秦菊香
(泾源县公路管理段 宁夏固原 756400)
路基是公路工程设计的主要部分,其边坡保护的合理性与否直接关系道路工程的可靠性和安全,否则会引起塌方、碎落和坍塌等现象,影响行车的安全性和可靠性,所以,一定要重视运用合理的边坡保护方法来保证公路基础工程建设的安全。本文首先研究了公路路基边坡保护的意义,然后论述了农村公路路基强度所要满足的要求,进而阐述了公路路基边坡的破坏方式,从而论述了路基保护技术及控制方法,以提高农村公路行驶的安全性。
农村公路基础施工是公路工程构成的一个主要部分,但因为其道路边缘土壤质量状况和规模大小等因素本身就存在着相当大的差异,从而极易引发道路边缘土壤滑塌问题等质量病害,从而也会破坏农村公路基础结构,对农村公路行驶的安全和运行稳定带来不利影响。另外,若在公路路基的边缘跛脚及坡面部位均伴有相当大的冲刷量,则现路基边坡建设中极易产生横向沟壑。若能够根据公路路基边坡中经常出现的塌方等破坏问题及时进行坡度保护工作,则更能够保证公路路基边坡的总体稳定能力,为农村公路行驶创造了一个良好的条件[1]。
道路刚度是道路结构最重要的技术指标,也是道路保护与加固工作的首要问题。目前,很多运输还存在超载的现象,这无疑会给路面平整造成一定的损害,因此,只有在施工中保证道路的结构平衡,才能最大限度地降低其危害几率。在实施农村公路建设时,应当采用相应的保护措施,消除不平衡的影响,增强公路路基强度。因为农村公路的施工流程受地理环境和自身条件的影响很大,从而影响农村公路基础不稳的原因也不一样。因此,为了更高效地进行基础保护与增强管理工作,相关人员要结合工程经验,重点分析出影响路基稳定性的重要因素,然后制定科学合理的工程处理措施。在现实中,在农村公路的设计完成以后,乡镇道路能够顺利交付使用,道路构造会由于各种因素发生不同程度的改变,所以,相关人员要有居安思危的工作意识,能够合理地预见公路使用之后可能发生的问题,并且制定预见保护措施,例如,在现实操作中,应该控制道路质量细节或和充分考虑当地气候和地形等外部条件。
公路路基边坡的自然破坏形态大致有以下3类。
造成滑坡的原因有许多,但大致上可以分为两类:第一类是山体自身重力的内部因素,第二类是建筑建造和工地进行施工作业的外部因素。当发生滑坡后,较松软处的泥土和岩石就会向下进行一定的移动,当这些现象产生时,不但会危害大气环境,而且还会损害城市公共资源和基础设施[2]。
公路施工中,高路基的边坡会由于不同因素而出现严重的破坏。例如,在施工中发生错误,或是由于地质、地形因素的共同作用,在路基或高边坡的表层就会产生明显的不规则裂纹,裂痕产生以后,如果再遇到暴雨、大风等的作用,会使裂痕越变越大,日积月累,对高路基边坡的破坏程度将加深。
路基高山体边坡灾害多,坍塌就是其中一个比较严重的自然破坏表现形式。通常,其表现形式为完整岩体因变形而产生分离,母体再从高一些的陡边崩落。就目前状况而言,道路坍塌的这种形态对路基高山体边坡所形成的破坏是最剧烈的。而产生道路坍塌的原因是边坡体岩石构造本身出现问题。道路坍塌的发展速度是相对较慢的,但只要出现道路坍塌,不但会危及人民的生命、财产安全,还会对农村公路的建设经营等多方面都带来巨大的损害。
中国关于公路边坡的保护科技进展是相对晚的。长期以来,中国对于公路边坡保护,大多使用浆砌片岩、六形砖之类比较单一的工程保护措施,这种保护措施不但存在巨大的费用成本,而且不能真正地覆盖植被,也导致了自然景观的单调,不能突出生态效果。20世纪90年代开始,国家又进一步开展农村公路的保护科技与生态环境问题的研究工作,研发出了坡面喷涂园林绿化工艺技术、瑞士湿法施工喷播科技、三维植被网、土工格栅科技等,并逐步运用在了农村公路保护的实际工作中。
为了增加公路路基边坡的整体稳定性,可选择栽植一些花卉和植物到公路路基边的护坡上,这些方式都能够有效帮助其稳定性。在遇到大雨等不良气候时,对公路路基的边坡冲刷力相对比就会降低,而路堑边坡上的花卉和植物都能很好地生长,能够有效地降低道路表面的水土流失,还可以防止胶结边坡上的淤泥,从而对道路整体稳定性有了一定程度的改善。而用平铺草皮、卵石片草皮这一种铺设方式,通常是在公路路基边坡上进行草坪铺设的主要方法。对草种的选取,也需要仔细分析研究其中的土质与气象要求,通常都是挑选枝叶良好繁茂、根系粗壮且较为成熟的植株。为确保草种可以有效生存,还需要进行多种不同类型混合的草籽进行栽培,对草层来说,可以更有效发挥防护加固的功能,且经济效益也不错[3]。
某市在植被防护技术上有了具体实践。该市选择了那些抗寒性强、耐干旱、耐瘠薄、抗污染、抗病虫害及管理粗放的植物种植在了公路边坡上,不仅加固了边坡,还起到美化环境、净化空气的效果,实现了经济效益、生态效益和社会效益三大收获。
最近数年时间里,在路面护坡上逐步建立并发展出来的护坡形式主要是三维固土网垫组合植物的护坡方式。这个植物护坡方法与过去中国传统的边坡保护形式相比,更具有自身的优势,因为相比于砌块砖、预先准备石块等这些相对独立的植物护坡形式,其在建造上更加简单,工期相对较短,在费用上也更加便宜,同时还具备了很好的植物护坡效果,而且还可以在短期内达到绿化和美化边坡环境的效果,从而可以使路面景观与周围的自然环境融成一个整体,同时也利于后期路面的维护与管理等工作。三维固土网垫结合植被这种护坡方式在建造上十分简单,且可能耗费的劳力力度又十分小,所以有着很大的经济效益,基本上每个人一天下来就可以进行约100~150m2的建筑施工,这就在极大程度上减少了造价的生产成本,而且这个办法的费用也仅为3m公司×浆砌片石骨架保护办法的1.05,是预先准备块保护办法的2/5,是浆砌片石全坡面保护办法的1/3。
土钉墙保护技术是一个十分普遍的基础边坡保护技术。土钉墙主要是指将锚板、水泥面板、钉子等材料按照某种特殊规律的排列方法加以组合,而这种材料往往在一个特殊区域内能够固定边坡土,并且最终还可以通过由其所形成的土钉墙来直接承受地压。因此,这种基础边坡保护技术特别适合于沙土、砂砾和粉质砂土等类型的边坡保护。
某市在实践中发现,在实际的公路基础边坡保护施工过程中,使用混凝土墙保护技术阶段,首先必须本着自上而下的设计原则来完成土石方挖掘施工过程,随后再逐步夯实边坡,利用这些施工工艺,才能更好地释放边坡施工过程中的应力,从而保证了边坡的总体结构稳定性。与此同时,由于这种边坡保护技术所使用的材料成本相对较低,因此同时也能应用在泥土、砂浆等黏性比较强烈的基础边坡保护施工过程中,而且即使在泥沙或松散砂层中,也能够使用该种边坡保护技术来维护整个边坡的稳定性和安全[4]。
当公路基础边坡的成型浇筑结束后,工程工作人员即可按照相应的设计条件与规范开展现场施工取样作业、钉入钢钉作业和单元区段的设定管理工作,然后即可采用“人工+机械”的方法浇筑道路边坡。在沿着路基或山体边坡开展建筑施工作业期间,必须本着从上至下的次序,每间隔固定距离开展一个钻机进行施工作业,并适当地做好锚杆安装与密封处理。然后就可以对岩石表层的杂质进行认真的清洗,保持表面的洁净性和湿润性,以及在进行施工作业之后完成水泥框架混凝土施工操作。各段施工中均需要适当地选择一个具有代表性的区域进行锚杆抗拔实验工作,并结合试验成果来对锚杆的施工方法做出优化设计。但该孔中的锚索的直径不得低于图纸的有关规范和标准,并在安放锚杆后,不得进行挂重物或进行敲击作业。在注浆料作业时,要随着水泥的加入而慢慢、平稳地拔出注浆料管。当进入杆体以后,一旦孔口不存在溢出水泥的状况,就必须及时展开补注作业。当孔内的水泥完全凝结后,即可开展锚索焊接与铁丝联结作业,保证框架锚索设置的牢固度和合理性,随后即可在坡表面利用喷射机混合喷射种植土壤和草种,利用改性无纺布进行保护,定期进行洒水保护施工。
冲刷防护技术是针对沿河流的农村道路而延伸出来的防护技术。有不少的城镇道路施工都是在河流附近,而道路也往往会遭受来自河流、海洋或者是暴雨等的多次冲击,所以,为了防止道路在冲击过程中发生损伤,就需要进一步增强道路的抗冲击能力,这也是道路建设过程中要完成的重点目标。而为了确保道路的稳定,就必须做好对路堤的加固处理,通常可以采用以下两类措施,分为直接保护和间接防护。由于直接保护具有多样性特征,道路植物保护工程在使用时需要同时符合以下两种要求:第一,农村公路道路和河流的方向必须实现统一性;第二,尽可能减少遭受海洋或者河流的冲击的次数。但对于长时间受到河流冲击的部位,则应该采取砌块砖保护法加以保护。
在农村公路路基的加固工作中,笔者经常会遇到路基的底层材质含水量较高,表现出了既湿润又松软的状态,为了增强公路使用寿命,工作人员就可以使用换填土层法来进行公路加固工作。换填土层主要包括以下几个方面:首先需要挖开路基表层,取出底层湿软土;然后将水分较少和吸水性能较强的材料进行置换,例如,矿渣、砂和碎石等材料由于具备这些特点,时常被用作换填的材料。另外,土质材料和其他置换的材料相互融合可使换填材料更加稳定,强度更大。施工对土质有要求,要选择抗侵蚀性能强的、稳定系数高的。这种加固方法的优点就是见效快,短时间内就可以排出水分,从而保证路基质量[5]。
支挡防护以挡土墙为主也是在农村公路路基防护中最常用的方法。这种方法的优点就是占用空间较小、成本较低、施工简单。根据挡土墙稳定性不同的构造要求,其应用方式也不相同,因此按照分类,又可以分成很多种形式。例如,最常见的重力型挡土墙,其稳定性的主要工作机理是借助结构自身的重量,来最大限度地实现平衡和路基土体稳定,其施工条件较少、流程简单,因此被广泛应用。
工作人员在设计公路基础边坡的过程中,必须结合具体情况,制订路基边坡保护工程设计,对现行的公路基础坡度保护总体设计方案加以调整完善,使公路基础坡度保护总体设计方案更为健全和合理。首先,准备材料。采购人员要提前向专业厂商购买合格的施工材料,并且要对所有保护建筑材料品质进行严格的检测,有必要时,还要邀请第三方检测机构检测,以便提高公路基础坡度保护工程建设有效性,以达到公路基础坡度保护工程的设计需求。其次,在公路路基边缘建筑材料工程设计时,检测人员要对不同建筑材料的使用效果进行科学的综合评价,不断扩展材料选择的经验,对公路路基边坡防护工程建设的所需材料种类进行分类记录,以便为今后建筑材料生产与设计提供方便和实战经验[6]。
在进行公路路基边坡防护施工过程中,工作人员要从多个角度制定施工计划。为了能够实现对土体保护,增加工程的美感,施工时,可以利用混凝土制作框格。由于混凝土自身塑性比较高,工作人员应该根据工程实际情况选择对应加工方式。另外,也需及时清理施工现场的杂物,利用抹面及捶面的措施,最快地保证其外观整洁。
综上所述,在农村公路的建设和运行过程中,导致道路、路基损坏频繁发生的原因很多,如自然环境因素、车流量因素、施工质量因素等。笔者结合多年经验和多方调研发现,路基施工中的边坡防护是一种可有效地提高农村公路质量的重要途径,能在很大程度上降低农村公路损坏的概率和交通事故发生的次数。所以,笔者建议并且倡导相关施工单位加强重视,不断提高农村公路的安全系数。