山区高速公路弃土场加固与防护技术探讨

2011-04-10 00:31蒋培洲
河南建材 2011年3期
关键词:土场排水工程水沟

蒋培洲

贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司(550001)

山区高速公路弃土场加固与防护技术探讨

蒋培洲

贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司(550001)

结合厦蓉高速公路贵州境水口(桂黔界)至都匀段弃土场工程实例,进行了山区高速公路弃土场加固与防护技术的研究探讨,提出了该类弃土场的加固与防护原则及相应技术,研究结果可供工程人员参考。

山区高速公路;弃土场;加固;防护

高速公路建设是一项穿越不同地形与区域的线状工程,特别是山区高速公路隧道和路基深挖方比例大,在开挖与堆填量不能平衡的时候,将产生多余的弃土,需要设置弃土场来堆放。山区高速公路沿线山高坡陡,弃土场不是位于水量较大的冲沟中,就是位于斜坡体上。由于弃土一般是自然堆填,未经碾压,形成裸露的松散堆积边坡,边坡处于临界状态,极易发生水土流失,造成滑坡、泥石流、古滑坡复活等次生灾害,以及生态环境破坏等问题。因此,山区高速公路建设中设置的弃土场,要求根据弃土场类型、规模及场址地形地质条件进行综合加固与防护,防止弃土场水土流失,确保弃土场稳定。

1 综合加固与防护原则

为节省投资,水都高速弃土弃渣拦挡一般不以强支挡为主,弃土场边坡防护一般以放缓边坡至项目建设区域边坡自然稳定角后进行植被防护为主。弃土场弱支挡防护以上截下拦为原则,在弃土前修好挡渣墙和截、排水沟。考虑到弃土场的排水,挡渣墙选择透水性好的干砌坝体,这样可以保证拦土不拦水,有利于坝体稳定。

水土流失是弃土场发生生态破坏的根本原因,所以水都高速弃土场的加固与防护以防治水土流失为重要目标,同时结合其他防护措施进行综合加固。

水都高速弃土场综合加固与防护,首先理顺该区域的水系,防治弃土弃渣的水土流失,其次是对弃土弃渣拦挡和临空面的防护,最后是做好弃土弃渣堆积台面的植被恢复,即排水工程、边坡防护工程和植被恢复工程。加固与防护设计的全过程都必须围绕经济、生态稳定进行,最终目标是使弃土场具有较强的生态能力并在较长的时期内处于自稳状态。

2 排水工程技术

排水工程一般修建在弃土场边缘四周,其基础应尽量修筑在自然山坡上,以避免弃土的不均匀沉降带来的不利影响。排水工程设计应根据集水面积、渗流系数以及降雨强度等确定其结构形式、布置方式和过水能力,设计洪水标准一般按10年一遇24 h最大降雨强度。水都高速弃土场排水工程主要由截水沟、挡水埂、排水沟、急流槽、墙前边沟和沉沙池组成。

为防止上游径流对弃渣土的冲蚀,在弃土场上游边界外1.0~3.0 m处修建截水沟,截水沟采用浆砌石修筑,截水沟过水断面可采用梯形,坡度可采用1:1,截面宽度根据弃土场周围汇水面积的大小而定。

挡水埂是减少坡面水土流失,维护坡面稳定的重要措施,在弃土弃渣临空面顶部靠近坡肩以上3~5 m处,围绕弃土堆积坡面修筑。挡水埂可采用弃土夯筑,断面可为梯形,尺寸(上顶×下项×高)可采用 0.4 m×1.0 m×0.3 m。

截水沟、挡水埂将上游来水阻截后并将其导入两侧的排水沟中。排水沟修筑在弃土堆积台面与自然山体坡面交界处,主要用于收集和疏导堆积台面雨水径流和截流山体坡面汇集雨水,避免弃土弃渣遭到地表径流冲刷。排水沟采用浆砌石砌筑,过水断面可为直角梯形或梯形,紧贴自然山坡的坡度为 1∶1,紧贴弃土弃渣侧的坡度为 1∶0(或 1:1),其过水深度和底宽采用最佳水力横断面法确定。

3 边坡防护工程技术

边坡防护工程包括拦渣工程和护坡工程。

水都高速拦渣工程是为了拦挡弃土弃渣,在弃土临空面的底部修筑的拦挡工程。由于弃土弃渣场地多选择在荒坡荒谷内,其占地面积一般不受建筑物或其它设施限制,所以拦渣工程在满足拦挡功能的前提下,应尽可能控制其高度,一般控制在2 m以内。

护坡工程是为了稳定弃土堆积边坡,避免裸露坡面遭受雨滴直接击溅和地表径流冲刷,而采取的水土保持措施。护坡工程分为工程护坡、植物护坡和综合护坡三种。工程护坡能提高边坡的稳定性,对雨滴击溅和地表径流冲刷的防治效果好,但投资较大,适应变形能力也较差,易随弃土弃渣的不均匀沉降而遭到破坏;植物护坡能适应弃土弃渣的沉降变形,控制水土流失,而且对公路沿线生态环境改善具有重要意义,但在种植初期,其对水土流失的防治效果较差,需加强管护,确保植物保存率和成活率;综合护坡兼有工程护坡和植物护坡的优点,它是在工程护坡措施间隙上种植植物,它不仅具有增加坡面工程的强度,提高边坡的稳定性的作用,而且具有绿化美化的功能。所以针对弃土弃渣比较松散,不均匀沉降等特性,其堆积边坡应优先采用植物护坡或综合护坡。

4 小结

根据上述弃土场的综合加固与防护原则,水都高速弃土场防护一般以干砌片石、浆砌片石进行支挡防护,坡面以植物防护为主,并做好弃土场的排水工程,弃碴完毕后及时进行平整,采取种草、植树恢复植被或复耕。通过将近一年的跟踪监测,未发现该段高速公路的弃土场有任何异常情况,表明所采用的加固防护技术是可行的。

[1]许有飞,张兴来.山区高速公路弃土场设计原则与思路探讨[J].公路交通科技,2010,(05).

[2]韩信,张敏静.弃土场位置选择和设计原则方法探讨[J].公路,2008,(09).

[3]孟云伟,杨伟,雍黎明.谈公路弃土场的综合设计[J]交通标准化,2009,(07).

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