浅议公路路基防护技术

2009-01-07张亚琅钟奎

中国高新技术企业 2009年22期

张亚琅钟奎

摘要:文章从公路路基防护的方法与技术以及防护要求出发,结合我国公路的不断发展,探讨了路基防护的必要性,介绍了路基防护的具体措施。公路路基的防护与加固,对于加强公路施工质量,延长公路使用寿命,美化公路环境,减少公路养护资金的投入有重要意义。

关键词:公路路基;防护技术;边坡保护;冲刷防护;路基加固

中图分类号:U411文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0121-02

为防止雨水、风力、水流、波浪等不良水文地质和其它自然因素对路基边坡的危害,同时为了改善公路路容,保护生态环境,应根据当地实际条件,因地制宜地采用经济合理、适用耐久的路基边坡防护措施。根据防护的主要不利因素,路基防护分为常规防护和冲刷防护方法的不同,对土质路基边坡的防护主要采用植物防护和工程防护。

一、路基防护的必要性

路基防护要因地制宜,耐久适用;仔细核对,按图施工;符合规定要求;及时养护,注意稳定;随伴随用,注意质量。

路基防护与加固是保证路基强度和稳定性的重要措施之一。路基防护的重点是路基的边坡,必要时包括路肩表面,以及同路基稳定有直接关系的近旁河流与边坡;路基加固的重点是对几种不良地基(特别是湿软地基)的处理,以保证地基有足够的承载力,确保路面的使用质量。

路基浸水后湿度增大,土的强度降低;饱水后土的强度将急剧下降;岩性差的岩体,在水温变化条件下,会加剧其风化过程。总之,路基表面在温差作用下形成的缩胀循环,在温差作用下形成的干湿循环,可导致其强度的衰减和剥蚀;同时受雨水冲刷和地下水浸入,使得路基浸水和表层失稳,造成和加剧了路基的水毁病害;在近旁河流的冲击、淘刷和侵蚀作用下,也会使路基沉陷、边坡滑塌。随着公路技术等级的提高,为维护正常的汽车运输,确保行车安全,美化公路环境,以及减少公路的养护工作量,路基的防护与加固更具有重要的意义。实践证明,防护工程无论从保证公路使用品质还是提高投资效益上看,都具有举足轻重的作用。

二、常规边坡防护

(一)植物防护(铺草、种草或植灌木)

植物防护是在边披上种植草皮、灌木等植物,覆盖裸露的表土以防止雨水冲刷,调节土的湿度以防止产生裂缝。植物防护应根据当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活,便于养护和经济的植物类种。

这样就能防止容易被冲蚀的土质边城在雨水和风力作用下产生的冲沟、溜方、坍塌等变形和破坏。植物防护具有施工简单、费用低廉、效果较好等优点,在适宜于植物生长的土质边坡上应优先选用植物防护措施。

1.种草。在边坡上种草适用于草类能够生长的土质边坡,边坡坡度比例为1∶1.25。种草时将草籽均匀摄布在已清理好的土质边坡上,长出的草将覆盖于坡面。一股宜选用易成活、生长快、根系发达、叶茎低矮或有匍匐茎的多年生草种。高且陡的土质路堑边坡,可通过试验用草籽与含有肥料的有机泥浆混合,均匀喷射在需防护的边坡上。

2.铺草皮。铺草皮适宜于坡度不陡于1∶1的土质边按,特别适宜于需要迅速绿化的路段。草皮应选择根系发达、茎矮叶茂的耐旱草种,不宜采用喜水草种,严禁采用生长在泥沼地的草皮。施工时采用带状或块状草皮,规格大小视施工条件而定,草皮厚度宣为10cm左右。铺设时由坡脚向上铺钉,用尖木(竹)桩固定在土质边按上。铺设形式可为平铺、叠铺或方格状铺等。

3.植树。植树适用于各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡,坡度不陡于1∶1.5。树种应选用根系发达、枝叶茂盛,能迅速生长分离的低矮灌木。高速公路和一级公路边坡严禁神乔木。植物防护养护和施工应根据当地气候、土质、含水量等因累,选用易于成活的植物。坡面植树应注意栽植季节。被面植物种植后,应适时洒水施肥。

(二)框格防护

框格防护是采用混凝土、浆砌片(块)石、卵(砾)石等做成框格状骨架,框格内种植物或采用其他辅助措施以保护路基边坡。对于土质边坡和风化岩石边坡,可采用项制混凝土砌块或栽砌卵石、干砌片石等做骨架。骨架宽20～30cm,嵌入边坡深度为15～20cm。根据边坡坡度、土质情况来确定框格大小,方形框格尺寸宜为(1m×1m)～(3m×3m);也可做成拱形骨架,圆拱直径宜为2～3m;边坡坡顶与坡脚应采用与骨架相同的材料加固,加固条带的宽度宜为40～50cm。

其他土质边坡的工程类防护措施如捶面、护面路、石砌护坡等设施的施工与石质路基边坟相同。

三、路基冲刷防护

沿河路基由于受到地形限制,大多依山傍水,可能受到经常性或周期性水流的冲刷时,为保证路基的安全和稳定性,应根据实际情况采取必要的防护措施以消除相减轻水流对路基的冲刷危害。路基冲刷防护一般分为岸坡防护(直接防护)、导流构造物防护(间接防护)两种形式。

(一)直接防护

山区狭窄的河谷地段不宜设置导流构造物,也难以改移河道,应优先考虑采用岸坡防护措施。岸坡防护是直接加固河岸路基边坡或基底,防护设施直接承受水流的冲刷,因此,各种防护设施的施工必须进行彻底、认真的基础处理,保证施工质量,以免遭受水流冲刷而破坏、淘空,应能经受最不利水流的考验,确保路基稳定。常用的岸坡防护设施有:草皮防护、抛石防护、干砌片石防护、石笼防护、浆砌片石防护及挡土墙等。

草皮防护可用于水流速度不大于1.2m/s的河岸防护;抛石防护用于经常浸水且水较深的路基及洪水季节的防洪抢险;干砌片石护坡用于周期性浸水的路基边坡或河岸;石笼防护用于受水流冲刷的沟底和堤岸边坡;浆砌片石适用于经常浸水且受水主流冲刷或受较强波浪作用的路基边坡,也可用于有水流及封冻的河岸边坡的防护。

路基边坡主要的直接防护形式是干(浆)砌片石或水泥混凝土板。在施工过程中,开挖基坑应核对地质情况,必须挖到设计标高。基础完成后应及时用稳定性较好的材料回填,并做好原始记录。边坡坡面应密实、平整,铺砌时应自下而上进行,砌块应交错嵌紧,严禁浮塞,砂浆在砌体内必须饱满、密实。所用石料的强度应符合要求,砂浆、混凝土符合设计配合比。坡岸砌体两端和顶部与岸坡应牢固衔接、乎稳密贴,防止水进入坡岸背面。每隔10~15m设一伸缩缝,基底土质变化处匝设置沉降缝。采用片石砌筑时,不得大面平铺,石块应彼此交错搭接、无松动;采用河卵石铺砌时,必须长方向垂直于坡面,成横行栽砌牢固;采用就地浇筑混凝土时,宜在混凝土中加入速凝剂,提高早期强度,并在表面收浆时抹堤,做到平整、光滑。

(二)间接防护

间接防护是利用顺坝、丁坝、拦水坝、格坝等导流构造物来改变水流方向,调节水流速度,从而消除和减弱水流对路基边坡的直接作用。施工这些导流结构物时,应认真研究,制定合理的施工方案,避免因这些结构物的施工而引起沿岸农田、建筑物等遭受水流冲刷。

改移河道工程因造价较高,仅用于小规模的工程,如局部裁弯取直、挖滩改道、清除孤石等,一般在较短、较窄的河流中进行。

四、路基加固施工技术

(一)施工技术要求

1.开挖基坑时,应核对地质情况。

2.坡面密实、平整、稳定后,方可铺砌。

3.使用的砂浆或混凝土必须有配合比和强度实验,并按有关规定留够试件。

4.坡岸砌体两端及顶部边坡或岩破衔接应牢固、平顺、密贴,防止水进入坡岸背面。

5.分段施工时,每隔10～15m宜设一道伸缩缝;基底土质变化处应设沉降缝,并做好伸缩沉降缝及泄水孔。

(二)抹面、捶面防护施工要求

1.使用抹面砂浆或捶面多合土的配合比应该通过试抹、试捶确定,保证能够稳固的密贴于坡面。