边坡防护类型及加固
2017-10-21田淑敏
田淑敏
摘要:在公路等级不断提高的趋势与背景之下人们逐渐提升对边坡的重视正度,这也是一种必然的发展趋势与方向。路基较宽、挖填较大是高速公路的显著特征,尤其是在山岭重丘区域建设高速公路时需要进行较多的高填深挖工作,边坡防护在这一过程中发挥着不可替代的重要作用。防止雨水、泥石流冲刷以及坍塌现象的出现是边坡防护工程的实质与目标。
关键词:山区高速公路;边坡;加固;防护
一、边坡防护及加固类型介绍
1.防护类型
(1)生物防护:生物防护主要包括种草、铺树皮以及植树三种类型。
(2)圬工防护:片(块)石护坡和护面墙、菱形网格护坡、六角空心砖护坡以及窗孔肋式护坡是圬工防护的主要手段,同时需要注意的是喷射混凝土护坡也在上述范围涵盖之内,在实际对其进行加固时需要结合实际实现对上述方式的合理选择。
2.加固类型
(1)护脚墙;
(2)抗滑墙;
(3)抗滑桩;
(4)预应力锚索;
(5)压浆锚柱(固结);
(6)排水固结。
二、影响边坡稳定的主要因素
边坡的稳定性能会受到各种客观因素的影响,通过总结我们可将其分为自然因素以及认为因素两种,下面对其进行仔细分析。
1.自然因素
我们可将公路视作为一种带状结构物,具有一定的特殊性。每条公路都需要穿过多个地区。在地质构造以及地形条件的影响之下区域内的地质以及气候条件都具有较大的差异。因此我们说地带类型、地质、水文、气候及筑路材料等是影响边坡稳定性的自然因素。
2.人为因素
人是实现公路建设与使用的前提,在结合建设程度以及建设内容的基础上将已建公路情况作为主要依据可对影响边坡稳定性的人为因素进行总结,分别为设计因素、施工因素以及养护管理因素。
三、常用边坡防护及其应用
1.片(块)石护坡和护面墙
片(块)石护坡分为浆砌和干砌两种,护面墙比护坡厚,有一定的抗推力作用。其优点是能就地取材、工艺简单,但自重大,不宜在高边坡上使用。
2.菱形网格护坡
菱形网格护坡,可预制安装也可用水泥混凝土现浇和石砌。工艺简单,网格内可植草。但只适用于填方边坡和土质挖方边坡。
3.窗孔肋式护坡
窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋,用水泥预制混凝土块做成拱形窗台,坡面水从肋上排出,窗内可植草,目前是一种较为理想的防护形式,但肋厚容易被偷工减料,应加强施工管理和质量监理。
4.生物防护
生物防护除植树(主要用于下边坡)属传统的防护形式外,植草或铺草皮是近年来才在高速公路上兴的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷,但养护费用高,要随时保持绿色有一定困难。
5.护脚墙与抗滑墙
护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别,仅只是断面大小和埋深不同而已(有时也加点锚杆或锚索)。护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用,不能抵抗推力;抗滑墙除有护脚墙的作用外,还具有抗推力作用,要根据具体情况选用。
四、稳定边坡的措施和方案
边坡和路面是反映公路修建质量的两面镜子,依据高速公路景观协调性和环保方面的要求,公路边坡不但要求稳定,而且还要美观。
过去由于多方面原因,基本不对公路边坡进行稳定性验算,都是按路基横断面图根据一般原则确定的坡比進行施工。这样,或多或少地存在一些人为的不确定因素。山区高速公路边坡高、坡面大,原则上都应进行稳定性验算。要搞好边坡稳定设计,首先要有详细的地质资料,所以,除搞好全线地质勘察外,在路基横断面图出来后,应对高边坡路段进行详细地质勘察。这里定性地从坡比与台高和防护与加固两个方面进行探讨。
1.坡比与台高
首先值得一提的是,公路边坡不能太陡,但也不是越缓越好。对于填方边坡用1:1.5-1:2已基本够用,而用增加台数的方式来解决稳定问题,这样可减少斜坡面汇水面积,对边坡稳定有利。
(1)土质或强风化石质边坡
第一台台高6m(从路面标高算起),坡比1:0.75-1:1;以后各台高不大于8m,坡比取1:1-1:1.25。
(2)石质边坡
第一台台高8m,坡比1:0.5-1:0.75;以后各台台高不大于12m,坡比1:0.75-1:1,较完整岩石可略陡。各种地质条件下的第一台碎落石宽度均考虑设置3m,其它各台2m。
2.防护与加固
(1)加固
防护是在边坡自身稳定的基础上进行的,首先应当考虑边坡的加固,加固的方法很多,较有效的方法有:抗滑墙、抗滑桩、顶应力锚索、压浆锚柱等。这里值得一提的是“边坡防排水”也应作为间接加固边坡的一种方法给予重视。边坡坍塌几乎都是在雨季出现,所以,其作用是显而易见的。
对防排水系统的设置为,坡顶截水沟按常规方式设置,而坡面碎落台截水沟按常规方式设置,而坡面碎落台截水沟不必每台都设置,在第一台上设置一道水泥混凝土截水沟即可。以上各台浇筑坡度2%、厚度10cm的水泥混凝土封闭,在边缘设置拦水带,每20m左右设一道竖向排水沟,将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果,此外,所设竖向排水沟还可起到对边坡加肋的作用,取消高边坡碎落台上的截水沟可以避免由于施工质量不佳而造成的渗漏水现象。
另一个非常值得重视的问题是,在土质或强风化岩石上边坡的坡脚也就是路基侧沟边缘,应设置抗滑墙或抗滑桩,以避免牵引式滑坍(坡)的产生。
(2)防护
以往的边坡防护主要考虑防冲刷、防风化即可,现在的边坡防护还要考虑美观和环保问题。为了减少水对边坡的危害,还应加上防渗水问题。根据以上几个方面的要求,对边坡防护提出下列建议。
①下边坡。下边坡采用菱形网格加植草防护并加密排水沟(填石路堤除外)。
②上边坡。上边坡第一台,根据不同地质情况采用护面墙、浆砌片(块)石护坡、窗孔肋式护坡、六角空心砖护坡等防护形式;以上各台,仍根据不同地质情况,采用菱形网格、窗孔肋式护面墙、浆砌片(块)石护坡和喷射混凝土外,其它都可在其上加植草防护,以恢复自然环境和美化公路。
另外,稳定性较好的岩石边坡不必再进行圬工防护,只需在一些低凹处放置一点耕植土,种植耐旱性较好的爬藤植物即可起到绿化美化的作用。
结语:
高速公路作用大,社会效益好,影响也大,因此,要重视边坡的防护、加固和消险工作。尽量减少高填深挖,采用高架桥梁和隧道代替,这样既可减少对自然环境的破坏,也可消除或减轻为搞好边坡防护与加固带来的问题。从而减少高速公路的隐患。
参考文献:
[1]梁宇.边坡防护的加固类型及其优缺点分析[J].中国科技投资,2014(A12):266-266.
[2]康晋浩.路基高边坡防护类型研究[J].城市建设理论研究:电子版,2016(15).