公路路基高边坡防护措施褚敬杰论文_褚敬杰

公路路基高边坡防护措施褚敬杰论文_褚敬杰

摘要:如今,我国公路网不断扩张,而公路路基又是公路工程中比较核心的组成部分,由于各方面因素的影响,难免会出现生态破坏,如大面积的劈山开路、挖方填土,其不仅会造成边坡裸露,而且还会对生态环境造成直接的破坏,同时出现大量边坡,如果未按照要求进行防护,将会诱发坡体滑落、水土流失等问题,对车辆的正常通行产生不利影响。此时借助边坡生态防护技术,不仅可以有效维护生态平衡,而且还可以快速修复破坏的生态环境,进而推动公路的可持续发展。

关键词:公路路基;高边坡;防护措施

中图分类号:S210

文献标识码:A

引言

随着我国社会经济的快速发展,城市道路通行能力要求不断提高,要求道路承载力、道路交通安全提出了更高的要求,尤其是在交通安全方面,部分道路建设条件较为复杂,路基边坡存在道路滑坡的风险,可能对人们的生命财产安全造成一定的威胁,因此,针对高边坡的道路必须采取必要的路基加固措施,预防和控制道路安全风险,提高道路建设安全性。

1公路路基高边坡常见的破坏形式

1.1滑坡、坍塌

对于公路路基高边坡而言,由于边坡比较高,岩土体自重比较大,再加上外界因素(例如降雨、冰雹等因素)的影响,容易出现强度衰减。当应力超出极限强度时,边坡很容易出现剪切破坏,导致岩土体失稳,出现滑坡。如果边坡岩体的荷载和干湿度发生变化,尤其是密度变化较为明显时,边坡自身无法承受相应的应力,就会出现坍塌。一般情况下,坍塌主要出现在沟谷岸坡处,坍塌的破裂面较为随机,日常管理较为困难。

1.2崩塌、错落

公路路基高边坡的软弱垫层如果出现位移,就会导致边坡错落。一般出现边坡错落时,就会有错落坎出现,但是落差比较小。如果岩土体从边坡的顶端开始,出现较高速度的崩落,在与地面发生碰撞后,还会出现岩石滚落,这样的崩塌方式对于公路路基的影响较为严重,而且危害比较大。

1.3冲刷、剥落

公路路基高边坡的设计和建设都是建立在土地干燥的状态下。干燥状态的土体具有较高的强度,湿润状态下土体结构容易遭到破坏,导致变形严重。尤其是在夏季,暴雨较多,高边坡受到水流冲刷,出现侵蚀,导致严重的水土流失。再加上内部岩层受潮后,出现冷热变化,表层开始出现层状剥落,对于具有溶解盐的边坡,剥落现象比较常见。

2公路路基高边坡防护措施

2.1植被防护技术

对于公路路基边坡生态防护而言,种植一些花草和植被,不仅具有一定的观赏价值,而且在遇到雨水天气时,也能够降低雨水对边坡的冲刷,从而有效提高公路路基边坡的稳定性。通常情况下,植被防护技术还可以防止路基表面出现水土流失问题,提高边坡生态防护的整体效果。在公路路基边坡上铺设草坪也是比较常见的生态防护方式,主要有平铺草皮、卵石片草皮、方格草坪铺设方式。在草籽选择过程中,要综合考虑土壤与气候条件,尽可能选择根部比较发达、比较容易生长及枝叶比较茂密的植被,而且最好选择不同类型的草籽给予混合种植,以此来确保草层加固效果。

2.2框架锚杆防护技术

一旦公路路基边坡成型后,就要求相关人员根据设计特点来开展施工放样、钉入钢钉等工作,并按照要求设置相应的单元区间,通过人工与机械的方式隔一定距离自上而下钻孔,并通过安装锚杆来达到锚固的效果。随后还需要对岩面杂物进行清理,用水进行湿润处理后浇筑混凝土框架。锚杆插入孔内长度要求超过图纸设定深度,锚杆安装后严禁悬挂重物和随意敲击。注浆过程中,要随砂浆的注入将注浆管缓慢匀速拔出。杆体插入后,如果孔口未溢出砂浆,要给予及时的补注。孔内砂浆完全凝固后,将铁丝进行连接并与锚杆焊接,选择专用喷射机将种植土与草籽混合喷射在坡面上,并定期进行浇水养护。每段工程施工完成后,还需要选择具有代表性的段落开展锚杆抗拔试验,以确保边坡生态防护整体施工质量。

2.3边坡开挖

边坡开挖过程中,应根据岩性,确定边坡分级高度,一般情况下,边坡一级的高度为8m或者12m,每级设置碎落平台,为了保证边坡坡度的准确性,还应采用坡比尺进行检查,如果存在偏差,应及时的纠正。如果边坡高度较大或者稳定性不好,还应采用一定的防护措施进行加固。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时还应采用开挖一级,防护一级的措施,使得边坡能够及时封闭,具体在边坡开挖时,不要一次到位,而是要预留30cm的厚度,这样做的目的是一方面可以减少雨水的冲刷,另一方面防止下渗。开挖到坡中碎落平台标高时,及时的进行刷坡清方,做好边坡防护,对于完工的坡面,采用封闭以及支档措施,在边坡开挖过程中,可能会遇到裂缝的情况,如果裂缝不会影响土体下滑,则可以直接采用灌浆进行处理,如果会影响土地下滑,则提出的处理措施应及时的上报给监理工程师,监理工程师审核批准后才能进行处理。

2.4砖石或混凝土防护技术

在公路路基边坡生态防护过程中,砖石或混凝土防护技术得到了广泛的应用,其主要包括以下几大类:(1)人字形骨架护坡。其既可以预制安装,也可以借助混凝土进行现场现浇,在人字形骨架格内可以种植草皮,用于防护;(2)片(块)石护坡。其主要包括浆砌、干砌2种类型,与护坡相比,护面墙厚度较大,具备一定的抗推作用,其施工工艺较为简单,能够及时就地取材,但是自重较大,在高边坡的防护处理中应用效果不理想;(3)窗孔肋式护坡。其主要选择浆砌片石、片石混凝土等做肋,并选择水泥预制混凝土来对拱形窗台进行制作,从肋上排出坡面水,在窗内种植草皮,但是肋厚施工质量控制起来有一定的难度,要对其各个环节的施工给予系统性的监管;(4)六角空心砖。其一般是借助水泥混凝土进行预制,并在现场直接安装,可以在孔洞内填土绿化,观赏价值比较大,但是六角空心砖成本高、自重大,会对边坡排水产生一定的影响,不利于边坡稳定,需要慎重选择。

2.5边坡治理加固

土石方开挖施工应从上之下分级进行开挖。对于较低高度的土石方开挖,清除地表草皮及腐殖土,挖台阶填筑时分层碾压夯实,并留设平台,同时做好坡面、坡外的排水措施和绿化防护措施。对于高位山体开挖,先修筑好截水沟、排水沟以及挡土支护结构,设置支挡工程,以土层或基岩风化层为持力层,做到支护安全、结构牢固。涵洞和通道基础采用明挖扩大基础,并做好边坡防护与加固。为了做好边坡治理工作,项目部应首先在成立以项目经理为首的边坡治理小组,以技术总工为技术负责人对边坡治理编制具体的施工方案。坚持“分级开挖,分级防护”的原则,边坡治理采用锚杆、锚索、土工袋及锚索框格梁等技术方式,确保边坡治理与加固做到安全有效。

通过对边坡治理计算分析,对较高位的边坡治理,首先在原地面开挖平整出大的工作面,最下层工作面宽度不小于4m,工作面成2%~4%的内倾斜坡,每隔3m~5m设置一道向下的排水沟,然后逐层开挖。对于坡度大于25%,高度大于8m的斜陡坡,在顶部路床范围内铺设一组3层土工格栅进行加固处理,土工格栅端头锚固采用U型钉锚固措施。对于山体出现裂缝或者易发生山体滑坡的山体,采用锚索、锚杆及锚索框格梁等技术进行加固,锚索最长达到30m,锚杆最长达到11.5m,并设置锚杆框架梁护坡,同时在设置抗滑桩,抗滑桩与锚杆框架梁相连,选取中间两个相隔4个桩位的抗滑桩布置应力变形传感器,来监测护坡位移变形量,使用土压力盒对抗滑桩所承受的土压力进行监测,在施工的时候对位移变形量严格监控,当变形量超过风险值时立即停止施工。监测发现在采用旋挖机钻孔和冲孔桩机冲孔时,抗滑桩的位移量较大,土压力变化也较大,说明采用旋挖机钻孔和冲孔桩机冲孔时对L匝道桥边坡治理与加固影响较大。

2.6土钉墙防护技术

土钉墙施工方式是柔性化支护结构方式,其一般需要在支护坡中选择短密土钉,其可以有效提高岩土的物理性能,确保边坡的稳定性。实际上,土钉墙防护技术有效的突破了传统防护技术的局限,而且在具体施工阶段,具有支撑主动性较强、投入成本低等特点。在进行生态边坡施工阶段,还需要借助短台逐级下挖的方式进行施工,并确保每一个台阶的切坡高度在1~2m范围内。在实际施工阶段,土钉墙防护技术,被更多的应用于黏性程度比较强的黏土与砂土之中,如果遇到局部松散的砂层或甘油软塑性淤泥,也可以选择不同的施工方来给予实现。

结束语

公路路基由于处在自然环境中,容易受到自然因素和人为因素的影响,从而出现冲刷、剥落、崩塌等多种形式的边坡破坏,影响后续的公路施工和运行,严重的还会导致安全事故。因此,在进行高边坡防护设计时,要加强对高边坡各种破坏形式的分析,结合破坏产生的原因,采取合理的处理措施,确保充分发挥出高边坡防护设计的重要作用,实现设计的合理优化,更好地提升路基高边坡的排水能力和稳定性。

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论文作者:褚敬杰

论文发表刊物:《城镇建设》2020年4期

论文发表时间:2020/4/13

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