周宏
普洱市宏祥路桥工程有限责任公司 云南普洱 665000
九层之台始于垒土,百年建筑始于基础。建筑基础工程的优劣直接关系到建筑工程整体效果,道路工程亦如此。路基建设直接关系到道路工程质量,而路基建设中地形、地质、地貌都会直接影响路基建设状况。而导致路基问题原因较多,主要可以分为自然环境与人为两方面。在环境影响因素中,道路路基坡面往往会在大气因素的影响下导致岩石或土质的松懈,对此,可修建覆盖各类破碎岩石和软质岩石的墙体,这种墙体可称之为护面墙。可见,护面墙对于易受风化侵蚀的破碎岩石或软质岩石,具有良好的保护作用,可以防止此类岩石被风化侵蚀而更加松懈。护面墙除了自身重量,不需要承受任何重量,也无需担负墙后压力,因此,其与挖方边坡陡度的防护极强相匹配。常见边坡护面墙分为实体、拱式、孔窗式、肋式四种形式。其中实体护面墙主要用户破碎岩石边坡防护,拱式护面墙主要用于下部有完整岩石但需要对上部边坡或某处软弱地段的防护,孔窗式护面墙则主要用于干燥坡面的防护,肋式护面墙则主要用于边坡陡度较大地基的防护。
道路修建时需要开挖大量人工边坡,在修筑地基边坡时,人工边坡自身内部应力会随之发生变化,从而令应力集中、分布等现象逐渐显现,同时有些边坡处长期暴露于大气之中,在风力侵蚀及雨水冲刷作用下,内部岩石土质松懈,长此以往,便易出现失稳现象,进而影响道路整体稳定性。因此,边坡防护工程建设应充分明确道路建设等级,根据道路地基所在地的地质、地质、气候、水文等施以边坡防护建设,就地取材,防为主,结合治,确保因地制宜,实现防治结合,使道路建设与地质地形相契合,与周围环境相协调,防治路基病害,提高路基的稳定性与耐久性,优化道路景观环境,并且在安全可靠的前提下,保证经济合理。
此外,路基边坡防护应基于稳定边坡而施工,针对不同的影响因素而造成的坍塌或碰他等情况采取相适宜的辅助性工程措施。防治原则为:截排水、坡面防护、冲刷防护,避免坡面继续受风化侵蚀,利用植物性、工程性或综合性防护措施,促使排水通畅、边坡稳定,实现边坡防护与绿化建设相适宜。
针对已经收到严重风化的破碎岩石,或极易遭受侵蚀的土质挖方边坡,需对其增设护面墙,同时减低开挖高度,促使其稳固性得到大幅度提升的同时,削减所需挖方数量,并在节约造价的同时,令路容路貌得到有效优化。在这一过程中,所使用护面墙主要分为以下几类,分别为实体、拱式、窗孔式、助式等护面墙。
浆砌片、块石为实体护面墙主要构成部分。其设计施工要点:
(1)实体护面墙主要用于破碎岩石边坡的防护,此类防护多位于第一台阶,根据地质情况的不同也可分为若干不同台阶,其中,单级墙高度不得超出十厘米,厚度需根据实际高度进行确定,但是在通常情况下主要在0.4米至0.6米之间,底部宽度则需根据实际墙体高度、坡度、山坡潮湿状况及承载力而定,在通常情况下,墙体底部宽度与顶部宽度相等,其公式为顶部宽度+(H/10-H/20),在公式当中,H代表墙体高度。除此之外,等截面护面墙墙面则与墙背坡度相等,变截面护面墙背部坡率与其墙面坡率相等(1.20-1.10)。
(2)伸缩缝设置上,在分割伸缩缝过程中,需将墙体实际长度作为基础,在通常情况下,宽伸缩缝需要每间隔十厘米,并且伸缩缝宽度不得大于2厘米,在伸缩缝之间填塞沥青麻竹筋,填入深度为10-20cm。不同岩层护面墙修筑时需相邻位置处增设沉降缝,设置要求相同。根据边坡流水状况,设置泄水孔,一般而言,可在伸缩缝墙身相隔3m处设置一个泄水孔,孔口大小通常设置为6cm×6cm,亦或10cm×10cm。同时,泄水孔后曾设砂砾反滤层。
(3)护面墙基础需设置在稳固地基之上,冰冻线0.25以下进行埋设,倘若岩石承载力<100KPa,需进行加固处理。墙底边坡采用内向倾斜方式,倾斜度依据地基状况设定,土质地基墙底倾斜度在0.1-0.2之间,岩石地基墙底倾斜度在0-0.2之间。
(4)为提升护面墙耐久性与稳固性,可分级修筑护面墙,根据断面基岩状况设置两级护面墙,6-10m高设置一级,平台宽度大于2m,4-6m处设置耳墙,耳墙宽度为0.5m-1.0m。
(5)由于护面墙仅有自身重量,不承担其他荷载,即不能荷载墙后压力,所以护面墙施工应与坡面紧密贴合,超过墙身的部分用混凝土砌筑。
(6)护面墙顶部应施以原土夯填,防止边坡水流冲刷,水流入墙侵蚀墙体。
(7)护面墙修筑前,应清理所要防护的边坡,主要对风化层进行清理,凹陷处挖成错台。对于云母岩、绿泥片岩等风化迅速的岩层,清理出新鲜岩面后,需及时对护面墙进行修筑。
拱式护面墙主要用于边坡下部有完整岩层,但需要对上部边坡进行防护的软弱地段,仅有2-3m的拱跨,对于这种地段可以10号水泥砂浆进行砌筑,根据拱上护面墙高度定设拱卷厚度。5.0m以上的拱跨,用混凝土砌筑拱圈,根据护面墙高度设定拱圈厚度。
窗孔式护面墙通常设置高2.5-3.5m,宽2.0-3.0m,半径为1.0-1.5m半圆形窗孔,伸缩缝、墙身、墙底、耳墙等坡率与实体护面墙一样,窗孔内可采用植草、捶面或干砌片石等形式。
路基边坡防护工程中,由于不良地质或水文条件的影响,有些地段边坡易受水冲刷,影响路基的稳定性。尽管路基防护手段多样,但应针对路基实际状况选取最为适宜的防护方法,护面墙防护工程适用于风化严重的、岩石破碎地段,可增强路基稳定性,优化路容路貌,有效提升路基工程稳固性与耐久性。