公路路基边坡破坏的形式及防护措施研究论文_王俊杰,陈建军

公路路基边坡破坏的形式及防护措施研究论文_王俊杰,陈建军

王俊杰 陈建军

中铁七局集团第三工程有限公司 陕西省西安市 710032

摘要:本文分析了公路路基边坡破坏的主要形式,提出了具体的防护措施。路基边坡破坏主要包括边坡坡面、坡脚的冲刷以及坍塌。为了减少路基边坡受到降水、刮风、日照温度等因素的影响,施工企业应当根据设计图纸及施工现场环境,采用最为有效的边坡防护措施。在进行边坡防护措施选择时,应当防止水土流失,并尽可能使用植物保护手段,与道路周边环境协调一致,在确有必要的情况下再应用合理的其他防护手段。

关键词:路基;边坡破坏;防护 措施

引言:

我国是一个多山多谷的国家,地形地貌具有复杂多变的特点,这就对道路交通基础设施建设产生了较多不利影响。尤其是在我国公路的建设过程中,将遇到大量的边(滑)坡工程。边坡的变形和破坏,不但提高了工程建设成本,而且也会对施工进度造成负面影响,甚至会破坏现有工程。在我国道路建设实践中,滑坡、边坡坍塌事故屡屡发生,导致社会大众的生命和财产受到严重损失。在这一背景下,研究边坡破坏及其防护就显得十分重要。本文分析了公路路基边坡破坏的主要形式,提出了具体的防护措施,以期对我国公路建设有所帮助。

一、公路路基边坡破坏的形式

为了确保路基整体具有较好的稳定性,道路建设过程中在路基两侧设置了具有一定坡度的坡面,这就是边坡。当前,路基边坡破坏主要是包括边坡坡面、坡脚的冲刷以及坍塌。

(一)坡面及坡脚的冲刷

边坡的冲刷通常是由于大气降水对边坡的直接侵蚀以及坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水的方向形成冲沟。由于冲沟的逐渐发展最后造成边坡被破坏,进而引起路面的塌陷现象,危害到路面行车安全。沿河路堤和建在河滩滞洪区上的堤防还有可能在雨季受到洪水的威胁,主要表现为堤脚直接受到毁损,造成边坡的破坏。边坡的破坏往往还和路基填料的属性、路基高度以及路基压实度存在关联。通常而言,与粘性土边坡比较,砂土路基受到冲刷和破坏的可能性要更高一些。随着路基高度的升高,其受到水流冲刷的可能性也更高。相对于压实度差的边坡,压实度好的边坡则具备更强的抗冲刷能力。在绝大部分情况下,冲刷破坏产生于较为平缓的土质边坡上,比如砂型土边坡、亚粘性土边坡、黄土边坡等。由于受到降水和风化的影响,沿坡面径流方向会逐渐产生冲沟。如果养护人员对此没有加以注意,冲沟将会逐渐扩大,最终损坏边坡。在我国北方部分地区,冬季的积雪还会导致坡脚湿软的现象,路基的强度因而下降,上部的土体缺乏支撑,最后导致边坡破坏。而且在公路上通行的汽车往往会溅起雨雪水,这也会冲刷坡脚。因而,对土质路基来说,边坡的坡脚可谓是最薄弱的环节,应当做好养护工作。

(二)路堤坍塌和路堑边坡崩塌

路堤是一种高出原地面的填方路基,其主要功能在于为路床和路面提供支撑。路床以下的路堤可以分为两部分。第一层为上路堤,也就是公路路面底部以下八十至一百五十厘米范围内的填筑部分,而下路堤则是上路堤以下的填土部分。路堤坍塌的主要特点是边坡失去原有的形状,在边坡表面产生沉降现象。在实践中,造成路堤坍塌的因素主要是施工中没有采用合理的边坡防护措施及正确的施工方法。

路堑是指在原来的地面上开挖的路基。在路堑开挖后,就会损坏原来地层的自然平衡状态。路堑的稳定性受到地质水文条件、边坡的深度和坡度等因素的影响。路堑边坡的坍塌指的是大型岩块或土块与原岩块或土块分离后,沿着边坡下落。造成坍塌的主要原因在于:路堑施工完成之后,因为一些地段的岩石缺少稳定性,导致岩层逐渐向路堑的方向倾斜,在受到水或地震破坏时就产生了路堑边坡坍塌现象。

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二、公路路基边坡防护措施

(一)植物防护

植物保护指的是在边坡上种植植物,以降低边坡的水流流速,借助植物根系对边坡表面的土层加以固定,从而减少冲刷几率,达到保护的效果。植物保护不但能够改善公路沿线的环境,对边坡的温度和湿度加以调节,起到加固、稳定边坡的作用,而且成本较小,与周围环境能融为一体。植物保护应当选用根系发达、茎短叶茂的草种,而不应使用泥沼地环境中生长的草皮。采用植物保护的具体方式如下:第一,在坡面上混合植物种子、肥料和水,直接进行喷洒,这种方法比较简单,操作便捷,所需投入少,但容易受到风雨侵蚀的影响。第二,在对坡面进行适当修整之后,使用喷浆机将植物种子、肥料和水直接喷在坡面上,与原来的土壤结合,种子在发育之后就会扎根在坡面土壤里,从而起到整体防护的效果。在实施植物保护时,使用上述两种方式都要注意防风防雨工作,而且使用纤维网加以覆盖。因为坡面没有进行加固处理,有可能会受到暴雨或径流侵蚀的影响,在每年的三月到五月期间要对纤维网采取加固措施,防止受到风力破坏。

(二)浆砌片石

浆砌片石主要应用在浸水路堤以及可能产生坡面冲刷的土质边坡环境。使用这种方式,应当做好排水与防护工作。在水流速度达到每秒四米至五米的时候,波浪作用较强,而且可能存在漂木等冲击物,这是就应当使用这种方式进行防护,在需要的时候还可以采用浸水挡墙或护面墙。这种手段的主要优势在于具备较强的耐久性,能够应用在不同位置的边坡,适用性较强,能就地取材,建设成本不高。

(三)拱式、网格防护

这种防护方法具有抗冲刷能力强、工作量较小的特点,能够对边坡绿化产生促进作用,且较为美观,在当前的公路边坡防护中应用较广。但这种方法的工作量较大,耗费人力资源,而且对坡面的要求较高。而且拱内还需要填土植草或者采用其他工程防护手段,不然就容易受到降水的侵蚀。

(四)预制块铺砌防护

在我国高速公路建设中,这种方式得到了较多的应用。所有预制块的规格一致,能提前预制,进行工厂化生产,而且外观整齐,能够减少对植物防护措施的依赖。纵然植物防护措施没有起到效果,也不会导致较为严重的冲刷现象。但这种方法的缺陷在于其成本较高,施工要求较高。

(五)喷射混凝土防护

这一防护方式可以具体分为素喷法和锚喷法。前者是将质量优良的砂浆直接喷在平整后的岩石表面,从而稳定坡面容易松散的颗粒,保障路面行车安全。这种方法一般应用在容易松动的风化岩石表面。而后者的工作原理是用锚杆将滑体固定在山体上,使用锚杆防止山体出现滑动现象,然后在滑体表面的锚头上挂钢筋网并喷上混凝土,从而形成较为坚固的钢筋混凝土板体结构,达到固定松散岩石的效果。这种方式能够较好地消除滑坡现象,可以应用于大多数岩土、碎石土的地质环境以及容易产生滑坡的地点,起到预防滑坡的作用。

除上述措施外,若发生崩塌、滑坡、失稳等较为严重的边坡破坏状况,就应当采用对应的措施,以保证边坡的稳定性,防止边坡出现变形。按照边坡不良工程地质特征以及加固防护工程的特征,实践中可以选用适应性强、操作便捷、不良效果少的工程手段,如抗滑桩、锚杆索、挡土墙等,以应对各种物理力学条件和地质环境。

结语:

在我国公路建设的过程中,时常会遇上边坡的稳定性问题,因而路基边坡需要采取科学合理的防护措施。为了减少公路路基边坡受到降水、刮风、日照等因素的影响,施工企业应当根据施工现场环境,采用最为有效的边坡防护措施。在进行边坡防护时,应当防止水土流失,尽可能使用自然植被作为边坡的防护手段,在确有必要的情况下再应用合理的工程防护手段。

参考文献:

[1]张成林.试论公路路基边坡破坏形式及防护[J].江西建材,2016(4):187-187.

[2]王鹏.公路路基边坡病害的防护与治理[J].交通世界,2013(18):167-168.

[3]李家强,代坪.高速公路路基边坡防护探析[J].黑龙江交通科技,2013(8):38-39.

论文作者:王俊杰,陈建军

论文发表刊物:《防护工程》2019年19期

论文发表时间:2020/2/27

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