新理念在公路边坡防护设计中的应用研究
2018-08-15魏汾
魏 汾
(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)
1 公路边坡防护设计概述
公路边坡属于主动防护设计,是为了防止公路坡面岩土风化、剥落、破坏和崩塌等事故而设置的。通常采用砌石、锚杆、锚索、金属网、格栅网等对公路边坡进行加固,提高安全稳定性。同时,要求防护结构对公路边坡具有一定的适应性,如所采用的材料应采用高防腐防锈技术制造,以延长其使用寿命。现阶段,构件稳固的边坡防护系统已经比较系统和成熟,设计重点已经向绿色环保和增加人文景观的新理念方向发展。
在传统的公路边坡设计中,往往采用大填大挖,对山体及植被破坏严重,虽然也采取措施恢复植被,但仍然对当地生态破坏严重。新理念公路边坡防护设计中尽可能减少对边坡的开挖破坏,提倡保护环境,提高环境恢复力度。设计中应坚持因地制宜、统一规划、安全环保和综合治理的原则,将工程防护与生态防护有机的结合在一起。同时,在设计中注重加入人文景观,将边坡防护设计的边际效用扩展到了极致。
2 公路边坡防护的基本原则
2.1 安全性原则
近年来,我国交通量增长迅速,交通事故频发,在公路边坡设计中必须首要遵循安全性原则。公路边坡上的工程事故会造成道路损坏,引发交通事故,造成一定的经济损失,而这些与公路边坡防护设计不当直接相关。因此,公路边坡设计必须首要考虑边坡的安全性,采用科学的计算方法确定安全系数,将安全值控制在合理的范围内。
在边坡防护施工中应进行科学的管理,并对其边坡稳定性进行检测。当发现施工现场的地质情况与设计文件有出入时,应及时以书面形式上报给业主和设计单位,对设计进行修改变更,满足边坡防护安全性的要求。施工现场设专人负责,出现问题落实到人,提高施工管理人员的责任心。严格按照设计图纸进行施工,采取有效措施控制施工质量,为行车安全、交通顺畅提供有力保障。
2.2 因地制宜原则
因地制宜原则,就是在公路边坡设计中充分结合施工现场的地形地貌、气候水文等特征,制定适合边坡防护要求的设计方案。我国幅员辽阔,不同的地形地貌条件,不同的气候条件,对公路边坡提出了更高的要求,设计中应充分考虑地形与气候条件对边坡防护结构稳定性的影响。
在设计中应对边坡问题进行细致的分类,我们习惯是分为落石型、流动型、滑坡型三大类。落石型边坡较为常见,主要是由于边坡坡度陡峭,长时间在雨雪冻融等自然因素的作用下,产生裂缝,水分渗入后进一步产生侵蚀,长时间作用产生岩石碎落的现象。在进行边坡设计时,对这类边坡应做好防水处理,防止水对边坡岩石的侵蚀破坏。
2.3 设计统一原则
公路边坡的地貌特征并不是完全一样的,对不同地形地貌、不同土质情况的边坡,应该从整体稳定性上进行考虑,综合考虑所有影响因素,制定一套确实可行的防护设计方案。在公路边坡防护施工过程中,应结合施工现场实际情况对设计方案进行调整。例如某坡面长期受到雨水冲刷就会形成冲沟,冲沟不断扩大就会破坏路基的稳定性。而洪水对沿河路堤长期侵蚀会破坏路堤坡脚,这就需要对坡脚增加防护。因此,在对公路边坡防护设计时,应对边坡情况进行详细调查,具体问题具体分析,力求获得最佳的设计方案。
2.4 环保原则
3 新理念在公路边坡防护设计中的应用
3.1 工程建设刚柔并济
前些年,我国公路边坡防护设计主要以砌石防护和防护钢网刚性结构为主,由于其稳定性较好,有效保证了公路边坡的稳定性。然而,千篇一律的以钢筋混凝土为主的防护结构,很容易造成司机的视觉疲劳,也与自然环境格格不入。近年来,对环境保护的呼声越来越高,对生态的关注也越来越高,提出了刚柔并济的设计理论。
挖方边坡历来是公路边坡防护的重点,在保证边坡稳定性的前提下,应尽可能减少挖方数量,优先选用植被防护。植被防护的根系固结土壤能力强,可以减少地表径流流速,减少边坡的水土流失。另外,植被防护与周边的自然环境协调统一,可有效改善司机的行车舒适度。例如,我国神农架地区的某高速公路,在公路边坡防护设计中采用喷播基材法绿化边坡,良好的实现了与当地的雨林地貌的结合。首先使用锚杆和铁丝网对公路边坡进行固定,然后将掺有种子和肥料的基材混合物喷洒到边坡上,形成稳定的防护结构,达到了刚柔并济的效果。
3.2 积极引导生态防护
传统的公路边坡防护设计通常采用大挖大刷,然后进行植被恢复的方式,对周边植被破坏严重,容易造成生态失衡和水土流失。很多边坡采用自然恢复的方式来恢复边坡植被,恢复效果差,生态破坏严重。随着我国经济的发展,人们对生存环境的要求不断提高,对公路行车舒适性的要求也逐渐提高。这就要求在公路边坡防护设计时,将更多的生态因素引进来,根据公路边坡土质设计植被类型,在裸露的岩石边坡上进行生态绿化。随着我国公路交通的不断发展进步,生态防护将成为主流,逐步代替以往破坏生态的防护施工。同时,建设生态型的边坡防护结构,有利于提高公路边坡设计的美感,改善道路行车环境,将工程建设与自然环境良好结合。
3.3 加入人文特色,构建人文景观
我国幅员辽阔,不同地区有着不同的地域文化,在公路边坡设计中应适当加入人文特色,构建人文景观。在公路边坡设计中加入人文景观,将公路作为展示地域文化的小窗口,突出人文特色。例如,在陕西西安附近的公路上,将秦汉人物的雕塑树立在公路边坡防护中,这也是当地文明的一个展示。在公路边坡防护设计中加入人文景观,可使坡面建设更加平顺,有效降低驾驶员的疲劳感,打造良好生态环境。
4 结语
公路边坡防护设计关系到公路的施工质量和正常运营,是保证公路安全稳定的关键。而传统的设计方法已经不能满足当前公路边坡防护设计与施工的需要,新理念的设计方法的推广和使用成为必然。文章对公路边坡防护设计的必要性和原则进行分析,重点阐述新理念在公路边坡防护设计中的应用。使用新理念进行公路边坡设计,可有效减少对周边环境的破坏和污染,最大限度的保护植被,节约材料,提高边坡防护的经济性,保证公路边坡的安全性和稳定性,具有较高的经济效益和社会效益。
参考文献: