摘要:采取工程措施对边坡进行工程防护与人工绿化是减少生态灾害、保护环境和走可持续发展道路的需要。按照边坡防护工程设计原则和方法,结合实际的边坡情况,选择合理的边坡防护方法是工程建设者必须考虑和解决的关键问题。本文队常见的几种工程边坡防护技术设计与方法进行了初步探讨。
关键词:工程边坡;防护技术;设计与方法
随着科学技术的发展,人类获得了巨大的开发和利用大自然的能力。人类在赖以生存的家园上进行了大量工程建设。这些工程为人类提供了必要的生存条件,但同时也破坏了大自然原有的生态平衡。公路、铁路等工程建设过程中经常要大量挖方、填方,形成了大量的裸露边坡。裸露边坡会带来一系列环境问题,如水土流失、滑坡、崩塌破坏等。这些工程所形成的边坡靠自然界自身的力量恢复生态平衡往往需要较长时间。采取工程措施,对边坡进行工程防护与人工绿化是减少生态灾害、保护环境的需要。
一、邊坡防护工程设计原则和方法
边坡防护与加固的具体措施,应在边坡稳定性分析和预测、破坏的危险性及风险性估计的基础上确定。边坡破坏可分为边坡失稳破坏和边坡坡面冲刷破坏,因此,边坡防治可相应分为边坡稳定支护和边坡坡面防护。设计前必须对原始坡面的形态和附近类似工程实践情况进行详细调查,结合地勘资料定性地判断分析并初拟防护方案。之后在边坡防护设计时,依据规范推荐和要求及稳定性验算分析,按由简单到复杂的设计原则和思路最终确定刷坡、防护方案。常见的边坡坡面防护有:骨架护坡,植物防护,圬工防护,石笼防护。
二、植物防护
典型的植物护坡技术主要有:(1)铺草皮护坡。铺草皮护坡具有成坪时间短、护坡见效快、施工季节限制少和前期管理难度大的特点。(2)三维植被网护坡。三维植被网是以热塑性树脂为原料,经挤压、拉伸等工序形成相互缠绕,在接点上相互熔和,底部为高模量基础层的三维立体网垫。三维植被网护坡具有固土性能优良、消能作用明显、网络加筋突出与保温功能良好等特点.(3)液压喷播植草护坡。液压喷播植草是将草种、木纤维、保水剂、粘合剂、肥料、染色剂等与水的混合物通过专用喷播机喷射到预定区域建植草坪的高效绿化技术。在良好的保湿条件下,草种能迅速萌芽,快速发育成为新的草坪。因此,液压喷播植草是一种高速度、高质量和现代化的绿化技术。(4)挖沟植草护坡。挖沟植草护坡是指在坡面上按一定的行距人工开挖楔形沟。在沟内回填改良客土,并铺设三维植被网、土工网或土工格栅,然后进行喷播绿化的一种护坡技术。(5)植被混凝土绿化护坡。植被混凝土是在其有一定厚度、一定强度、表面平整的混凝土表面生长植物。植物的种子在混凝土内萌牙成幼苗,继而生长成草坪;草的根往下生长,扎根于混凝土底下的土壤或岩石缝隙中,在起到绿化、水土保持和改变生态作用,以及提升了周边环境质量的同时,对边坡也起到一定的加固作用。
三、骨架护坡
常见的骨架护坡方法主要有:(1)浆砌片石骨架护坡。浆砌片石骨架护坡按浆砌片石形状的不同,可以分为方格形、拱形、人字形等。为减轻坡面冲刷,常采用截水型浆砌片石骨架。(2)钢筋混凝土框架护坡。钢筋混凝土框架护坡,是在边坡上现浇钢筋混凝土框架或将预制件铺设于坡面形成框架,用锚杆固定框架,在框架内回填客土并采取措施使客土固定于框架内,然后在框架内植草以达到护坡绿化的目的。(3)预应力锚索框架地梁护坡。对稳定性很差的高陡岩石边坡,用预应力锚索加固坡体,用铺杆固定框架,然后在框架内植草种树护坡。
四、圬工防护
常见的圬工防护方法主要有:(1)护面墙。为了覆盖一般土质边坡及各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡,免受大气因素影响而修建的墙,称为护面墙。护面墙多用在一般土质边坡,以及易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩与其他风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段,以防止继续风化。(2)干砌片石防护。凡边坡因雨、雪水冲剧,发生流泥、拉沟与溜坍,或有严重刺落的软质岩层边坡、可采用干砌片石坡面防护。干砌片石防护,一般有单层铺砌、双层铺砌和编格内铺石等几种形式,可根据具体情况选用。(3)浆砌片石防护。对于采用干砌片石不适宜或效果不好的各种易风化的岩石边坡和土质边坡可采用浆砌片石护坡。当水流流速较大(如4~5m/s),波浪作用较强,以及可能有流冰,漂浮物等冲击作用时,可采用浆砌片石防护并结合其他防护加固措施。(4)混凝土预制块护坡。在选择设计冲刷防护类型时,有些地区缺乏块、片石材料,常采用混凝土预制块防护边坡。它比浆砌片石护坡能抵扰较大的流速和波浪的冲击,其容许流速在4~8m/s以上。而容许波浪高可达2m以上。它还能抵抗较强的冰压力,但是造价较高。(5)抛石防护。主要用于防护受水流冲刷边坡和坡脚,宜用于经常浸水且水流方向较平顺,河床地层承载力较强并无严重局部冲刷者,最适用于砾石河床的路基边坡。抛石防护不受气候条件的限制,对于季节性浸水或长期浸水的边坡,均可使用,并可在填筑体沉实以前施工。适宜在盛产石料(大砾石、卵石)和沿河废石方较多的地区使用。
五、石笼防护
石笼按其所使用的材料有铁丝石笼、竹木石笼和土工合成材料石笼等。石笼形状有箱形、扁形、圆柱形、柱形等。主要用途如下:可作挡土墙、护坡、护岸、岩崩防护、固土结构、拦砂坝、丁坝、泄洪坝和导流坝等。石笼防护施工简单迅速,可适应偏僻罕道,无须铺设大型施工便道。在水中施工时,可采取吊放方式定位吊放,于河川就地取材,同时可舒缓河道淤积量,改善通水断面加大通水面积,改善水流状况减少水患。在枯水期,石笼与下层之抛填卵石可作为透水流路,有利地面及地下排水。
六、结论
在工程施工中,边坡是工程的安全隐患,如果产生滑坡,则会引起地质灾害,对工程施工造成严重影响,因此,必须重视并做好边坡防护。同时,在许多情况下,边坡的防护技术和对策还需要考虑工作场地狭窄、运输条件艰苦等因素,在工程边坡的防护方案选用、设计及施工中,不同的边坡需要有针对性地探索不同的加固和支挡防护技术。
参考文献
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[作者简介]李建蒲(1994.08-),男,汉族,四川省成都市人,西华大学应急管理学院硕士研究生在读,主要研究方向:防灾减灾工程及防护工程。