论文部分内容阅读
摘要:边坡防护技术主要从坡面的防护技术和坡体稳定性两方面考虑。目前,针对坡面防护主要有浆砌片石护坡,浆砌格栅拱架护坡,挂网喷射混凝土护坡以及土工格室植草护坡等几种形式。文章对坡面防护技术进行研究,探讨其适应性及发展趋向。
关键词:公路边坡防护技术;坡体稳定性;浆砌片;石护坡
边坡是公路工程中最常见的形式,随着我国公路事业的快速发展,对边坡的要求也越来越高,仅仅满足边坡稳定性已不能适应公路发展的要求。在现代公路修筑中,边坡的美观和环保要求越来越受到人们的重视,生态型护坡越来越多地在新建公路边坡中得到应用。边坡防护技术主要从坡面的防护技术和坡体稳定性两方面考虑。目前,针对坡面防护主要有浆砌片石护坡,浆砌格栅拱架护坡,挂网喷射混凝土护坡以及土工格室植草护坡等几种形式。本文主要对坡面防护技术进行研究,给出边坡设计的基本原则,并探讨了其适应性及发展趋向。
一、边坡处理技术
公路边坡的治理技术发展很快,形式也越来越丰富,目前的防治方法主要有以下几种:
(一)排水工程
排水工程一般包括地表排水和地下排水。它是指设置良好的地表排水和地下排水系统,做好拦截、疏干和排除滑动区域内外的地表水和地下水的工作,并采取防护措施以防止地表水渗入坡体或冲陶坡脚。排除地表水目的在于拦截、引离边坡范围外的地表水,使其不致进入边坡区或不致渗入边坡体内。地表排水以拦截和旁引为原则,常采用的排水工程措施有:边沟、截水沟、排水沟、垂直排水井和急流槽等形式。排除地下水的目的在于降低孔隙水压力,增加有效正应力从而提高抗滑力。常采用排水工程措施有:暗沟、渗井、排水孔、灌浆阻水及渗沟等。排水工程简单易行且加固效果好、工程造价低,应用广泛,但往往需要与其它的治理工程结合在一起,配套使用。
(二)改变边坡形态
边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过改变坡体形态,削掉边坡一部分不稳定岩体,或增加阻止滑坡产生区的物质,使边坡坡度放缓,提高其稳定性。常用的工程措施是减重反压。这种措施主要是将边坡顶部的土石挖除从而减小下滑力和在原堤脚处加设反压护道以增大抗滑力,以提高边坡稳定性。该方法是一种经济有效的防治边坡失稳的措施,技术上简单易行,效果明显,并积累了丰富的经验,但该方法整治效果的好坏主要取决于削减和堆填的位置是否得当,且该法对边坡改造较大,扰动严重,不利于环保。
(三)支挡与锚固工程
该技术措施主要包括挡土墙、抗滑桩、锚杆、预应力锚索、SNS柔性防护系统。
1.挡土墙形式。挡土墙是边坡治理工程中最常见的一种技术手段,它位于失稳边坡的前缘,借助于自身重量从而抵抗侧向土压力,防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。常见的挡土墙形式有:重力式、悬臂式、扶壁式等。在公路工程中,挡土墙可用以支撑路堤或路堑边坡,防止水流冲刷路基,同时也常被用于处理路基边坡滑坡崩坍等路基病害。挡土墙设计简单,适用范围很广泛,但容易出现“越顶”现象,且设置位置具有局限性。
2.抗滑桩是一种大界面侧向受荷桩,是承受侧向荷载、整治滑坡的支撑建筑物。该方法是将一定规格的桩体埋入稳定的地层中,依靠桩及其周围岩土体的相互嵌制作用,以承受由上部桩身传来的推力。抗滑桩一般成群布置,多用于滑体厚度不大,刚度较大的情况,常沿垂直与滑体运动方向排列。在间歇型滑坡的静止期进行抗滑桩施工,效果最理想。在布置时应合理排布,使两桩间的滑体不至由于拱起作用从其间滑出,同时还应保证沿坡体不越过桩顶,以免产生次生失稳状况。抗滑桩按其埋入情况可以分为以下几种形式:全埋式桩、悬臂桩、埋入式桩、椅式桩、排架桩、刚架桩等。工程实践表明,抗滑桩桩位灵活,施工方便,能迅速安全地解决一些比较困难的工程,但对于正在滑动的边坡,应尽量避免采用抗滑桩。
3.锚杆、预应力锚索是常用的锚固工程,它是一种把受力拉杆埋入地层的技术。它可以充分提高岩土自身强度和自稳能力,增強滑动面上的抗滑力,从而获得良好的稳固效果。
4.SNS柔性防护是一种以钢丝绳网为主要构件并以覆盖和拦截来防治崩塌落石、风化剥落等边坡坡面地质灾害的柔性防护系统技术。该防护系统包括主动系统和被动系统两大类型。主动系统是通过固定在锚杆和支撑绳上并施以一定预张拉的钢丝网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上,阻止崩塌落石的发生和活动范围;被动系统是一种能拦截和堆存落石的柔性拦石网,由钢绳网、固定系统、减压环和钢柱四部分组成,通过拦截的手段控制灾害体的运动范围。该防治方法工程量小、施工简单、且不改变坡体形态和植被生长,但是多适合于方量比较小的边坡或者仅对于崩塌类灾害具有明显效果。
(四)生态护坡技术
生态护坡技术是在边坡上种植植物,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻水流冲刷,从而达到保护边坡的目的。该技术是将岩土工程、生态学、土植物学等多学科结合成一体的综合工程技术。生态护坡在首次成功应用之后便得到迅速发展,是今后公路建设发展的一种趋势,它使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点。
二、边坡防护技术发展趋向
(一)工程防护逐渐减少
工程防护形式的防护能力强,但是美化效果差。修建较早的公路边坡防护大都是不见草木,尤其在北方地区更普遍。采用浆砌片石网格,预制混凝土网格,预制混凝土六角块等相对美观,但从与周围环境相协调的角度来看,都有明显的人工迹象。随着我国公路的高速发展,对公路沿线景观的要求不断提高,美观及与自然环境相协调越来越受到人们的重视。工程防护的应用在不断减少,除了有些地方必须采用这种防护方式外,许多高速公路都尽量避免这种形式,以达到较好的环境景观效果。
(二)大力发展生态型防护
生态型植被护坡不仅能起到保护边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,防止延缓软弱岩土表面的风化,破碎,剥蚀演变进程,保护边坡的整体稳定性,而且在一定程度上还可以兼顾美化,恢复生态环境和协调自然环境的作用。在当今全社会对环境保护非常重视的环境中,生态型护坡必然成为今后公路边坡防护的主流形式。大力发展和研究新型的边坡生态防护技术是今后发展的趋向。目前,许多高速公路边坡上还大量采用了植被防护的形式,并采用了不同的植被类型,取得了较好的环境景观效果。
三、结语
边坡防护是公路工程的重要组成部分,采用合理的边坡防护技术,可以达到节省工程费用,美化环境和保护生态环境的效果。本文给出了常见的边坡防护技术,对其各自的特点及适应性进行了描述,并探讨了边坡防护技术今后的发展方向,可以看出,生态边坡防护技术是今后发展的方向。
关键词:公路边坡防护技术;坡体稳定性;浆砌片;石护坡
边坡是公路工程中最常见的形式,随着我国公路事业的快速发展,对边坡的要求也越来越高,仅仅满足边坡稳定性已不能适应公路发展的要求。在现代公路修筑中,边坡的美观和环保要求越来越受到人们的重视,生态型护坡越来越多地在新建公路边坡中得到应用。边坡防护技术主要从坡面的防护技术和坡体稳定性两方面考虑。目前,针对坡面防护主要有浆砌片石护坡,浆砌格栅拱架护坡,挂网喷射混凝土护坡以及土工格室植草护坡等几种形式。本文主要对坡面防护技术进行研究,给出边坡设计的基本原则,并探讨了其适应性及发展趋向。
一、边坡处理技术
公路边坡的治理技术发展很快,形式也越来越丰富,目前的防治方法主要有以下几种:
(一)排水工程
排水工程一般包括地表排水和地下排水。它是指设置良好的地表排水和地下排水系统,做好拦截、疏干和排除滑动区域内外的地表水和地下水的工作,并采取防护措施以防止地表水渗入坡体或冲陶坡脚。排除地表水目的在于拦截、引离边坡范围外的地表水,使其不致进入边坡区或不致渗入边坡体内。地表排水以拦截和旁引为原则,常采用的排水工程措施有:边沟、截水沟、排水沟、垂直排水井和急流槽等形式。排除地下水的目的在于降低孔隙水压力,增加有效正应力从而提高抗滑力。常采用排水工程措施有:暗沟、渗井、排水孔、灌浆阻水及渗沟等。排水工程简单易行且加固效果好、工程造价低,应用广泛,但往往需要与其它的治理工程结合在一起,配套使用。
(二)改变边坡形态
边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过改变坡体形态,削掉边坡一部分不稳定岩体,或增加阻止滑坡产生区的物质,使边坡坡度放缓,提高其稳定性。常用的工程措施是减重反压。这种措施主要是将边坡顶部的土石挖除从而减小下滑力和在原堤脚处加设反压护道以增大抗滑力,以提高边坡稳定性。该方法是一种经济有效的防治边坡失稳的措施,技术上简单易行,效果明显,并积累了丰富的经验,但该方法整治效果的好坏主要取决于削减和堆填的位置是否得当,且该法对边坡改造较大,扰动严重,不利于环保。
(三)支挡与锚固工程
该技术措施主要包括挡土墙、抗滑桩、锚杆、预应力锚索、SNS柔性防护系统。
1.挡土墙形式。挡土墙是边坡治理工程中最常见的一种技术手段,它位于失稳边坡的前缘,借助于自身重量从而抵抗侧向土压力,防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。常见的挡土墙形式有:重力式、悬臂式、扶壁式等。在公路工程中,挡土墙可用以支撑路堤或路堑边坡,防止水流冲刷路基,同时也常被用于处理路基边坡滑坡崩坍等路基病害。挡土墙设计简单,适用范围很广泛,但容易出现“越顶”现象,且设置位置具有局限性。
2.抗滑桩是一种大界面侧向受荷桩,是承受侧向荷载、整治滑坡的支撑建筑物。该方法是将一定规格的桩体埋入稳定的地层中,依靠桩及其周围岩土体的相互嵌制作用,以承受由上部桩身传来的推力。抗滑桩一般成群布置,多用于滑体厚度不大,刚度较大的情况,常沿垂直与滑体运动方向排列。在间歇型滑坡的静止期进行抗滑桩施工,效果最理想。在布置时应合理排布,使两桩间的滑体不至由于拱起作用从其间滑出,同时还应保证沿坡体不越过桩顶,以免产生次生失稳状况。抗滑桩按其埋入情况可以分为以下几种形式:全埋式桩、悬臂桩、埋入式桩、椅式桩、排架桩、刚架桩等。工程实践表明,抗滑桩桩位灵活,施工方便,能迅速安全地解决一些比较困难的工程,但对于正在滑动的边坡,应尽量避免采用抗滑桩。
3.锚杆、预应力锚索是常用的锚固工程,它是一种把受力拉杆埋入地层的技术。它可以充分提高岩土自身强度和自稳能力,增強滑动面上的抗滑力,从而获得良好的稳固效果。
4.SNS柔性防护是一种以钢丝绳网为主要构件并以覆盖和拦截来防治崩塌落石、风化剥落等边坡坡面地质灾害的柔性防护系统技术。该防护系统包括主动系统和被动系统两大类型。主动系统是通过固定在锚杆和支撑绳上并施以一定预张拉的钢丝网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上,阻止崩塌落石的发生和活动范围;被动系统是一种能拦截和堆存落石的柔性拦石网,由钢绳网、固定系统、减压环和钢柱四部分组成,通过拦截的手段控制灾害体的运动范围。该防治方法工程量小、施工简单、且不改变坡体形态和植被生长,但是多适合于方量比较小的边坡或者仅对于崩塌类灾害具有明显效果。
(四)生态护坡技术
生态护坡技术是在边坡上种植植物,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻水流冲刷,从而达到保护边坡的目的。该技术是将岩土工程、生态学、土植物学等多学科结合成一体的综合工程技术。生态护坡在首次成功应用之后便得到迅速发展,是今后公路建设发展的一种趋势,它使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点。
二、边坡防护技术发展趋向
(一)工程防护逐渐减少
工程防护形式的防护能力强,但是美化效果差。修建较早的公路边坡防护大都是不见草木,尤其在北方地区更普遍。采用浆砌片石网格,预制混凝土网格,预制混凝土六角块等相对美观,但从与周围环境相协调的角度来看,都有明显的人工迹象。随着我国公路的高速发展,对公路沿线景观的要求不断提高,美观及与自然环境相协调越来越受到人们的重视。工程防护的应用在不断减少,除了有些地方必须采用这种防护方式外,许多高速公路都尽量避免这种形式,以达到较好的环境景观效果。
(二)大力发展生态型防护
生态型植被护坡不仅能起到保护边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,防止延缓软弱岩土表面的风化,破碎,剥蚀演变进程,保护边坡的整体稳定性,而且在一定程度上还可以兼顾美化,恢复生态环境和协调自然环境的作用。在当今全社会对环境保护非常重视的环境中,生态型护坡必然成为今后公路边坡防护的主流形式。大力发展和研究新型的边坡生态防护技术是今后发展的趋向。目前,许多高速公路边坡上还大量采用了植被防护的形式,并采用了不同的植被类型,取得了较好的环境景观效果。
三、结语
边坡防护是公路工程的重要组成部分,采用合理的边坡防护技术,可以达到节省工程费用,美化环境和保护生态环境的效果。本文给出了常见的边坡防护技术,对其各自的特点及适应性进行了描述,并探讨了边坡防护技术今后的发展方向,可以看出,生态边坡防护技术是今后发展的方向。