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[摘 要]高速公路路基的边坡对于保证公路的安全运行具有重要意义,本文主要探讨了高速公路路基高边坡治理的两种方法,并对三维网坡边植草施工技术作了重点介绍,以期为高速公路路基高边坡的治理提供参考。
关键词;高速公路 路基 高边坡 治理
中图分类号:U418.55 文献标识码:P 文章编号:1009―914X(2013)22―0423―01
由于我国地形地质条件较为复杂,且地质环境脆弱,故地质灾害的发生率较高。在建设山区的高速公路时,必然会切坡、拉沟等,这在一定程度上破坏了环境的平衡,如果未能处理得当,极易造成各种地质灾害,影响公路的正常运行。所以,高速公路路基高边坡的治理对于保证公路的正常运行具有积极意义。
1.高速公路边坡常见问题分析
高速公路对线型的标准较高,经常出现较大的深挖路段,过于简单的边坡防护设计并不能保证边坡的稳定,加上通车量较大、行车速度快,如果发生路基边坡安全事故,将会对交通运输及人们的生命财产造成严重的影响,所以,务必要保证边坡的稳定,避免发生安全事故。在以往的高速公路边坡防护设计中,主要采用的是浆砌块石护坡的方式,但该种防护方式对植物的生长环境造成了严重的破坏,只有少量的绿化设计,这样的边坡不但不利于水土的保持,流失了大量雨水,还会使雨水对道路周边地区的冲刷变大,不利于农田水利;同时,还会对高速公路行车效果的改善造成较大的影响,只见大量混凝土及外露的岩石,不仅视觉效果差,还不利于边坡对汽车尾气及阳光的吸收,在很大程度上给公路行车安全带来了隐患。
2.高速公路路基高边坡的治理分析
2.1滑坡治理
2.1.1滑坡的常规治理方法
高边坡最主要的一种病害就是滑坡,公路路基成型之后,会对原本的平衡体系造成破坏,而滑体会产生向路基中心滑动的趋势。一旦出现地震、暴雨等,滑体会突然滑下,造成严重的后果。
如果是土质边坡,通常会采用在边坡中分级增加平台以减少坡角应力或放缓边坡、于坡角处增设挡土墙等方法,并在坡顶设置截水沟,以拦截地表水。对于石质边坡,必须对其进行稳定性计算后再制定出适当的治理方案。治理滑坡时,较常使用的是抗滑桩。由于具有造价低、施工便捷、设计及施工及施工技术成熟等优点,故得到了较广泛的应用。然而,抗滑桩只是一种滑体滑动时才施加的抗滑支护结构,故阻止边坡继续滑动显得较消极与被动,且施工时必须挖孔爆破,对滑体造成了较大的扰动,所以有一定的局限性。某高速公路,原本设计有十几根抗滑桩,施工结束后,开挖桩顶之下的路基土石方只开挖至一半,第三级边坡便开始滑动,只能采取三级边坡刷坡和二级边坡增加锚索的方法进行治理。
2.1.2锚索加固方法
预应力锚索能够有效解决边坡滑动的问题。锚索作为工程锚固方案的重要组成部分,既能做到锚杆治理,也能实现锚固治理。预应力錨索中的锚固主要是利用施加预应力来促进主动抗滑剂的形成,以增强岩体的刚性固结力,再通过固结力来保持滑体受力平衡,锚索承受的拉力先是通过钢绞线握裹力传递至水泥砂浆中,再利用锚固段周边的岩层摩擦力,将其传递至锚固区中的稳定岩层。
锚索施工工艺流程:钻机就位→(成孔→清孔→锚索制作)→安放锚索→锚固段注浆→锚座垫墩浇筑及养护→张位及锁定→自由段注浆→封闭锚头[1]。
预应力锚索加固岩体边坡的优点是给断层、节理岩体边坡等提供一种较好的主动支护手段,这是所有传统非预应力被动支护均不能实现的。因为预应力的长度较长、吨位较大,故具有别的锚固手段没有的优势。在施工过程中,预应力锚索不需太大的场地、施工方便、对滑体扰动小且外形美观、使用灵活,能与其他治理措施联合使用,如锚索梁等,其缺点是造价较高,且涉及复杂,如果在软弱围岩处使用预应力,会造成较大的损失。
2.2生态治理
2.2.1挂网喷浆治理法
边坡稳定问题解决后,还需解决边坡防护问题,在进行边坡防护时主要采用的是挂网喷浆,该方法主要适用于防护边坡岩体的风化侵蚀和小岩块、碎石的松动滚落,不适用于防止危岩落石。该方法会使得公路高边坡周边寸草不生,破坏自然景观,而且还可能引起行车安全问题的发生。同时,挂网喷浆的造价较高,施工时间长,如果某一点出现崩塌落石的现象,极有可能会对大片的挂网喷浆边坡造成较严重的破坏,因此,该方法不适用于落石防护,并被渐渐淘汰。
现阶段,生态治理是边坡治理的最理想形式。边坡生物防护技术是一门综合性高新技术,主要涉及岩土、公路、生物等学科,是集科学选取植物种类、绿化基材、增设坡面固定网、改进植物的播种和养护方法等技术为一体的技术,它能促进活性植物在岩面自然生长,并与绿化基材、坡面固定网等一起构成坡面生态恢复系统,从而有利于公路岩石边坡的中长期防护[2]。
挂网喷浆与生态治理相比,生态治理在综合方面的优势要远远优于挂网喷浆,它不仅技术性强,而且有利于边坡周边生态环境的保护,且造价较低、施工方便,是当前高边坡治理的一种最理想形式,以下主要介绍了生态治理中的三维网边坡植草技术。
2.2.2三维网边坡植草的工艺流程分析
三维网边坡植草技术是当前治理边坡的最先进技术,其工艺流程具体如下:先是将坡面清理干净,开挖水平沟,然后是客土回填和挂三维网,再是U型钉固网和回填土,搅拌材料(如保水剂、水、复合肥等)和草种,最后是采用液压喷播、盖无纺布及边坡的前期、中期与后期养护。
2.2.3三维网边坡植草的施工技术分析
(1)坡面处理的相关分析
边坡坡面应尽量平整,坡比一定要满足设计要求,在挂三维植被网时要保证网和坡面的紧密结合,避免出现“空鼓”的情况。
(2)挂网的相关分析
挂网要结合施工设计进行。处理好坡面后,网由上向下铺展,但要使网和网之间的搭接≥0.1m,且用于固定搭接处的U型钉,其间距应≤1m;用于固定网中部的U型钉,其间距应≤2m。
(3)回填土的施工工艺分析
由于三维网包尺寸相对较小,为了使回填土的密实度有保障,应按照以下程序开展施工:①网筛回填土:客土要用小于三维植被网网孔的筛孔筛制,过筛后从上到下开展首次回填及拍实(禁止用湿土);②喷水沉降:首次回填后,要用高压水轮浇水将其湿透,使回填土壤进行自然沉降,以免出现“空鼓”的情况;③第2次回填土:采用过筛配制的细土,继续将填网包填实;④回填泥浆:在开展了第2次回填工作后,植被网、岩土和坡面泥土已基本成为一体,但仍存在一些“空鼓”区域,因此必须用泥浆泵再进行一轮喷浆,以增强密实度,尽量把“空鼓”现象控制在最小范围内[3]。
(4)喷播的相关分析
喷播的具体操作:将花草种、土壤改良剂、保水剂、全价复合肥及纸纤维根据设计配方调成混合液,再用液压喷播机将混合液均匀地喷播在坡面上。
(5)丙纶无纺布的覆盖
丙纶无纺布能够避免水流冲刷坡面、种子,并有利于保水保温及花、草种的生长,盖上丙纶无纺布之后,采用Φ8mm的“U”型钉进行固定。
3.小结
综上所述,由于我国的地形地貌较复杂,许多高速公路都会跨越河流、穿越山区,在建设边坡防护墙时会不可避免地切坡或拉沟,这在很大程度上对地质环境造成了破坏,极易引发泥石流、滑坡等地质灾害,对交通运输及人们的生命财产安全构成了严重的威胁,因此,必须采取先进、科学的边坡防护、治理技术,以保证高速公路路基的边坡防护质量。本文中主要介绍了滑坡治理、生态治理这两种边坡治理措施,以期为高速公路路基边坡治理提供有利的参考。
参考文献
[1] 杨向莲.关于高速公路路基高边坡的防护设计的几点思考[J].科技风.2011(06):137.
[2] 余庆枝.公路路基高边坡防护的设计[J].交通世界(建养.机械).2011(01):145-146.
[3] 黄永生.山区高速公路高边坡病害处治工程施工技术[J].科技传播.2010(05):59-60.
关键词;高速公路 路基 高边坡 治理
中图分类号:U418.55 文献标识码:P 文章编号:1009―914X(2013)22―0423―01
由于我国地形地质条件较为复杂,且地质环境脆弱,故地质灾害的发生率较高。在建设山区的高速公路时,必然会切坡、拉沟等,这在一定程度上破坏了环境的平衡,如果未能处理得当,极易造成各种地质灾害,影响公路的正常运行。所以,高速公路路基高边坡的治理对于保证公路的正常运行具有积极意义。
1.高速公路边坡常见问题分析
高速公路对线型的标准较高,经常出现较大的深挖路段,过于简单的边坡防护设计并不能保证边坡的稳定,加上通车量较大、行车速度快,如果发生路基边坡安全事故,将会对交通运输及人们的生命财产造成严重的影响,所以,务必要保证边坡的稳定,避免发生安全事故。在以往的高速公路边坡防护设计中,主要采用的是浆砌块石护坡的方式,但该种防护方式对植物的生长环境造成了严重的破坏,只有少量的绿化设计,这样的边坡不但不利于水土的保持,流失了大量雨水,还会使雨水对道路周边地区的冲刷变大,不利于农田水利;同时,还会对高速公路行车效果的改善造成较大的影响,只见大量混凝土及外露的岩石,不仅视觉效果差,还不利于边坡对汽车尾气及阳光的吸收,在很大程度上给公路行车安全带来了隐患。
2.高速公路路基高边坡的治理分析
2.1滑坡治理
2.1.1滑坡的常规治理方法
高边坡最主要的一种病害就是滑坡,公路路基成型之后,会对原本的平衡体系造成破坏,而滑体会产生向路基中心滑动的趋势。一旦出现地震、暴雨等,滑体会突然滑下,造成严重的后果。
如果是土质边坡,通常会采用在边坡中分级增加平台以减少坡角应力或放缓边坡、于坡角处增设挡土墙等方法,并在坡顶设置截水沟,以拦截地表水。对于石质边坡,必须对其进行稳定性计算后再制定出适当的治理方案。治理滑坡时,较常使用的是抗滑桩。由于具有造价低、施工便捷、设计及施工及施工技术成熟等优点,故得到了较广泛的应用。然而,抗滑桩只是一种滑体滑动时才施加的抗滑支护结构,故阻止边坡继续滑动显得较消极与被动,且施工时必须挖孔爆破,对滑体造成了较大的扰动,所以有一定的局限性。某高速公路,原本设计有十几根抗滑桩,施工结束后,开挖桩顶之下的路基土石方只开挖至一半,第三级边坡便开始滑动,只能采取三级边坡刷坡和二级边坡增加锚索的方法进行治理。
2.1.2锚索加固方法
预应力锚索能够有效解决边坡滑动的问题。锚索作为工程锚固方案的重要组成部分,既能做到锚杆治理,也能实现锚固治理。预应力錨索中的锚固主要是利用施加预应力来促进主动抗滑剂的形成,以增强岩体的刚性固结力,再通过固结力来保持滑体受力平衡,锚索承受的拉力先是通过钢绞线握裹力传递至水泥砂浆中,再利用锚固段周边的岩层摩擦力,将其传递至锚固区中的稳定岩层。
锚索施工工艺流程:钻机就位→(成孔→清孔→锚索制作)→安放锚索→锚固段注浆→锚座垫墩浇筑及养护→张位及锁定→自由段注浆→封闭锚头[1]。
预应力锚索加固岩体边坡的优点是给断层、节理岩体边坡等提供一种较好的主动支护手段,这是所有传统非预应力被动支护均不能实现的。因为预应力的长度较长、吨位较大,故具有别的锚固手段没有的优势。在施工过程中,预应力锚索不需太大的场地、施工方便、对滑体扰动小且外形美观、使用灵活,能与其他治理措施联合使用,如锚索梁等,其缺点是造价较高,且涉及复杂,如果在软弱围岩处使用预应力,会造成较大的损失。
2.2生态治理
2.2.1挂网喷浆治理法
边坡稳定问题解决后,还需解决边坡防护问题,在进行边坡防护时主要采用的是挂网喷浆,该方法主要适用于防护边坡岩体的风化侵蚀和小岩块、碎石的松动滚落,不适用于防止危岩落石。该方法会使得公路高边坡周边寸草不生,破坏自然景观,而且还可能引起行车安全问题的发生。同时,挂网喷浆的造价较高,施工时间长,如果某一点出现崩塌落石的现象,极有可能会对大片的挂网喷浆边坡造成较严重的破坏,因此,该方法不适用于落石防护,并被渐渐淘汰。
现阶段,生态治理是边坡治理的最理想形式。边坡生物防护技术是一门综合性高新技术,主要涉及岩土、公路、生物等学科,是集科学选取植物种类、绿化基材、增设坡面固定网、改进植物的播种和养护方法等技术为一体的技术,它能促进活性植物在岩面自然生长,并与绿化基材、坡面固定网等一起构成坡面生态恢复系统,从而有利于公路岩石边坡的中长期防护[2]。
挂网喷浆与生态治理相比,生态治理在综合方面的优势要远远优于挂网喷浆,它不仅技术性强,而且有利于边坡周边生态环境的保护,且造价较低、施工方便,是当前高边坡治理的一种最理想形式,以下主要介绍了生态治理中的三维网边坡植草技术。
2.2.2三维网边坡植草的工艺流程分析
三维网边坡植草技术是当前治理边坡的最先进技术,其工艺流程具体如下:先是将坡面清理干净,开挖水平沟,然后是客土回填和挂三维网,再是U型钉固网和回填土,搅拌材料(如保水剂、水、复合肥等)和草种,最后是采用液压喷播、盖无纺布及边坡的前期、中期与后期养护。
2.2.3三维网边坡植草的施工技术分析
(1)坡面处理的相关分析
边坡坡面应尽量平整,坡比一定要满足设计要求,在挂三维植被网时要保证网和坡面的紧密结合,避免出现“空鼓”的情况。
(2)挂网的相关分析
挂网要结合施工设计进行。处理好坡面后,网由上向下铺展,但要使网和网之间的搭接≥0.1m,且用于固定搭接处的U型钉,其间距应≤1m;用于固定网中部的U型钉,其间距应≤2m。
(3)回填土的施工工艺分析
由于三维网包尺寸相对较小,为了使回填土的密实度有保障,应按照以下程序开展施工:①网筛回填土:客土要用小于三维植被网网孔的筛孔筛制,过筛后从上到下开展首次回填及拍实(禁止用湿土);②喷水沉降:首次回填后,要用高压水轮浇水将其湿透,使回填土壤进行自然沉降,以免出现“空鼓”的情况;③第2次回填土:采用过筛配制的细土,继续将填网包填实;④回填泥浆:在开展了第2次回填工作后,植被网、岩土和坡面泥土已基本成为一体,但仍存在一些“空鼓”区域,因此必须用泥浆泵再进行一轮喷浆,以增强密实度,尽量把“空鼓”现象控制在最小范围内[3]。
(4)喷播的相关分析
喷播的具体操作:将花草种、土壤改良剂、保水剂、全价复合肥及纸纤维根据设计配方调成混合液,再用液压喷播机将混合液均匀地喷播在坡面上。
(5)丙纶无纺布的覆盖
丙纶无纺布能够避免水流冲刷坡面、种子,并有利于保水保温及花、草种的生长,盖上丙纶无纺布之后,采用Φ8mm的“U”型钉进行固定。
3.小结
综上所述,由于我国的地形地貌较复杂,许多高速公路都会跨越河流、穿越山区,在建设边坡防护墙时会不可避免地切坡或拉沟,这在很大程度上对地质环境造成了破坏,极易引发泥石流、滑坡等地质灾害,对交通运输及人们的生命财产安全构成了严重的威胁,因此,必须采取先进、科学的边坡防护、治理技术,以保证高速公路路基的边坡防护质量。本文中主要介绍了滑坡治理、生态治理这两种边坡治理措施,以期为高速公路路基边坡治理提供有利的参考。
参考文献
[1] 杨向莲.关于高速公路路基高边坡的防护设计的几点思考[J].科技风.2011(06):137.
[2] 余庆枝.公路路基高边坡防护的设计[J].交通世界(建养.机械).2011(01):145-146.
[3] 黄永生.山区高速公路高边坡病害处治工程施工技术[J].科技传播.2010(05):59-60.