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边坡防护技术适用性研究综述

2020-03-27朱琪

卷宗 2020年3期
关键词:防护适用性边坡

摘 要:为了根据实际情况选出最合理的边坡防护技术,对边坡的防护技术和稳定性影响因素进行了讨论,由于路基边坡病害类型复杂、边坡防护类型繁多,因此,在防护工程施工中,应结合工程地质条件、技术经济条件及人为因素,针对实际情况科学采取防护技术,从而保证技术的适用性,对路基边坡防护施工具有重要意义。

关键词:边坡;防护;施工技术;适用性

随着我国经济发展及城市建设的加快,公路运输业的发展已经初具规模,在公路工程修建过程中,对公路路基边坡防护是保证公路的整体性能和行车安全的重要保障。路基边坡的综合防护技术的适用性一直是公路修筑中的一个常见但研究程度低的课题。因此,针对实际情况科学的采取不同的边坡防护技术,对研究公路路基边坡的施工技术具有重要的理论意义与工程价值[1]。

1 边坡病害类型

边坡病害是一定范围的边坡地质体在众多因素的作用下,变形、破坏、运动而给人类生存环境造成危害和给生命财产造成损失的地质现象[1]。依照公路路基边坡产生病害的主要原因、规模程度以及土质类别的不同,可以将边坡产生的滑塌问题重点分析为滑坡、脱落以及溜方等不同损坏类型

1)溜方主要是由于山体中的土质发生松动而开始向边坡下方移动的现象,也就是边坡表层的土质下滑。造成这种现象的原因主要包括:降雨、施工不当等。发生滑坡现象主要是一部分土质受到重力作用开始向下面的地方滑动,从而引起大面积土质塌陷。

2)路基边坡发生滑坡是部分土质在重力的作用下,因为土体本身性质稳定程度不足, 造成了沿着边坡朝着下方脱落,主要原因包括:坡度过陡、坡脚被挖空或者在填土过程中操作的方法不当等。路提边坡发生滑坡的原因是边坡高度与岩土层的高度不相符合。

3)脱落和破碎主要发生于岩层的表面。由于岩层表面在受到了不同类型性质的外界自然环境的影响之后,使得公路路基表层的岩石层发生剥落使得岩层的石块坠落下来。整体上来讲,公路路基边坡产生滑塌的主要原因还是因为边坡上半部分土质层下溜所形成的[2]。

2 路基边坡稳定性影响因素

1)路基边坡的组成成分及强度参数。对路基边坡稳定性具有影响的一个非常关键的因素就是路基边坡自身的组成成分、强度参数及岩土性质。就我国目前的路基边坡来说,很多边坡的结构都是土质结构,土质结构受到土层强度的影响比较大,而影响土层强度的主要因素是土层内部的黏聚力与摩擦力、土体组成成分、土体颗粒大小等,其中土体颗粒大小会影响到边坡土层结构的种类,进而对边坡抗剪强度产生影响。例如,沙土当中的水分含量不及黏土,这就导致其抗滑能力低于黏土,再加上其内摩擦力及内聚力比较低,导致其抗剪强度也比较低。除此之外,岩土性质构成影响,包括岩土的坚硬程度、抗风化风能力、抗软化能力、强度、透水性等,也会对边坡抗剪强度造成影响。

2)路基边坡坡度及结构面倾角。路基边坡有两种形式,分别为天然边坡和人造邊坡,边坡的底部宽度和高度决定了坡度,比值越小,边坡稳定性越好。在实际路基边坡施工过程中,为保证边坡的稳定性,应避免对边坡坡度的过度削减, 应及时的采取有效的措施施工挖控制边坡坡度。边坡稳定性随组成的岩体中结构面(诸如断层、节理、层面等)的倾角变化而变化的。如果这些结构面是直立的或者水平的,就不会发生单纯的滑动,如果岩体所含的结构面倾向于破面,倾角又在30°-70°之间,就会发生简单的滑动

3)水文地质条件及地理环境的影响。在开展路基边坡施工的过程中就能够看到路基边坡的施工环境是比较复杂的,其不同地区、不同季节的水文地质条件都存在明显的差异,如岩土的时干时湿、收缩膨胀、冻结融化等,其中最为明显的特点就是土质的含水量会在不同时期出现明显的变化。

3 边坡技术类型及适用条件

目前最常用的边坡防护技术有植被防护技术、冲刷防护技术、土钉墙防护技术、土工织物防护技术,四种技术分别适用与不同类型的地质环境。在对路基边坡的防护技术进行设计的时候,需要从工程地质条件、技术经济性、人为因素等方面进行考虑。

1)边坡植被防护。(1)种草防护,适用于边坡稳定,坡面受雨水冲刷轻微,边坡高度不高、坡度不陡于1:1.25,且易于草类生长的路堤与路堑边坡;一般要求边坡高度不高(<6m)、不浸水或短期浸水,边坡上已扎根的种草坡面防护可容许缓慢流水的短期冲刷。选用根系发达、叶茎低矮、多年生长且适宜于当地土壤和气候条件的草种,植于40cm(无熟土时,表土厚度≥20cm)表土层。(2)撒草籽、铺草皮护坡:指人工铺贴草皮、栽种灌木或撒播草籽,多用于草皮来源较易,边坡高度不高,且坡度较缓的土质路堤边坡。(3)植灌木防护,与种草、铺草皮配合使用,使坡面形成良好的防护层,适用于土质边坡和膨胀土边坡,但对盐渍土经常浸水、经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。灌木宜植于1:1.5或更缓的边坡上,或在堤岸边的河滩上,用以降低流速,促使泥沙淤积。

2)边坡冲刷防护,(1)干砌片石防护,多用于当地草皮缺乏,石料来源丰富,边坡较缓,土质、软岩及易风化、易受水流侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、周期性浸水及受水流冲刷较轻(流速小于2-4m/s)的河岸或水库岸坡的坡面防护,但施工速度慢,造价较高,缺乏景观效果,不适应“绿色环保”的要求[3]。(2)浆砌片(卵)石护坡,适用于防护流速较大(3-6m/s)、波浪作用较强、有流水、漂浮物等撞击的边坡。对过分潮湿或冻害严重的土质边坡应先采取排水措施再行铺筑。(3)浆砌预制块防护适用于石料缺乏地区。预制块的混凝土强度不应低于C15,在严寒地区不应低于C20。(4)锚杆钢丝网喷浆或喷射混凝土护坡适用于直面为碎裂结构的硬岩或层状结构的不连续地层,以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡。施工简便,效果较好。

3)土工织物防护。(1)挂网式坡面防护适用于风化碎落较严重的岩石边坡。沿边坡悬挂的土工网能截住落石,引导其进入边沟或其他可控制地区。落石直径较大,边坡倾角大于400时不易使用。(2)土工织物复合植被防护坡面综合了土工织物和植被两类防护的优点,其典型形式是三维土网(垫)植草防护,主要适用于边坡坡度缓于1:1,边坡高度小于3m的土质边坡。(3)其他土工织物防护有草坪植生带、适用于破碎或易风化破碎的岩路堑边坡的锚杆挂高强塑料网格喷浆(喷射混凝土),以及土工织物作反滤层的护坡。

4)土钉墙防护。土钉墙支护一般适合于地下水位以上或经过降排水措施后的素填土、普通性黏土、粘性的砂土和粉土等较为均匀土体边坡。当场地同时存在土层和不同风化程度岩体时,应用土钉墙支护特别有利。土钉墙支护应用范围非常广泛,可用于土体开挖时的临时支护、永久挡土结构、现有挡土结构和支护的修理、改建下抢险加固、加固可能失稳的堤坡等。在建筑基坑支护中,主要用于基坑深度不超过20m的基坑支护。

4 结语

通过对边坡防护技术的研究,综合考虑工程地质条件、技术经济性、人为因素等方面对边坡稳定性的影响,从而根据实际情况科学的对路基边坡的防护技术进行设计,不同的路基边坡状态选择不同的防护技术,实现对路基边坡防护的经济性、安全性、适用性。

参考文献

[1]黄少杰.公路路基边坡损坏的原因及防护措施[J].交通世界,2019(11):95-96

[2]曹艳芬.公路路基边坡的防护方法[J].山西建筑,2018,44(06):121-122.

[3]梁仁友.美国公路路基边坡的治理[J].路基工程,1988(01):75-78.

作者简介

朱琪(1999-),女,汉族,四川省绵阳市北川县通口镇,本科,西南科技大学 土木工程与建筑学院,工程管理。

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