摘 要:為了根據實際情況選出最合理的邊坡防護技術,對邊坡的防護技術和穩定性影響因素進行了討論,由于路基邊坡病害類型復雜、邊坡防護類型繁多,因此,在防護工程施工中,應結合工程地質條件、技術經濟條件及人為因素,針對實際情況科學采取防護技術,從而保證技術的適用性,對路基邊坡防護施工具有重要意義。
關鍵詞:邊坡;防護;施工技術;適用性
隨著我國經濟發展及城市建設的加快,公路運輸業的發展已經初具規模,在公路工程修建過程中,對公路路基邊坡防護是保證公路的整體性能和行車安全的重要保障。路基邊坡的綜合防護技術的適用性一直是公路修筑中的一個常見但研究程度低的課題。因此,針對實際情況科學的采取不同的邊坡防護技術,對研究公路路基邊坡的施工技術具有重要的理論意義與工程價值[1]。
1 邊坡病害類型
邊坡病害是一定范圍的邊坡地質體在眾多因素的作用下,變形、破壞、運動而給人類生存環境造成危害和給生命財產造成損失的地質現象[1]。依照公路路基邊坡產生病害的主要原因、規模程度以及土質類別的不同,可以將邊坡產生的滑塌問題重點分析為滑坡、脫落以及溜方等不同損壞類型
1)溜方主要是由于山體中的土質發生松動而開始向邊坡下方移動的現象,也就是邊坡表層的土質下滑。造成這種現象的原因主要包括:降雨、施工不當等。發生滑坡現象主要是一部分土質受到重力作用開始向下面的地方滑動,從而引起大面積土質塌陷。
2)路基邊坡發生滑坡是部分土質在重力的作用下,因為土體本身性質穩定程度不足, 造成了沿著邊坡朝著下方脫落,主要原因包括:坡度過陡、坡腳被挖空或者在填土過程中操作的方法不當等。路提邊坡發生滑坡的原因是邊坡高度與巖土層的高度不相符合。
3)脫落和破碎主要發生于巖層的表面。由于巖層表面在受到了不同類型性質的外界自然環境的影響之后,使得公路路基表層的巖石層發生剝落使得巖層的石塊墜落下來。整體上來講,公路路基邊坡產生滑塌的主要原因還是因為邊坡上半部分土質層下溜所形成的[2]。
2 路基邊坡穩定性影響因素
1)路基邊坡的組成成分及強度參數。對路基邊坡穩定性具有影響的一個非常關鍵的因素就是路基邊坡自身的組成成分、強度參數及巖土性質。就我國目前的路基邊坡來說,很多邊坡的結構都是土質結構,土質結構受到土層強度的影響比較大,而影響土層強度的主要因素是土層內部的黏聚力與摩擦力、土體組成成分、土體顆粒大小等,其中土體顆粒大小會影響到邊坡土層結構的種類,進而對邊坡抗剪強度產生影響。例如,沙土當中的水分含量不及黏土,這就導致其抗滑能力低于黏土,再加上其內摩擦力及內聚力比較低,導致其抗剪強度也比較低。除此之外,巖土性質構成影響,包括巖土的堅硬程度、抗風化風能力、抗軟化能力、強度、透水性等,也會對邊坡抗剪強度造成影響。
2)路基邊坡坡度及結構面傾角。路基邊坡有兩種形式,分別為天然邊坡和人造邊坡,邊坡的底部寬度和高度決定了坡度,比值越小,邊坡穩定性越好。在實際路基邊坡施工過程中,為保證邊坡的穩定性,應避免對邊坡坡度的過度削減, 應及時的采取有效的措施施工挖控制邊坡坡度。邊坡穩定性隨組成的巖體中結構面(諸如斷層、節理、層面等)的傾角變化而變化的。如果這些結構面是直立的或者水平的,就不會發生單純的滑動,如果巖體所含的結構面傾向于破面,傾角又在30°-70°之間,就會發生簡單的滑動
3)水文地質條件及地理環境的影響。在開展路基邊坡施工的過程中就能夠看到路基邊坡的施工環境是比較復雜的,其不同地區、不同季節的水文地質條件都存在明顯的差異,如巖土的時干時濕、收縮膨脹、凍結融化等,其中最為明顯的特點就是土質的含水量會在不同時期出現明顯的變化。
3 邊坡技術類型及適用條件
目前最常用的邊坡防護技術有植被防護技術、沖刷防護技術、土釘墻防護技術、土工織物防護技術,四種技術分別適用與不同類型的地質環境。在對路基邊坡的防護技術進行設計的時候,需要從工程地質條件、技術經濟性、人為因素等方面進行考慮。
1)邊坡植被防護。(1)種草防護,適用于邊坡穩定,坡面受雨水沖刷輕微,邊坡高度不高、坡度不陡于1:1.25,且易于草類生長的路堤與路塹邊坡;一般要求邊坡高度不高(<6m)、不浸水或短期浸水,邊坡上已扎根的種草坡面防護可容許緩慢流水的短期沖刷。選用根系發達、葉莖低矮、多年生長且適宜于當地土壤和氣候條件的草種,植于40cm(無熟土時,表土厚度≥20cm)表土層。(2)撒草籽、鋪草皮護坡:指人工鋪貼草皮、栽種灌木或撒播草籽,多用于草皮來源較易,邊坡高度不高,且坡度較緩的土質路堤邊坡。(3)植灌木防護,與種草、鋪草皮配合使用,使坡面形成良好的防護層,適用于土質邊坡和膨脹土邊坡,但對鹽漬土經常浸水、經常干旱的邊坡及粉質土邊坡不宜采用。灌木宜植于1:1.5或更緩的邊坡上,或在堤岸邊的河灘上,用以降低流速,促使泥沙淤積。
2)邊坡沖刷防護,(1)干砌片石防護,多用于當地草皮缺乏,石料來源豐富,邊坡較緩,土質、軟巖及易風化、易受水流侵蝕的土質邊坡、嚴重剝落的軟質巖石邊坡、周期性浸水及受水流沖刷較輕(流速小于2-4m/s)的河岸或水庫岸坡的坡面防護,但施工速度慢,造價較高,缺乏景觀效果,不適應“綠色環保”的要求[3]。(2)漿砌片(卵)石護坡,適用于防護流速較大(3-6m/s)、波浪作用較強、有流水、漂浮物等撞擊的邊坡。對過分潮濕或凍害嚴重的土質邊坡應先采取排水措施再行鋪筑。(3)漿砌預制塊防護適用于石料缺乏地區。預制塊的混凝土強度不應低于C15,在嚴寒地區不應低于C20。(4)錨桿鋼絲網噴漿或噴射混凝土護坡適用于直面為碎裂結構的硬巖或層狀結構的不連續地層,以及坡面巖石與基巖分離并有可能下滑的挖方邊坡。施工簡便,效果較好。
3)土工織物防護。(1)掛網式坡面防護適用于風化碎落較嚴重的巖石邊坡。沿邊坡懸掛的土工網能截住落石,引導其進入邊溝或其他可控制地區。落石直徑較大,邊坡傾角大于400時不易使用。(2)土工織物復合植被防護坡面綜合了土工織物和植被兩類防護的優點,其典型形式是三維土網(墊)植草防護,主要適用于邊坡坡度緩于1:1,邊坡高度小于3m的土質邊坡。(3)其他土工織物防護有草坪植生帶、適用于破碎或易風化破碎的巖路塹邊坡的錨桿掛高強塑料網格噴漿(噴射混凝土),以及土工織物作反濾層的護坡。
4)土釘墻防護。土釘墻支護一般適合于地下水位以上或經過降排水措施后的素填土、普通性黏土、粘性的砂土和粉土等較為均勻土體邊坡。當場地同時存在土層和不同風化程度巖體時,應用土釘墻支護特別有利。土釘墻支護應用范圍非常廣泛,可用于土體開挖時的臨時支護、永久擋土結構、現有擋土結構和支護的修理、改建下搶險加固、加固可能失穩的堤坡等。在建筑基坑支護中,主要用于基坑深度不超過20m的基坑支護。
4 結語
通過對邊坡防護技術的研究,綜合考慮工程地質條件、技術經濟性、人為因素等方面對邊坡穩定性的影響,從而根據實際情況科學的對路基邊坡的防護技術進行設計,不同的路基邊坡狀態選擇不同的防護技術,實現對路基邊坡防護的經濟性、安全性、適用性。
參考文獻
[1]黃少杰.公路路基邊坡損壞的原因及防護措施[J].交通世界,2019(11):95-96
[2]曹艷芬.公路路基邊坡的防護方法[J].山西建筑,2018,44(06):121-122.
[3]梁仁友.美國公路路基邊坡的治理[J].路基工程,1988(01):75-78.
作者簡介
朱琪(1999-),女,漢族,四川省綿陽市北川縣通口鎮,本科,西南科技大學 土木工程與建筑學院,工程管理。