雷有旭
(水电四局投资开发有限公司,西宁810000)
随着社会经济的快速发展,公路工程建设规模及车辆载荷情况都发生了非常大的变化,对路基的承载及防护能力的要求也在逐步提高。公路路基的稳定性将对公路使用寿命产生直接影响,而路基边坡防护工作是保证路基稳定的重要工程措施。
在公路工程建设过程中,由于路基边坡的土壤类别、工程建设规模存在差异,路基边坡出现滑塌问题是最为常见的病害,因此,需要针对造成路基边坡破坏的形式进行有效防护。
路基边坡经常出现坍塌问题,主要是因为各处施工区域的土壤环境存在差异,一般情况下,路基边坡坍塌主要分为落石型、滑动型、流动型3 种情况,这3 种情况可能同时出现也可能单独存在。落石型坍塌主要是由于产生落石的土层被裂面分割成多个小块,因其中的裂隙无法进行有效观测,而随着时间的不断推移,这种裂隙会逐渐变大,在地表水量较大的时候,水充满裂缝,最终引发坍塌问题;滑动型坍塌主要原因是边坡岩层受外力作用沿着岩层间软弱的区域进行滑动,造成这种问题的主要原因多是施工过程中破坏了原来的结构稳定,导致大量松散物质堆积造成坍塌问题;流动型坍塌主要是由于基层土壤的土质较为松软,遭受大量地表水浸泡或大雨的冲刷之后,会造成土层的流动形成坍塌问题。这些类型的坍塌都会对公路造成较大损坏,并影响人们的行车安全,必须定期进行检查、维护,降低意外情况发生的概率。另外,路基边坡坡面和坡脚的冲刷量较大时,若现场施工质量存在问题,就很容易出现沟壑纵横的现象[1]。
无论是边坡坍塌还是坡面受到破坏,都与路基的地质环境、气候环境存在较大关联,因此,必须针对不同区域进行经验总结,分析雨季对公路路基坡面产生的破坏情况,并根据相关情况制订有效的计划,定期进行检查、维护,以便及时发现问题、解决问题,确保公路路基边坡稳定及行车安全。
对于公路路基边坡的防护工作需要进行综合考虑,提前做好相应的调研,在了解相关水文、地质、气候等条件的基础上,制订科学、合理的计划及施工方案。现场施工过程中,在材料质量满足使用要求的前提下尽量就地取材,并采取有效措施降低工程建设成本。设计建设过程中还要综合考虑后续的使用维护工作,针对不同类型的土壤结构及现场情况选择有效的保护措施,关注路面排水系统的设计、施工,减少雨水、地表水等因素对路基边坡的影响。
砖石或混凝土防护技术主要分为以下几种类型:菱形格护坡、窗孔肋式护坡、片(块)石护坡和护面墙、六角空心砖护坡[2]。
菱形格护坡可以进行预制安装,也可以使用混凝土进行现浇、石砌,其施工工艺简单,菱形格内可以种植草皮,但是菱形格护坡只适用于土质挖方边坡、填方边坡;窗孔肋式护坡一般使用片石混凝土、浆砌片石等做肋,拱形窗台使用水泥预制混凝土进行制作,坡面水从肋上排出,在窗内可以种植草皮,这是当前较为理想的边坡防护方式,但是肋厚的施工质量控制难度较大,需要现场进行有效管理及质量监督;片(块)石护坡又可分为干砌、浆砌2 种类型,护面墙相较于护坡较厚,具备一定的抗推作用,能够及时就地取材,施工工艺较为简单,但是由于自重较大,不适宜高边坡的防护处理;六角空心砖使用水泥混凝土预制,现场进行安装,孔洞内可以填土绿化,具有一定的观赏价值,但是由于六角空心砖自重大、成本高,还会影响边坡排水,对边坡稳定性存在不利影响,需要慎重选择。
3.2.1 三维植草
公路工程的三维植草需要严格依照相应流程开展工作,才能确保现场施工质量。先对路基边坡进行清理,将碎石块、杂草等杂物清除干净,确保坡面平整。若路基边坡较为干燥,要先进行浇水润湿,然后再铺设草垫,超出坡地的草垫要清除,铺设完成后及时使用竹木自上而下进行固定,竹木设置成梅花形。在路肩或边坡顶端应使用竹木钉固定草垫,然后使用土壤进行填埋,对于草垫之间的连接处可以采用搭接处理,保证搭接宽度在5cm 以上,搭接处使用竹木钉进行固定。撒播草籽前要先在草垫上均匀撒铺一层细土,然后再撒播草籽,草籽撒播完成后及时使用土壤进行覆盖,将表面扫平,安排人员定期进行检查、养护。
3.2.2 客土喷播
公路工程的客土喷播同样也要先修整坡面,然后清除坡面危石等杂物,在坡面保持基本平整后,对不稳定的浅层坡面进行点状喷浆,以进行稳固处理。在考虑坡面径流、涌水问题的基础上做好坡面排水,在坡面设置泄水管,将涌水引至坡底;在坡面上设置平台排水设施,将水从两侧排出后将其引至坡底。对于坡面上生长的植物,若未影响路基边坡施工,要适当地进行保留,可以通过在坡面上设置凹凸粗糙面保证坡面粗糙度,利于植被生长,进而能够有效吸附基材,避免出现流失问题。在喷射施工时,采用自上而下的方式进行喷射,尽量保持喷口与坡面垂直,并控制喷射高度,保持材料厚度满足建设要求。所使用的喷射材料中所包含的基材、种子要按照一定比例进行混合。在处理完成后,使用雾状水喷洒进行植物养护,根据季节变换,合理选择施肥量及施肥方式[3]。
土钉墙由钉、混凝土面板、锚板通过规则排列共同构成,这些材料将一定范围内的边坡土在原位加固,共同形成土钉墙,墙后的土压力由墙体直接承担。适用于风化破碎较为严重的岩石边坡或者粉土、砾石及砂土边坡的防护。土钉墙最大优势是自上而下逐层开挖土石方,然后逐层对边坡进行封闭加固,大大减少了边坡开挖过程中存在的应力释放,保证了边坡的稳定结构。
路基边坡成型后,现场根据设计要求进行施工放样、钉入钢钉,设置相应的单元区间,由人工配合机械设备进行开挖。沿开挖处,自上而下隔一定距离钻孔,安装锚杆进行锚固。然后清理岩面杂物,用水进行湿润,放样施工浇混凝土框架。每段工程应取代表性段落对锚杆进行抗拔试验,通过试验修正施工参数,指导大面积施工。锚杆插入孔内长度应不小于图纸规定,锚杆安装后不得随意敲击和悬挂重物。注浆时,注浆管应随砂浆的注入缓慢匀速拔出;杆体插入后,若孔口无砂浆溢出,应及时补注。待孔内砂浆充分凝固后连接铁丝并与锚杆焊接,经专用喷射机将草籽与种植土混合喷射在坡面上;对喷植土用无纺布覆盖,浇水养护[4]。
公路工程建设在国民经济社会发展的同时得到极大发展。路基边坡防护施工作为工程建设的重要组成,其施工技术水平将影响公路工程整体质量及公路事业的持续性发展。因此,在公路工程建设期间需要相关机构、单位重视公路路基边坡防护施工,做好相应的准备工作,采取科学有效的防护措施,提升工程建设质量,充分发挥公路工程的经济效益和社会效益。