浅谈公路路基上边坡整治

金 洪

(杭州市公路管理局,杭州 310030)

0 引 言

2004年,交通部实施以 “消除隐患、珍视生命”为主题的公路安全保障工程,杭州市公路管理局针对各县市的省道边坡进行逐年分步实施整治工程。淳安县06省道建成已有十多年了,由于当时建设经费不足及路线所在的地形条件等原因,路线急弯比较多且在原建设的过程中不可避免地会开掘出大量的岩土边坡,又没有边坡防护,而淳安县又处在南方,雨量充沛,在多雨的季节路基上边坡时常发生坍塌使公路中断,严重的能引起交通事故。

边坡整治应抓住设计公路整治点的地质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护形式或结合不同的防护方式,以确保公路边坡的稳定性和可持续性,因此选择适当的边坡整治防护方案就显得尤为重要。

前几年,淳安县道昌文线新建公路边坡防护设计基本上采用护面墙、喷浆、锚喷等纯圬工结构进行边坡防护。虽然其初期稳固和抗侵蚀效果较好,但随着时间地推移,岩石的风化、砼的老化、钢筋的锈蚀使其效果越来越差,同时其对自然生态整体环境的破坏以及在降低噪音、光污染、缓解视觉疲劳等诸多方面的缺点都与当前注重生态环境保护、坚持可持续发展的现代工程理念相去甚远。何况淳安县是一个县级旅游胜地,县交通主管部门在岩土边坡防护方面均倾向于自然植被生态防护与工程防护相结合的方案。在建淳线06省道上的边坡整治中引入了自然植被生态防护,目的是将绿化作为一种永久性的生态防护手段,又可与周围环境相协调,使公路融入到千岛湖美丽的湖光山色中。其中在石质边坡上采用边坡挡土翼工法植被防护已取得了一定的成效。

1 工程概况

建淳线06省道起点是连接建德到千岛湖的主要干道,淳安境内桩号为K19+300～K44+269,长24.969 km,全程双向两车道设计。途经淡竹、屏山、终点千岛湖镇。此段公路地处丘陵地带,沿线地貌以剥蚀残丘、阶地及丘陵为主,路段为一侧沿山一侧水库,桥隧结构物众多,高填深切频繁。

边坡整治点路段为K28+125～K28+690段,此段处在路线的最小弯道上,不符合停车视距。此段地貌主要呈现NW 侧平缓 20°～30°,SE陡坡 40°～45°的客斯特地貌,植被茂盛。地层穿越两层,属早石炭世的叶塘组 (C1Y)及中石炭黄龙组(C2Y)。叶家塘组为灰—紫红色的含钙质泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,顶部可见泥质硕岩,下部为青灰色中组粒石英砂岩、局部含硕。主要为叶家塘组顶部岩层。黄龙组岩性下部为厚层状灰色—深灰色白云岩,具刀砍纹,中部为白色结晶灰岩,上部为灰黑色—灰色相间的灰岩,方解石脉 (团块)较发育,晶体较好,黄龙组与叶家塘组之间呈平行埠整合接触。由于黄龙组灰岩的存在,使得客斯特地貌发育,溶蚀现象存在,可能存在与地表连通的溶洞,局部存在泉水,并受季节影响。

路堑原边坡坡比为1∶0.25,原边坡无防护,本次边坡整治用边坡挡土翼工法植被防护。

图1 路段视距不好

图2 上边坡有孤石

2 边坡整治方案设计

建淳线06省道K28+590～K28+690处在半径为60 m的弯道上,此处行车视距不足,上边坡又存在块状石,极易掉块。根据这种情况,选择边坡整治的方案为:卸载上边坡的同时,并留有5 m的视距台,开挖后的石质边坡在喷锚防护的基础上用挡土翼工法植被绿化。

具体设计要求见图3。

图3 设计图

3 挡土翼工法植被绿化机理

根据本路段路基边坡的地质结构,土质岩性以及本地区的水文气候条件分析,该段路基边坡主要将产生以下两种破坏:(1)表层碎石土受雨水侵蚀产生冲刷;(2)上边坡存在灰岩孤石,极易引起掉块。针对上述情况采用挡土翼工法植被防护在施工期利用锚杆、钢筋网锚喷混凝土 (保留导根孔)来固定边坡表面,后用两种不同的特殊绿化基材分成两次吹喷,按照一定的厚度吹喷至边坡表面并用特制的挡土翼固定,防止绿化基盘滑落进行绿化施工。

4 边坡坡比设计

路堑原边坡坡比为1∶0.25,在原边坡上采用挡土翼超厚层基材吹喷工法可能会使整个坡面失去支撑,造成绿化基盘滑落,构成质量、安全事故隐患。因此我们把边坡坡比设计为不小于1∶0.5的边坡,施工风险也大大降低。

5 挡土翼工法植被绿化施工方法

挡土翼超厚层基材吹喷工法是以 “树林化绿化”为目标,在混凝土锚喷防护斜面和硬质岩面边坡,将两种不同的特殊绿化基材分成两次吹喷,按照一定的厚度吹喷至边坡表面并用特制的挡土翼固定,防止绿化基盘滑落进行绿化施工的一种边坡绿化方法。

根据边坡坡面实际情况,采用边坡挡土翼工法,在土质边坡坡面上建立生态层施工方法和技术措施如下:

施工准备—→导根孔布设—→挡土翼设置—→绿化基盘材吹喷—→挂网—→厚层植生基材吹喷—→植被种植—→养护管理

(1)导根孔布设

导根孔布设,有利于植物根系伸入坡面岩层,每平方米设7个。

(2)挡土翼设置

挡土翼规格采用φ16,L=500,间距2 m呈菱型布置。

(3)绿化基盘材吹喷

基材混合物由FDL-3植生吹喷基材、客土、土壤渗透剂等按一定比例混合而成,然后采用专业喷播机械将搅拌好的混合物送到坡面,喷附在坡面和铁丝网上,厚度要求不小于12 cm。

(4)挂 网

应在锚杆可受力后进行,网必须张拉紧,网间搭接宽度≥5 cm,并间隔30 cm用18#铁丝绑扎牢固。

(5)厚层植生基材吹喷

基材混合物采用晒干的泥炭土、腐植土 (过筛)和木 (草纸)纤维、粘结剂、保水剂,用搅拌机搅和均匀,然后采用专业喷播机械将搅拌好的基质 (客土)送到坡面,喷附在坡面和铁丝网上,厚层基材3 cm。

(6)植被种植

植被种子可选用繁殖力较强的本地野花草籽为主,在使用前应做发芽率试验,发芽率达90%以上方可使用,对难发芽的植被种子使用前应作催芽处理。

(7)养护管理

施工完成后,必须定期进行养护,养护内容包括浇水、施肥、补种、防病虫害等。在养护期内,应一直保持坡面湿润至草种全满、齐苗。在干旱季节应适当增加浇水次数,雨季适当减少。后期浇水应遵循 “多量少次”的原则。

高温季节及雨季,可覆盖遮阳网,待草生长高度达到4～5cm后,揭开遮阳网,以免阻止植物生长。施工完成一个月后,应全面检查草本植物生长情况,对于生长明显不均匀的位置应予以补播处理。应进行保育和更新等维持作业,同时开展植物的虫病害防治工作。

6 挡土翼、导根孔的作用

(1)挡土翼的作用:乔灌木在混凝土边坡初期生长最低的土壤厚度不得小于15 cm。在这重边坡绿化的前提下,挡土翼不仅能支撑足够厚度的土壤基盘重量、保持绿化基盘稳定,还能满足绿化基盘的土壤硬度适合植被生长。

(2)导根孔的作用:挡土翼工法是运用混凝土锚喷加固边坡,其工法规定混凝土锚喷面每平方必须布设3～7个导根孔。导根孔的作用是贯通绿化基盘与山间混凝土的阻隔,这种贯通对于乔木根系的生长以及带来的边坡稳定是至关重要的。

图4 施工完成后的照片

7 结 语

随着人们环境意识的提高,工程防护也将向生态防护发展,生态防护必然是今后公路建设、公路养护的一项重要内容。本文提到的路基石质边坡土挡土翼植草防护只是其中的一种形式,其在建淳线06省道K28+125～K28+690段的应用已得到了初步的肯定,其功效尚需进一步论证。

[1]DB33/T573-2005,浙江省农村公路养护技术规范[S].

[2]杨航宇,颜志平,朱赞凌,等.公路边坡防护与治理[M].北京:人民交通出版社,2002.

[3]赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2004.

[4]邓卫东.公路边坡稳定技术[M].北京:人民交通出版社,2006.

[5]赵华.边坡生态护坡结构稳定性分析及地基土的适宜性评价[J].地质灾害与环境保护,2003,14(4):47-50.

[6]周顺涛,辜彬,蔡胜,等.挡土翼工法在石质边坡生态恢复中的应用研究[J].水土保持通报,2009,(2):34-35.

[7]冯凤娇.浅谈路堑石质边坡生态防护[J].山西建筑,2009,35(25):294-295.