熊晓江
(贵州省公路工程集团有限公司)
高速公路路基边坡防护问题分析
熊晓江
(贵州省公路工程集团有限公司)
随着我国市场经济的不断开放,我国高速公路也随之不断的迅速发展起来,其为了保证高速公路长期迅速的发展,人们越来越重视路基边坡防护系统是研究公路设计的一个重要组成部分,是确保路基边坡防护的关键。因此,制定一个良好的公路路基边坡防护措施,一定要仔细分析道路等级,降雨强度,地形,土壤,和材料的来源,选择既实用合理又经济美观的工程方法,以确保高速公路的保证,安全和高效的运营,而高速公路建设与环境,景观和生态环境,保持和谐地相对平衡。
高速公路;路基边坡;防护;措施
近些年,我国高速公路呈现快速发展的态势,目前我国已经拥高速通路通车总里程2万km。其他的最主要的建设特征是很多的路基高填深挖路段,设计的时候为了延长道路的使用年限,需要考虑到路面的稳定性、安全性,这就要求我们对路基的边坡防护要有一个全面的考察和研究,公路的边坡防护要考虑的因素很多,包括设计、施工、被设计的地面的情况、水文、当地的气候等等的自然条件,选择最可靠的防护措施,确保不污染环境和边坡安全的前提,打造良好的公路建设环境。
所以,目前我国高速公路路基还加之设计的局限性和缺乏充足的理论研究实践,加上天气、地理体检的区别,就决定了最后边坡防护必须因地制宜,这是不容忽视的的研究内容
(1)边坡坍方
高速公路路基边坡最常见的病害就是路基边坡的坍方,其也是水毁的多发性现象。根据不一样的破坏原因和破坏的规模,路基边坡坍方分为剥落、碎落、滑坍、崩坍及塌坍等情况。
剥落常发生于发生容易风化的岩土坡面,边坡开挖后如果不及时防护,坡面将发生风化,岩土体风化成散粒状后,将顺坡滑落下来。在这种坡面上植被,如果方法不当,风化的坡面会造成植被的破坏;崩塌经常发生于陡坡顶部裂隙发育的地方,崩塌的岩块通常沿着层面、节理或局部断层带或断层面发生倾倒或者其下基础失去支撑而崩落;当滑塌和沟蚀冲积物堆积在坡脚,形成堆塌破坏,堆塌体多呈半锥体形,堆塌直至稳定的安息角为止
(2)高速公路深层失稳破坏
深层失稳破坏其破坏面形状包括平面、楔形和曲面等,一般是在坡面2 m以下深处演化,产生剪切滑移破坏。这种破坏形式因滑下的土石方量大(有时可达数十万方),造成的危害极大,因此必须避免出现这种深层破坏。
(1)结构面在岩体中的存在直接影响着岩质边坡稳定性的之岩体结构面与边坡坡面的产状间的关系往往是岩质边坡稳定性的控制因素;(2)岩石风化作用和侵蚀作用的影响,风化作用可对岩石的变形性质产生不利影响并降低其他强度性质,而侵蚀作用主要是水的侵蚀,水的存在会加大岩体中的裂隙及增强岩石的风化,造成岩体不稳;(3)如震动
边坡工程防护首先进行抹面防护,其适用于比较容易风化的软质岩层路堑边坡,抹面厚度大多是为3~7 cm,使用周期在6~8年之间;另外,捶面防护,通常比较适合用于方便冲刷的土质边坡,并且坡度的陡峭程度不可以低于1∶0.5,正常情况下的厚度应该在10~15 cm的范围内,捶面厚度需要高于抹面的厚度,但是捶面强度却高,这样就能够抵抗住较?强烈的雨水冲洗,力、地质构造力、岩体自重力以及岩体内物理化学和地球化学作用等在岩体内所产生的应力等;(4)水对边坡岩体稳定性的影响不仅是多方面的而且是非常活跃的。
路基防护应根据设计、施工、养护三者相结合的方法,一一调查研究,在进行路基防护工程前,要对当地气候条件和地质工程现状、以及材料等进行仔细的分析和研究,并且要根据各个地区的特点选择合适的方法,采用综合处理的方法对路基进行防护的工作,在工程过程中,不得无故的减少或是取消必要的防护细节,给养护管理者造成的巨大的工作负担。
对于部分总是引起路基毁坏的地方都必须设置防护工程,如水流、风力、降水等因素引起的破坏。在进行冲刷防护设计时,需要顾全大局,把工程防护这项工作做好做到位。
就不良的气候和水文的影响,当土石方施工结束后进行适当的防护处理,对细沙、粉砂以及鼻尖容易风化的岩石边坡,包括黄土、黄土类边坡都要做到良好的防护措施,根据边坡岩组成及坡面弱点分布状况路堑边坡设计,决定是要进行全面防护或是部分防护。
为了有效的抵抗水流的冲刷和淘刷对于冲刷防护,一般在水流流速不大的位置进行沿河路基边坡设砌石护坡和石笼或混凝土预制板等。同时,可修筑坝类构造物,用加固边坡的方法来处理河高速公路那些冲刷路面的急流区和顶冲地区,为了减少流速,减缓水流的冲刷的作用,对水流或提高坡脚处粗糙率进行调整,可通过砌石护坡来改变水流情狂,水下的部分可根据水流的淘刷情况,砌石基础应设置在冲刷线以下0.5~1.0 m,水上的部分选择轻型的防护就可以了。
坡面防护基本上对边坡地层的侧压力不进行考虑,因此这就要求有比较稳定的防护处理的措施,但是护面墙可以用于极限的稳定边坡,对于高大而且陡峭的防护构建物,设计的时候需要考虑方便维修和检查的措施来保证施工的安全。
使用期限为8~10年;第三为喷砂浆和喷混凝土防护,它适合易风化于坡面、节理裂缝发育、坡面为碎裂结构的岩石坡面,重量非常轻便、避免风化、施工操作简单等特点,它的缺点是成本高、厚度不好控制、偷工减料的情况也不好察觉、破坏公路自然景观、封面阻水易引起边坡饱水坍塌滑坡,但是同时也要做好灌浆勾缝,该措施用于坚硬、不易风化的岩石路堑边坡,节理裂缝多而细者用勾缝,大而深者用灌浆;第四做好护面墙,用于被严重风化或易风化的软质岩,也可以用在较破碎岩石的挖方边坡和破面易受侵蚀、易小型坍塌的土质边坡,护面墙的建筑地点要符合稳定边坡的要求,且护面墙的基础应设置在稳定的地基上,这样不仅可以提高挖方边坡稳定性,还可以降低边坡的高度,减少了边坡挖方数量、最终节省了工程造价。
(1)种草防护
种草防护是高速公路路基边坡防护措施有效手段之一,其比较适合于种草于那些边坡比较稳定且边坡高度不高,且坡面冲刷不是很严重的地段,但是要注意的是坡度比例小于1∶1.25的土质边坡或经改良的边坡地方比较适合种草;一般要求边坡高度不大于 (即<6 m)、不浸水或短期浸水,可以允许进行缓慢流水的短期冲刷。但是这种防护的方法不宜使用在岩石边坡防护,要是想应用于岩石边坡中,必须使用可以增加岩石边坡研发的生物防护技术来解决,其具有简单施工、低成本、小的劳动强度、且能够美化路容与保护环境,能够去得较好的经济效益与社会效益。
(2)铺草皮防护
铺草皮防护可以用在边坡坡度陡峭,冲刷比较严重、必须及时进行保养或绿化保养的土质边坡,可以快速对施工结束后的边坡进行坡面防护,还可以根据坡面冲刷具体的情况、边坡坡度、坡面水流速度等因素,分别选择与坡面平行的铺装方法、平行于水平地面的铺装方、与坡面垂直的铺装方法、斜交叠铺(与水平坡面垂直成90°以内的角)的方法。
(3)种树防护
在高速公路进行路基防护中也可以采取种树的措施,其适合在1∶1.5或增长更为缓慢的山坡上,或在河外的河岸和河漫滩斜坡,既可以加强边坡稳定性,同时也避免了和减少水蚀的情况,但要保证种植品种根系发达,枝叶繁茂低矮的灌木,生长迅速。
综上所述,高速公路路基坡面防护建设已成为我国保证公路的正常使用品质的措施之一,同时其也是确保行车安全,美化公路环境,减少公路的养护量的有效手段,因此做好高速公路边坡的防治工作成为人们近期关注的焦点。因此采用科学合理的方法进行边坡防护,从而保证我国路基强度和稳定性,同时也应加强路基防护工程设计和施工,根据实际情况对影响高速公路路基情况的因素进行分析,保证我国高速公路的良好运行。
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U418.9
C
1008-3383(2014)04-0030-01
2013-11-19
熊晓江(1980-),男,贵州福泉人,助理工程师,主要从事公路施工研究。