龙惠平 杨通华
【摘要】公路工程建设过程中,路基边坡是公路的重要组成部分,加强公路路基的边坡防护是保障路基质量的重要环节。公路路基防护措施的运用不仅对路基边坡的稳定产生有效保护,而且还能使路基边坡塌方的碎落和滑坡得到有效避免。减少后期不必要的养护开支,对行车安全产生有利作用,并且使公路的环保意识得到有效体现。本文简述了公路路基边坡稳定的重要性以及公路路基边坡破坏的主要形式,对公路路基边坡的防护措施进行了探讨分析。
【关键词】公路路基;边坡稳定;重要性;破坏;形式;措施
公路工程建设过程中,经常在高填方或深挖方段形成大量的裸露边坡,这些边坡极易受到外界风、雨、冰冻等自然因素的侵蚀,导致水土流失。如果边坡防护措施不当,就会加速边坡的破坏进而引起路基路面的一系列质量病害。以下就公路路基边坡防护的措施进行论述分析。
一、公路路基边坡稳定的重要性
在对边坡稳定性进行评价的过程中,首先应对边坡的地质条件、地形地貌、水文地质条件及新构造运动等进行考察,由于这些因素都是决定边坡稳定性的关键,通常情况下,与人类的工程活动相比,这些因素都会对边坡稳定性造成较大影响。以前,由于有较低的公路等级,且线形差、开挖不深,边坡稳定性对公路的影响程度相对较低,人们未能重点对边坡稳定性有所重视。随着国民经济建设的高速发展,公路交通事业日新月异,越来越高的公路等级,无法将高填深挖的现象得到有效避免。现阶段,有较多的公路边坡失稳问题存在,边坡失稳不仅对行车安全造成影响,而且掩埋公路,中断交通,迫使将已有的公路使用得到放弃,导致不可估量的经济损失出现,所以,公路边坡稳定性和边坡防护方法的研究显得极为必要。
二、公路路基边坡破坏的主要形式
1、路堤边坡。路堤边坡一般为填土邊坡。受力稳定的路堤边坡的破坏主要表现为边坡坡面冲刷和坡脚冲刷。坡面冲刷主要来自雨水对边坡的直接冲刷和地面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟或整体流失,导致路基发生破坏。坡脚冲刷主要是沿河路堤受到流水威协冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。
2、路堑边坡。挖方路段边坡是人工开挖的斜坡,设计合理的边坡其强度和坡度都应满足稳定边坡的要求。这样的边坡受自然因素影响破坏形式为冲刷、崩坍等。冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡上,其坡面坡脚极易受到冲刷,其坡脚冲刷是边坡最薄弱环节。边坡崩坍一般分为三类:落石型、滑坡型、流动型。其中落石型一般在裂隙发育岩体、硬岩下卧软弱层时极易发生。滑坡型、流动型一般在雨季易发生。
三、公路路基边坡的防护措施
1、工程防护。工程防护主要体现在以下几方面:(1)框格防护。框格防护是用混凝土、浆砌片(块)石、卵(砾)石等做骨架。框格内宜采用植物防护或其他辅助防护措施,它适用于土质或风化岩边坡。框格防护能有效地防止雨水对坡面的冲刷,同时提高了边坡表面地表粗度系数,减缓了水流速度。(2)封面。封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式,抹面防护适用于易风化的软质岩石挖方边坡;捶面防护适用于易受雨水冲刷土质边坡和易风化的岩石边坡;喷浆和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育坡面不平整的岩石挖方边坡。相对比较抹面、捶面防护虽然投资少,但使用年限较短,防护效果差,在各等级公路上使用较少,喷浆和喷射混凝土广泛采用。在喷射混凝土前应清除坡面风化的碎渣和风化土层(全风化岩石不宜采用),为防止喷射混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落,应加设金属网或高强度聚合物土工格栅。(3)护面墙。为覆盖各软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡以及坡面受侵蚀的土质边坡免受自然因素影响而修建的墙称护面墙。护面墙除自重外,不担负其它荷载,亦不受土后压力,因此护面墙所防护的挖方边坡坡度不宜陡于1:0.5,并符合极限稳定边坡的要求。护面墙顶部应用原土夯实或铺砌以免边坡水流冲刷,渗入墙后引起破坏。护面墙是山区公路路堑边坡采用较多的防护形式。一般根据边坡的高度,岩石风化程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防护措施。半防护措施中,一般采用坡脚护面墙,即防止降雨和地表径流对坡脚的冲刷,还起到诱导行车视线作用。(4)护坡。在稳定的边坡上铺砌(浆砌或干砌)片石、块石或混凝土预制块等材料,以防止地表径流或坡面流水对边坡的冲刷称之为护坡。铺砌一般采用浆砌冲刷轻微时可采用干砌。在软土地基土的路堤防护,无水流冲刷影响时,可采用干砌片石护坡以适应地基沉降引起的路堤边坡变形。对于大规模开山边坡,可以通过加锚杆,锚坡等结构加强边坡防护。
2、植物防护。就是利用植被对边坡的覆盖作用,植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水与地表径流的冲刷,植物防护与工程防护相比具有以下特点:(1)经济实用。植物防护可以像浆砌片石,喷射混凝土一样起到边坡防护作用,且生态效益是传统护坡无法比拟的。一般植物防护成本仅是工程防护成本的25—40%。(2)后期效果显著。工程加固措施初期效果显著,但随着时间推移不断老化、风化效果越来越差。但植物防护随着植物生长和繁殖对边坡防护作用越来越大,特别是植物的主根可穿过坡体浅层的松散风化层,锚固到深处较稳定的岩石层上,起到预应力锚杆作用。侧根与地表层密切结合,根系与根系的盘根错节,使表层土壤形成不同深度的牢固的稳定层,从而根本上控制水土流失。(3)生态观效益明显。对裸露的坡面进行绿化处理能够恢复因建缘石边坡的生态平衡,美化环境,创造一个舒适的行车环境。另外,植物还具有吸收尾气,净化空气,调节小气候诱导行车视线功效。植物防护具有以上优点已经越来越受到人们的重视。我们普兰店公路段在海皮路、兴唐线、唐南线采取栽植爬山虎、紫穗槐,种植草皮,草网格等技术措施,现在已取得了良好的效果。
3、综合防护。就是将工程防护和植物防护相结合。综合防护既解决了植物防护短期效果不明显又解决了工程防护年久失修效果差的难题,既起到防护边坡作用又起到绿化美化作用。现在愈来愈多的被人们采用。常见的方式有:(1)蜂巢式网格植被防护。蜂巢式网格植草护坡是一项类似于干砌片石护坡技术。它是在修整好边坡,土皮面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或小灌木的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可以在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度防止坡面冲刷。保护植被生长,这种护坡施工简单,外观整齐,造型美观大方,具有边坡防护,绿化双重效果。工程造价适中,在风景旅游区使用较多。(2)分级修建平台,砌筑种植槽。即在坡脚、碎落台和路堑顶部砌筑种植槽,种植槽内填土种植常绿树根系发达的花灌木和攀爬植物等。坡面液压喷播植草护坡,进行立体绿化。
结束语
公路路基防护是公路工程的重要组成部分,随着公路建设的不断发展,需要针对不同的工程土质、水文、气候等特点选择合理的防护措施,确保路基边坡稳定安全的同时,达到节约工程费用,美化环境,保护生态环境的效果。
参考文献:
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