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1.前言
在铁路、公路、水电、港口等工程建设中,经常要开挖大量边坡,开挖后形成的裸露岩石坡面,既破坏了植被,有损生态平衡,又极易受风雨等的侵蚀,导致水土流失,危及边坡的安全稳定。过去常采用浆砌片(块)、锚杆水泥喷浆等进行构造性护坡处理,随着人们环保及审美意识的提高,需对裸露的坡面进行绿化处理,减少人为痕迹,在绿化的同时起到美化的作用。
目前,土质坡面绿化方法已取得很好的效果,但岩质坡面绿化效果不太理想。由于土壤和水分是植物生长的必要条件之一,对于岩质坡面,其硬度大、缺土壤、保水差,植物生根发育非常困难。因而开挖后的岩质边坡植物成活率较低,尤其在旱季,人工绿化后花草大部份干枯萎缩,严重影响环境境观。因此,研究并优化岩石边坡设计与施工是生态恢复的关键。
2. 岩石开挖边坡优化设计
2.1开挖边坡设计
考虑到开挖边坡安全稳定、绿化施工的效果,参考类似岩石边坡的经验,岩石开挖边坡设计为直立边坡、矮台阶、宽平台的形式。主要设计参数如下:
岩石边坡总体设计坡比为1:1,即邦坡角45°。每层边坡均设计成直立边坡,高度5m,平台宽度为5m。如果边坡高差较大,考虑管理养护的方便,可在高程相差25m处设清扫平台,清扫平台宽度加大至8m,各层直立边坡高度仍为5m,平台宽度相应调整到4m,边坡总体设计坡比保持不变。
开挖边坡设计主要参数见典型断面图。
2.2.边坡水保与绿化设计
截水沟:施工前,在开挖区外围10m~15m处布置坡顶截水沟。
平台挡墙及排水沟:边坡形成后,在各层平台外端设计桨砌块石挡墙,挡墙高约1.5m,采用200号水泥沙浆,内外面作勾缝处理。挡墙砌筑后在各级平台上铺盖事先收集的表层腐质土,其厚度不小于1m,表面向外微斜2%-3%自然排水坡度。为满足平台树木根部吸水的蓄水要求,挡墙上布设的排水孔不宜过低,并在平台挡墙上不低于1m高度处设置生物砖排水沟,排水沟排出的水接入主排水系统。
绿化措施:为了改善景观环境,防止视觉污染,在平台堆土斜坡上种树并上植草皮进行绿化。
3.边坡开挖施工方法的优化
3.1边坡开挖方法
为减少大量石方开挖对永久边坡造成的松动影响,主爆区开挖后,宜预留15-20 m宽岩石边坡进行控制爆破。
邊坡开挖采用光面(预裂)爆破技术。
为减少边坡坡面的上部拉裂破坏,提高平台轮廓结构的完整性,可采用预留保护层的方式开挖平台,并在平台外端浆砌挡墙部位采取水平预裂方法开挖浆砌挡墙建基面。
3.2主要爆破参数
3.2.1直立边坡开挖
采用∮76mm钻孔直径进行光面(预裂)爆破钻孔,孔距宜选择0.8-0.9m,主要爆破参数见表。
3.2.2平台开挖
水平预裂爆破:采用∮42mm钻孔直径气腿手风钻进行钻孔,孔深不宜大于2m,孔距取0.4-0.5m。
预留保护层开挖:保护层层厚不小于1.5 m,采用∮40mm钻孔直径手风钻进行钻孔,孔深不宜大于1.5m,孔底装填深度为0.3-0.5 m锯木等柔性垫层,孔网参数宜取0.8 m×1 m。
主要爆破参数见表。
4.结论
优化后的设计和施工方案,可以解决下列问题:
确保边坡稳定安全(视需要可增加喷锚支护方法),施工方便。
生态恢复简单可靠,管理养护方便。
边坡坡面平顺,坡顶平台轮廓完整。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
在铁路、公路、水电、港口等工程建设中,经常要开挖大量边坡,开挖后形成的裸露岩石坡面,既破坏了植被,有损生态平衡,又极易受风雨等的侵蚀,导致水土流失,危及边坡的安全稳定。过去常采用浆砌片(块)、锚杆水泥喷浆等进行构造性护坡处理,随着人们环保及审美意识的提高,需对裸露的坡面进行绿化处理,减少人为痕迹,在绿化的同时起到美化的作用。
目前,土质坡面绿化方法已取得很好的效果,但岩质坡面绿化效果不太理想。由于土壤和水分是植物生长的必要条件之一,对于岩质坡面,其硬度大、缺土壤、保水差,植物生根发育非常困难。因而开挖后的岩质边坡植物成活率较低,尤其在旱季,人工绿化后花草大部份干枯萎缩,严重影响环境境观。因此,研究并优化岩石边坡设计与施工是生态恢复的关键。
2. 岩石开挖边坡优化设计
2.1开挖边坡设计
考虑到开挖边坡安全稳定、绿化施工的效果,参考类似岩石边坡的经验,岩石开挖边坡设计为直立边坡、矮台阶、宽平台的形式。主要设计参数如下:
岩石边坡总体设计坡比为1:1,即邦坡角45°。每层边坡均设计成直立边坡,高度5m,平台宽度为5m。如果边坡高差较大,考虑管理养护的方便,可在高程相差25m处设清扫平台,清扫平台宽度加大至8m,各层直立边坡高度仍为5m,平台宽度相应调整到4m,边坡总体设计坡比保持不变。
开挖边坡设计主要参数见典型断面图。
2.2.边坡水保与绿化设计
截水沟:施工前,在开挖区外围10m~15m处布置坡顶截水沟。
平台挡墙及排水沟:边坡形成后,在各层平台外端设计桨砌块石挡墙,挡墙高约1.5m,采用200号水泥沙浆,内外面作勾缝处理。挡墙砌筑后在各级平台上铺盖事先收集的表层腐质土,其厚度不小于1m,表面向外微斜2%-3%自然排水坡度。为满足平台树木根部吸水的蓄水要求,挡墙上布设的排水孔不宜过低,并在平台挡墙上不低于1m高度处设置生物砖排水沟,排水沟排出的水接入主排水系统。
绿化措施:为了改善景观环境,防止视觉污染,在平台堆土斜坡上种树并上植草皮进行绿化。
3.边坡开挖施工方法的优化
3.1边坡开挖方法
为减少大量石方开挖对永久边坡造成的松动影响,主爆区开挖后,宜预留15-20 m宽岩石边坡进行控制爆破。
邊坡开挖采用光面(预裂)爆破技术。
为减少边坡坡面的上部拉裂破坏,提高平台轮廓结构的完整性,可采用预留保护层的方式开挖平台,并在平台外端浆砌挡墙部位采取水平预裂方法开挖浆砌挡墙建基面。
3.2主要爆破参数
3.2.1直立边坡开挖
采用∮76mm钻孔直径进行光面(预裂)爆破钻孔,孔距宜选择0.8-0.9m,主要爆破参数见表。
3.2.2平台开挖
水平预裂爆破:采用∮42mm钻孔直径气腿手风钻进行钻孔,孔深不宜大于2m,孔距取0.4-0.5m。
预留保护层开挖:保护层层厚不小于1.5 m,采用∮40mm钻孔直径手风钻进行钻孔,孔深不宜大于1.5m,孔底装填深度为0.3-0.5 m锯木等柔性垫层,孔网参数宜取0.8 m×1 m。
主要爆破参数见表。
4.结论
优化后的设计和施工方案,可以解决下列问题:
确保边坡稳定安全(视需要可增加喷锚支护方法),施工方便。
生态恢复简单可靠,管理养护方便。
边坡坡面平顺,坡顶平台轮廓完整。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。