提供了了生活上和經(jīng)濟(jì)上的方便，但同時(shí)無形中也破壞了大自然原有的地形地貌。

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在我國(guó)高速公路邊坡設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了很多新技術(shù)如衡昆國(guó)道主干線GZ75線云南廣南至硯山高速公路第十合同段設(shè)計(jì)中采用的SNS柔性網(wǎng)防護(hù)，京福高速公路江西省溫家圳至沙塘隘項(xiàng)目CF技術(shù)（椰棕網(wǎng)）邊坡綠化，CF技術(shù)使無規(guī)則的巖面變成芳草坪。在湖南邵懷高速公路項(xiàng)目中采用GPS2型主動(dòng)防護(hù)新技術(shù)。隨著改革開放和加入WTO的持續(xù)影響，我們也在大量的借鑒和引用國(guó)外先進(jìn)的高速公路綠化防護(hù)技術(shù)，我們的設(shè)計(jì)理念也逐步從傳統(tǒng)的片石砌體硬質(zhì)防護(hù)方式轉(zhuǎn)向更人性化的邊坡綠色防護(hù)方向，從老式的鋪草皮、撒草籽綠化方式向液壓噴播、三維土工網(wǎng)植草、草皮卷植草等新型綠色防護(hù)技術(shù)轉(zhuǎn)變，如京港澳、廈蓉高速、杭瑞高速公路等一批國(guó)網(wǎng)高速公路工程中已成功地采用了液壓噴播植草護(hù)坡，大大提高了公路兩邊的石質(zhì)和土質(zhì)邊坡植草的成活率和道路沿線的景觀效果。

我們?cè)诟咚俟愤吰略O(shè)計(jì)中垢工結(jié)構(gòu)加固邊坡的常用的形式包括：a、襯砌拱施工；b、漿砌片石護(hù)坡、護(hù)腳施工；c、漿砌片石網(wǎng)格植草；b、漿砌片石骨架植草

a、襯砌拱施工

拱圈主體采用M7.5漿砌片石砌筑，側(cè)邊攔水埂用C25砼預(yù)制塊。 漿砌片石中采用石料應(yīng)是抗壓強(qiáng)度大于30MPa的弱風(fēng)化～未風(fēng)化石塊，短邊長(zhǎng)度應(yīng)大于20cm。砂漿強(qiáng)度不低于7.5MPa，預(yù)制塊拼裝時(shí)每?jī)蓧K之間留5cm寬的拼裝縫，縫間用砂漿填充。攔水埂施工前應(yīng)對(duì)漿砌片石表面進(jìn)行清理，確保砼與砌石間粘結(jié)完好。

拱圈施工前應(yīng)先放樣，放樣應(yīng)從橋、通、涵等控制點(diǎn)開始，受距離限制個(gè)別拱圈寬度需變化時(shí)，應(yīng)采用多拱圈、慢變化的方式過渡，避免大小突變。拱圈施工完后植草。

b、漿砌片石護(hù)坡、護(hù)腳施工

漿砌片石及砂漿要求同襯砌拱。

護(hù)坡基底下土層較軟時(shí)，可在基底下?lián)Q填20～30cm的砂（路基設(shè)砂墊層時(shí)利用砂墊層超寬部分換填）。

浸水路基一般在圍堰排水，清淤后進(jìn)行護(hù)坡施工。

c、漿砌片石網(wǎng)格植草

漿砌片石網(wǎng)格植草一般采用在設(shè)計(jì)坡面上挖槽修建網(wǎng)格、在坡面上直接植草的方式修建。漿砌片石骨架施工前應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，砌體材料、施工要求與填方邊坡防護(hù)中相同。由于骨架間裸露面積較小，施工時(shí)應(yīng)修整骨架間坡面，使之低于骨架面3～5cm，并開挖小溝槽，植草前用濕法噴土在坡面上覆土3～5cm。

b、漿砌片石骨架植草

對(duì)于土質(zhì)邊坡要求同填方漿砌片石網(wǎng)格植草，對(duì)于漿砌片石骨架培土植草，在骨架施工完成后進(jìn)行培土，培土的土質(zhì)以山坡地表的粘性土、耕植土為好，不準(zhǔn)回填易受沖刷的砂性土。培土推薦采用機(jī)械噴土（干噴加濕水沉降），當(dāng)采用人工培土?xí)r應(yīng)注意夯實(shí)。培土頂面應(yīng)低于骨架3～5cm，傳統(tǒng)的格構(gòu)是用毛石、卵石或頂制的空心磚在人工開挖的軟質(zhì)邊坡面上，按正方形或菱形干砌或漿砌形成骨架，格構(gòu)中間種草，以減少地表水對(duì)坡面的沖刷，減少水土流失，從而達(dá)到護(hù)坡和保護(hù)環(huán)境的目的，該方法在鐵路、公路的邊坡和路堤防護(hù)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

（1）三維網(wǎng)植草防護(hù)

三維網(wǎng)（即《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的土工墊）一般路段設(shè)計(jì)采用3層網(wǎng)，要求其極限抗拉強(qiáng)度大于2.0KN/m，單位重量大于350g/m2，厚度大于15mm。在填石或土石混填路段， 三維網(wǎng)應(yīng)在坡面修整后鋪設(shè)，網(wǎng)長(zhǎng)方向沿邊坡高度鋪設(shè)（盡可能不搭接），兩幅網(wǎng)間搭接10cm（拱圈內(nèi)不搭接，直接對(duì)接），搭接帶（對(duì)接縫）處用U形釘固定，中部也需用U形釘固定。鋪設(shè)完成的土工網(wǎng)應(yīng)平順并緊貼坡面。

三維網(wǎng)鋪設(shè)后，采用機(jī)械噴土（干噴、濕噴均可）填充網(wǎng)孔，要求網(wǎng)包內(nèi)充土均勻，無空包、壓包現(xiàn)象。隨后噴播草籽。頂級(jí)邊坡時(shí)，三維網(wǎng)應(yīng)鋪至坡頂外1.0米，同時(shí)要讓網(wǎng)頂?shù)陀谏喜科卤砻妫岳潘?/p>

由于挖方坡率相對(duì)較陡，鋪設(shè)三維網(wǎng)前必須在坡面上沿路線方向開挖寬度不小于10cm的溝槽，溝槽間距30～40cm（坡面長(zhǎng)度）。

（2）典型高邊坡處抗滑樁設(shè)計(jì)

1）該路段工程地質(zhì)條件

這一地區(qū)路段的地質(zhì)層大多集中在侏羅紀(jì)及早白堊紀(jì)沉積環(huán)境下所形成的厚層砂巖、泥巖等含煤巖系，部分路段揭露有華力西晚期侵入的堿長(zhǎng)花崗巖。地表以下巖石風(fēng)化較為嚴(yán)重，多為風(fēng)化碎石土及風(fēng)化砂礫土，個(gè)別地段地表以下有不規(guī)則的較堅(jiān)硬巖層。該線路段下三疊統(tǒng)第四段（T1y4）巖性為灰?guī)r夾泥巖。厚度為35～40m，灰?guī)r在早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及坡體應(yīng)力作用下，巖體節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖體破碎，由于受中間層泥巖形成相對(duì)隔水層，在大氣降水滲透下和斜坡坡體應(yīng)力的綜合影響下發(fā)生崩解和小距離移動(dòng)，局部發(fā)生坍塌而堆積，堆積體中保持原巖層結(jié)構(gòu)，巖層結(jié)構(gòu)面清晰，僅表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀變化，未發(fā)現(xiàn)堆積體有近期垮塌和滑動(dòng)現(xiàn)象，說明堆積體目前自然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài)，因此該堆積體不能受力，即不能堆填加載和作為構(gòu)筑物基礎(chǔ)持力層使用，必須穿越該層至下伏穩(wěn)定基巖層。

2）根據(jù)勘察情況確定主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容

經(jīng)過實(shí)地鉆探勘察和公司專家組論證，設(shè)計(jì)項(xiàng)目部決定采用抗滑樁防護(hù)形式。主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：

（1）進(jìn)行樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度；

（2）擬定樁型、樁埋深、樁長(zhǎng)、樁斷面尺寸；

（3）結(jié)構(gòu)和基地應(yīng)力計(jì)算；

（4）配筋設(shè)計(jì)

（5）提出施工技術(shù)要求，擬定施工方案，計(jì)算工程量，編制概（預(yù)）算等。endprint

3）設(shè)計(jì)過程

在設(shè)計(jì)過程中我們充分聽取了公司總工辦交通部有關(guān)專家的意見，并運(yùn)用理正巖土計(jì)算軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。最后確定了設(shè)計(jì)尺寸和配筋量。[3]

1、樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度

（1）抗滑樁分a-b、b-c段布置；a-b段沿平行于路基中心線方向布置，抗滑樁（1.5x2.0m）中心線與路基中心線的水平距離為25.05m，b-c段抗滑樁截面尺寸采用1.5X2.0m，大致沿南北方向布置（見總體設(shè)計(jì)平面圖），同時(shí)也可根據(jù)地形做適當(dāng)調(diào)整；

（2）抗滑樁分三次跳挖施工。即：抗滑樁每隔兩根施工，第一序列抗滑樁開挖和混凝土澆注完成之后，才能進(jìn)行第二序列抗滑樁的施工，待第二序列抗滑樁混凝土澆注完成之后，最后進(jìn)行第三序列抗滑樁的施工。

（3）b-c段抗滑樁樁頂標(biāo)高應(yīng)略低于現(xiàn)有地面標(biāo)高，抗滑樁施工完畢后恢復(fù)原有地形，以達(dá)到美觀的效果；

（4）抗滑樁的長(zhǎng)度在保證設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度的前提下，可根據(jù)實(shí)際開挖情況作適當(dāng)調(diào)整。

（5）1～3號(hào)抗滑樁的間距為5.5m，其余樁間距均為5.0m。

2、擬定樁型、樁埋深、樁長(zhǎng)、樁斷面尺寸

（1）在路基左邊距離路基中心25.05米設(shè)置a-b段1～14號(hào)抗滑樁，嵌固深度為9.0m， 單根長(zhǎng)18.0m，共14根（嵌固深度及具體樁長(zhǎng)可根據(jù)實(shí)際開挖后所揭露的滑動(dòng)面情況 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整）；b-c段15～18號(hào)抗滑樁沿南北走向布置，共4根，單根長(zhǎng)15.0m，

（2）1～14號(hào)抗滑樁的嵌固深度自滑動(dòng)面算起，其嵌固深度與滑體厚度的比例為1：1；

（3）預(yù)計(jì)沿路基縱向滑坡中間斷面處滑體厚度約9m，往吉首方向逐漸變薄；當(dāng)滑體厚度小于 9m時(shí)，嵌固段長(zhǎng)度相應(yīng)減小，施工過程中應(yīng)按上述原則對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

（4）當(dāng)樁長(zhǎng)小于18m時(shí)，抗滑樁應(yīng)相應(yīng)減小抗滑樁上部的長(zhǎng)度；當(dāng)樁長(zhǎng)大于18m時(shí)，抗滑 樁應(yīng)相應(yīng)增加抗滑樁下部的長(zhǎng)度。

（5）K80+260～K80+370段坡頂適當(dāng)位置設(shè)置截水溝，其余坡頂位置可根據(jù)地形需要適當(dāng)布置截水溝。

（6）一級(jí)邊坡以上清除坡體表面部分松散土體后，按1：1.5坡比放坡，坡比也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)做適當(dāng)調(diào)整；

（7）一級(jí)邊坡及一級(jí)以上邊坡均采用漿砌片石人字形骨架內(nèi)草皮護(hù)坡；

（8）路基左側(cè)邊溝中的水通過原設(shè)計(jì)通道排出路基。endprint