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[摘 要]边坡是公路工程中的一个重要组成部分,直接关系到道路运营安全使用。文章首重介绍了公路边坡防护与加固的类型,设计程序,边坡防护的特性分析施工的原则及防护对策。
[关键词]道路边坡;防护
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0199-01
路堤和路堑边坡的坡面暴露在大气中,感受到自然因素(水、温、风)的反复干湿、冻融、冲刷和吹蚀等作用。在这些因素的作用下,路基坡面有时会出现各种病害,如果任其发展,会影响路基的稳定性,导致坍塌等严重病害的产生。特别是加强高速公路的边坡防护与加固。
一、道路边坡防护与加固的类型
(一)防护边坡类型
生物防护包括:种草、铺草皮、植树
坡工防护包括:片(块)石护坡和护面墙、菱形网格护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡、喷射混凝土护坡。
(二)加固边坡类型
(1)护脚墙、抗滑墙、抗滑桩、预应边锚索、压浆锚柱(固结)、排水固结。
二、边坡防护的设计程序
首先根据由简单到复杂的边坡设计规律选定合适的路堑边坡防护设计方案,一般程序如下:
(一)放缓边坡的设计,通过削坡,削掉一部分边坡不稳定岩土体,使边坡坡度放缓,稳定性提高。
(二)坡体加固的设计。包括中浅层加固和深层加固。中浅层加固可以采用锚杆加固、土钉加固;深层加固可以采用注浆加固、预应力锚索加固。
(三)表层防护的设计。对于边坡整体稳定性较好,可以满足规范要求,但是可能存在表层风化剥落和局部崩塌掉块的情况,需对其进行表层防护。
(四)工程防护的设计。
(1)砌体封闭防护,当边坡坡度较陡、坡面土体松散、自稳定性差时,可采用圬工砌体封闭防护措施。
(2)喷射素混凝土防护的设计。可在其表面喷射一层素混凝土,防止岩石继续风化、剥落,达到稳定边坡的目的。
(3)挂网锚喷防护设计。可采用挂网锚喷防护。挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等,向坡体内打入锚杆(或锚钉)将网钩牢,向网上喷射一定厚度的素混凝土,对边坡进行封闭防护。
(4)边坡截排水。截水沟:为防止边坡以外的水流进入坡体,对坡面进行冲刷,影响边坡稳定性,在边坡外缘设置截水沟,以拦截坡外水流。
三、道路边坡防护的特点分析
(一)片(块)石护坡和护面墙。片(块)石护坡分为浆砌和干砌两种。护面墙比护坡厚,有一定的抗推力作用,其优点是能就地取材,工艺简单,但自重大,不宜在高边坡上使用。
(二)六角空心砖护坡。施工工艺简单,空洞内可填土绿化,有一定观赏价值,但自重大,费用高,且还会阻碍边坡水的排出,对边坡稳定不利,要慎重选用。
(三)菱形网格护坡。菱形网格护坡,可预制安装也可用水混凝土现浇和石砌。工艺简单,网格内可植草。但只适用于填方边坡和土质挖方边坡。
(四)窗孔肋式护坡。窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋,用水泥预制混凝土做成拱形窗台,坡面水从肋上排出,窗内可植草,目前是一種较为理想的防护形式。
(五)喷射混凝土护坡。对一些较高的风化岩石边坡,采用喷射混凝土作护坡可阻止风化,且重量轻,施工所需设备简单,但费用较高,厚度难以控制,对景观有一定影响,应尽量少采用。
(六)护脚墙与抗滑墙。护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别,仅只是断面大小和埋深不同而已(有时也有点锚杆或锚索)。护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用,不能抵抗推力;抗滑墙除有护脚墙的作用外,还具有抗推力作用。
(七)压浆锚柱(固结)。压浆锚柱(固结)简单地说就是往地层注入水泥浆(掺一定量的外加剂),以改变圭(岩)体物理力学性质(必要时,加一钢筋笼或钢筋束,即锚柱)从而稳定边坡的一种方法。
(八)预应力锚索,用预应力锚索处理单斜构造岩石边坡,对保证该类边坡的稳定有较好的效果,但难以准确计算被锚固体的下滑力和张拉控制应力。
(九)抗滑性。抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋水混混凝土结构,是一种较理想的抗滑设施,但投资较大。
(十)排水固结。排水固结主要用于表层地下水较多处的边坡加固。有树枝状盲沟,塑料排水管等方式。工艺简单,耗用材料少,但遇到有滑层的地方,需配设支档构造物才能达到满意的效果。
(十一)生物防护。生物防护除植树(主要用于小边坡)属传统防护式外,植草或铺草皮是近年来才在高速公路上兴起的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷,但养护费用高,要随时保持绿色有一定的困难。
四、道路边坡的防护示意图
五、道路边坡的施工原则
边坡施工顺序必须严格遵照以下原则实施:(一)从上至下的开挖原则;(二)逐级开挖、逐级防护和加固的同步原则;(三)“封、排、截”三结合的排水防水原则。(四)动态和预警原则,沿线岩土体的分布和性质变化较大,在施工中应采用信息化施工的原则,当现场与实际采用的地质资料有出入,或存在断层软弱夹层和结构面、倾角不利的岩土分界面时,需要及时通报设计单位。
六、公路边坡养护的实施对策
在公路养护管理中,我们必须清醒地认识到边坡养护对公路稳定运行的重要性。
(一)完善边坡养护运行机制
(1)要逐步实现管养分离,政府充分发挥引导,协调的职能,利用公路现有的养护作业资源与社会有关资源进行资产重组,协助成立专业化的养护企业,培养人员精干、技术全面、训练有素,机械配套、安全措施完备的专业化养护队伍;(2)通过制度建立,逐步实现各类公路养护管理形式从计划任务式向合同管理式的转化。(3)防护应按照设计、施工与养护相结合的要求,深入调查研究当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材。
(二)积极推广三维植被网络结合植被护坡技术
三维植物网结合植被护坡技术是最近几年发展起来的一种边坡防护技术,在我国山区已被广泛应用,正在向内陆地区推进。具有施工方便,工期较短,造价低廉,护坡效果好等优点,可在短期内绿化、美化边坡,使公路与周围环境景观融为一体,并有利于生态平衡的恢复与维持。植物根系与三维土工网垫交织形成致密的覆盖层,对路基坡面形成连续性和长期性的持久保护,使坡面不因日晒雨淋而自然侵蚀剥落,减缓雨水冲击和水流的冲刷,达到固土的作用。已经成为现代公路边坡养护未来发展的主要趋势。
(三)生态护坡技术与工程措施相结合
用生态护坡,开始作用非常虚弱,但随着植物的生长和繁殖,强度增加,对减轻坡面不稳定性和侵蚀方面的作用会越来越大。生态边坡在设计前应根据边坡坡度,地形,坡基质和坡面条件,选择适宜的基础防护工程,植被的选择不仅要考虑气候条件,也要考虑边坡的污染类型。
结束语
公路养护管理中边坡养护治理是一个系统工程,影响因素很多,传统的护坡方式已经不能满足人们的要求,新兴的护坡施工技术可弥补传统护坡方式的不足,提高公路路基以及公路边坡的稳定性。对于公路边坡的养护要逐渐达到恢复自然生态和美化环境的终极目标。
参考文献
[1] 李林峰,叶建廷,道路边坡防护综述,华东公路,2010年第2期.
[2] 冯根裕,SNS柔性防护技术在公路边坡防护中的应用与展望,黑龙江省交通科技,2011年第5期.
[3] 王亚利,公路边坡养护中性物防护与工程防护的结合应用,民营科技,2011(8).
[关键词]道路边坡;防护
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0199-01
路堤和路堑边坡的坡面暴露在大气中,感受到自然因素(水、温、风)的反复干湿、冻融、冲刷和吹蚀等作用。在这些因素的作用下,路基坡面有时会出现各种病害,如果任其发展,会影响路基的稳定性,导致坍塌等严重病害的产生。特别是加强高速公路的边坡防护与加固。
一、道路边坡防护与加固的类型
(一)防护边坡类型
生物防护包括:种草、铺草皮、植树
坡工防护包括:片(块)石护坡和护面墙、菱形网格护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡、喷射混凝土护坡。
(二)加固边坡类型
(1)护脚墙、抗滑墙、抗滑桩、预应边锚索、压浆锚柱(固结)、排水固结。
二、边坡防护的设计程序
首先根据由简单到复杂的边坡设计规律选定合适的路堑边坡防护设计方案,一般程序如下:
(一)放缓边坡的设计,通过削坡,削掉一部分边坡不稳定岩土体,使边坡坡度放缓,稳定性提高。
(二)坡体加固的设计。包括中浅层加固和深层加固。中浅层加固可以采用锚杆加固、土钉加固;深层加固可以采用注浆加固、预应力锚索加固。
(三)表层防护的设计。对于边坡整体稳定性较好,可以满足规范要求,但是可能存在表层风化剥落和局部崩塌掉块的情况,需对其进行表层防护。
(四)工程防护的设计。
(1)砌体封闭防护,当边坡坡度较陡、坡面土体松散、自稳定性差时,可采用圬工砌体封闭防护措施。
(2)喷射素混凝土防护的设计。可在其表面喷射一层素混凝土,防止岩石继续风化、剥落,达到稳定边坡的目的。
(3)挂网锚喷防护设计。可采用挂网锚喷防护。挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等,向坡体内打入锚杆(或锚钉)将网钩牢,向网上喷射一定厚度的素混凝土,对边坡进行封闭防护。
(4)边坡截排水。截水沟:为防止边坡以外的水流进入坡体,对坡面进行冲刷,影响边坡稳定性,在边坡外缘设置截水沟,以拦截坡外水流。
三、道路边坡防护的特点分析
(一)片(块)石护坡和护面墙。片(块)石护坡分为浆砌和干砌两种。护面墙比护坡厚,有一定的抗推力作用,其优点是能就地取材,工艺简单,但自重大,不宜在高边坡上使用。
(二)六角空心砖护坡。施工工艺简单,空洞内可填土绿化,有一定观赏价值,但自重大,费用高,且还会阻碍边坡水的排出,对边坡稳定不利,要慎重选用。
(三)菱形网格护坡。菱形网格护坡,可预制安装也可用水混凝土现浇和石砌。工艺简单,网格内可植草。但只适用于填方边坡和土质挖方边坡。
(四)窗孔肋式护坡。窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋,用水泥预制混凝土做成拱形窗台,坡面水从肋上排出,窗内可植草,目前是一種较为理想的防护形式。
(五)喷射混凝土护坡。对一些较高的风化岩石边坡,采用喷射混凝土作护坡可阻止风化,且重量轻,施工所需设备简单,但费用较高,厚度难以控制,对景观有一定影响,应尽量少采用。
(六)护脚墙与抗滑墙。护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别,仅只是断面大小和埋深不同而已(有时也有点锚杆或锚索)。护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用,不能抵抗推力;抗滑墙除有护脚墙的作用外,还具有抗推力作用。
(七)压浆锚柱(固结)。压浆锚柱(固结)简单地说就是往地层注入水泥浆(掺一定量的外加剂),以改变圭(岩)体物理力学性质(必要时,加一钢筋笼或钢筋束,即锚柱)从而稳定边坡的一种方法。
(八)预应力锚索,用预应力锚索处理单斜构造岩石边坡,对保证该类边坡的稳定有较好的效果,但难以准确计算被锚固体的下滑力和张拉控制应力。
(九)抗滑性。抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋水混混凝土结构,是一种较理想的抗滑设施,但投资较大。
(十)排水固结。排水固结主要用于表层地下水较多处的边坡加固。有树枝状盲沟,塑料排水管等方式。工艺简单,耗用材料少,但遇到有滑层的地方,需配设支档构造物才能达到满意的效果。
(十一)生物防护。生物防护除植树(主要用于小边坡)属传统防护式外,植草或铺草皮是近年来才在高速公路上兴起的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷,但养护费用高,要随时保持绿色有一定的困难。
四、道路边坡的防护示意图
五、道路边坡的施工原则
边坡施工顺序必须严格遵照以下原则实施:(一)从上至下的开挖原则;(二)逐级开挖、逐级防护和加固的同步原则;(三)“封、排、截”三结合的排水防水原则。(四)动态和预警原则,沿线岩土体的分布和性质变化较大,在施工中应采用信息化施工的原则,当现场与实际采用的地质资料有出入,或存在断层软弱夹层和结构面、倾角不利的岩土分界面时,需要及时通报设计单位。
六、公路边坡养护的实施对策
在公路养护管理中,我们必须清醒地认识到边坡养护对公路稳定运行的重要性。
(一)完善边坡养护运行机制
(1)要逐步实现管养分离,政府充分发挥引导,协调的职能,利用公路现有的养护作业资源与社会有关资源进行资产重组,协助成立专业化的养护企业,培养人员精干、技术全面、训练有素,机械配套、安全措施完备的专业化养护队伍;(2)通过制度建立,逐步实现各类公路养护管理形式从计划任务式向合同管理式的转化。(3)防护应按照设计、施工与养护相结合的要求,深入调查研究当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材。
(二)积极推广三维植被网络结合植被护坡技术
三维植物网结合植被护坡技术是最近几年发展起来的一种边坡防护技术,在我国山区已被广泛应用,正在向内陆地区推进。具有施工方便,工期较短,造价低廉,护坡效果好等优点,可在短期内绿化、美化边坡,使公路与周围环境景观融为一体,并有利于生态平衡的恢复与维持。植物根系与三维土工网垫交织形成致密的覆盖层,对路基坡面形成连续性和长期性的持久保护,使坡面不因日晒雨淋而自然侵蚀剥落,减缓雨水冲击和水流的冲刷,达到固土的作用。已经成为现代公路边坡养护未来发展的主要趋势。
(三)生态护坡技术与工程措施相结合
用生态护坡,开始作用非常虚弱,但随着植物的生长和繁殖,强度增加,对减轻坡面不稳定性和侵蚀方面的作用会越来越大。生态边坡在设计前应根据边坡坡度,地形,坡基质和坡面条件,选择适宜的基础防护工程,植被的选择不仅要考虑气候条件,也要考虑边坡的污染类型。
结束语
公路养护管理中边坡养护治理是一个系统工程,影响因素很多,传统的护坡方式已经不能满足人们的要求,新兴的护坡施工技术可弥补传统护坡方式的不足,提高公路路基以及公路边坡的稳定性。对于公路边坡的养护要逐渐达到恢复自然生态和美化环境的终极目标。
参考文献
[1] 李林峰,叶建廷,道路边坡防护综述,华东公路,2010年第2期.
[2] 冯根裕,SNS柔性防护技术在公路边坡防护中的应用与展望,黑龙江省交通科技,2011年第5期.
[3] 王亚利,公路边坡养护中性物防护与工程防护的结合应用,民营科技,2011(8).