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新理念在公路边坡防护设计中的应用

2014-04-06

山西建筑 2014年34期
关键词:框格新理念植被

崔 平

(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)

新理念在公路边坡防护设计中的应用

崔 平

(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)

介绍了公路边坡防护的基本形式,结合公路边坡防护安全性、因地制宜、设计统一以及环保的原则,提出了工程建设刚柔并济、积极引导生态防护、适时加入人文特色等边坡防护设计的新理念,以促使公路建设更好地与自然环境相互融合。

公路,边坡防护,设计,新理念

在公路向山区建设时,施工难度比较大,经常会出现大量破坏自然植被,破坏原本山体来保证边坡稳定的情况,后期再投入大力气做山体的恢复,资源耗费很大,这就需要边坡设计中通过技术改进,对传统的设计革新,提出新理念应用于边坡加固和设计,要最大限度的保护原始风貌,把破坏减到最低,重视恢复工作,多措并举对边坡进行加固,满足公路建设需要。

1 公路边坡防护的基本形式

边坡在公路建设中的重要环节,边坡建设的好,对于路基、路面的安全性以及稳定性有极大帮助,并能有效的延长公路使用的寿命,同时减少公路的安全事故。在我国,公路边坡防护主要通过五种方式,即:植物防护、砌坡防护、框格防护、喷浆防护和喷混凝土防护、综合防护。

植被防护,主要是以种草、植草皮和植树等形式利用植被的覆盖作用,根系的加固作用,减少边坡被大气降水、地表径流冲刷的危险。种草多选取耐寒耐旱且根系发达草种,植树多选择乔木、柏树等易成活品种,植草皮多选择香根草等,起到护坡和绿化的双重作用。

砌坡防护,主要是以块石、砌片石和预制板等材料的铺砌,来防止坡面水流和地表径流的冲刷,施工中以干砌和浆砌结合,根据水流的冲刷情况灵活搭配。

框格防护,主要利用混凝土和浆砌切片石构成框格,在水流下使边坡面避免形成冲沟,以提高坡面的地表粗糙程度来减缓水流时的速度。把框格防护和植被防护相结合,在框格内种植根系发达的各种植物。

喷浆防护和喷混凝土防护,主要是在边坡风化严重,裂缝大,坡面不平整的岩石边坡,用喷浆或喷混凝土来封闭边坡岩石上的缝隙,防止水汽入侵岩体而引起的侧向水压,导致落石崩坍。

综合防护,在自身情况很不稳定的边坡上主要是综合运用植被、框格、喷浆等措施,稳固边坡,在具体工程上主要分为两类:一种是以植被防护为主,边缘做框架防护,另一种是先铺设人工石块,缝隙中再喷播草种。

2 公路边坡防护的基本原则

在公路的沿线分布着数量巨大的边坡,覆盖范围广,但一直以来边坡的建设对自然的危害也较大,这就要求在公路边坡设计时遵循一定的原则,实现经济与自然的和谐共处。

2.1 安全性原则

公路上每天行驶着数以万计的车辆,行车安全极为重要,公路建设是否安全关系到社会的安定团结,也关系到交通是否通达。我国公路上的工程事故(如:塌方、沉陷等)主要原因就是边坡防护不利造成的。因此公路边坡的安全性是保障行车安全、加快道路通畅的重要因素。

在设计中,要科学计算安全系数,控制安全值在合理范围内。在施工中要进行科学管理,根据《公路路基设计规范》和边坡防护的设计要求,对边坡的稳定性检测。当实际情况反映的地质问题和设计有出入时,及时通过书面上报,相关单位研究讨论对设计做出修改补充,并建立专人负责制,出现问题落实到人。根据批复的设计方案进行施工时,要严格按照质量标准执行,违规建设要坚决查处,只有保证边坡的质量过硬,才能为行车安全、交通顺畅起到保障性作用。

2.2 因地制宜原则

因地制宜原则,就是要求工程建设者根据不同的地形地貌、气候水文等特征,制定切实可行的边坡设计。公路建设不断延伸,现在已经到达多年冻土的西藏地区,不同地区的地形地貌特点多种多样,气候情况也各有不同,就使得引起边坡崩坍的原因也是各异,为公路边坡建设带来各种各样的难题。

设计中把边坡问题大体分为三类:落石型、流动型、滑坡型。例如,在岩石较为陡峭的边坡易发生落石型问题,其主要原因在于公路的使用时间较长,岩石型边坡内部岩层会在外部压力下产生裂纹、渗水,加上自然条件下不断侵蚀,裂纹进一步扩大,扩大的裂纹中在雨雪情况下会存水,压力不断增加引发崩坍。因此可见,边坡要使用长久,就要根据实地特点设计,在落石型边坡设计中就要格外注意对其防水性的处理。

2.3 设计统一原则

边坡防护不是单独割裂的,中间可能要面对不同地貌特征,不同的土质情况,这就要求在设计方案上对所有因素综合收集整合,形成一套切实可行的设计方案。在施工时,可根据实地情况适当对方案进行调整。举例说明,边坡的坡面因为雨水的冲刷以及坡面径流冲刷,会形成路基边坡面的流水冲沟。冲沟不断地扩大就会使路基破坏。洪水和河道的长久侵蚀会使得路堤坡脚损坏。面对这样的问题,就需要对下边坡增加硬防护,以对抗水流的冲刷,工程的上边坡又会因为风化等外力作用,产生崩坍隐患。由此可见,在边坡的设计时,既要全局统筹又要注重细节,具体情况具体分析,以达到项目最优。

2.4 环保原则

在环境问题日益严峻的今天,工程建设方面对环保的要求也越来越高,我们不能走先污染后治理的老路,在公路边坡防护设计中,尤其要注意环保方面的科技创新,本着绿色环保的理念,在建筑材料,成本节约等方面把环保落到实处,大力使用绿色环保材料和循环利用,提高工程的经济性。

3 公路边坡防护新理念应用

3.1 工程建设刚柔并济

一直以来,我国的公路边坡防护设计以砌石和防护钢网为主,针对刚性结构的措施设计,长时间内都发挥着很大效用,以其方便有效被广泛使用,但是千篇一律的钢筋混凝土很容易让司机视觉疲劳,与自然环境格格不入。近年来,整个社会对环保慢慢重视起来,在公路等基础设施的建设上,也要求对生态予以关注,要求把环境的保护工作作为工程建设的重要一环,在公路边坡防护设计上,提出了刚柔并济。

挖方边坡防护是边坡防护的重点,在保证边坡稳定的情况下,优先选择植被防护,运用植被根系固土能力强的作用,减缓地表径流、水土冲刷等自然作用,从而起到防止水土流失及阻止泥石流形成的功效。在植被的选择上要根据项目地的实际地貌和气候水文情况,选择易成活、生长快且根系发达的常绿植物,对行车司机的舒适度及公路与自然的和谐有着十分重要的意义。例如:在我国神农架地区,边坡设计为与当地的雨林地貌相结合,创造性的使用喷播基材的方式来绿化边坡,主要适用于岩石边坡、砌石边坡和没有绿色植物生长的土壤环境。喷播基材法要先使用锚杆把铁丝网在坡面上固定,再将准备的基材混合物在坡面上喷射(基材混合物主要包括种植土、绿化基材、种子和纤维),使坡面能形成一层类似土壤,成为植物生长的养料层。可有效保存植物需要的养分,起到刚柔相济的作用。

3.2 积极引导生态防护

在传统的工程建设时,经常要开挖大量的土方,严重破坏了原有地区的植被环境,导致生态失衡和水土流失。靠自然恢复边坡需要很长的时间,有的甚至将永不恢复,给当地环境造成巨大影响。随着经济的发展,人们对生存环境的要求不断提高,行车的舒适感,环境的美感都受到关注,这就要求在公路防护设计上,根据地形土质这些自然环境,再配合植被品种,边坡形式,边坡裸露岩石性质进行边坡生态绿化。

生态防护将成为主流,因地制宜的边坡绿化,不断地改造人为破坏生态的公路项目,重视在建公路沿线的施工生态保护。建设生态型的公路边坡防护,能减缓裸露的岩土表面破坏的速度,实现可持续发展。同时为满足人们对审美的要求,推动着公路的景观设计成为公路工程设计的重要部分,以边坡的设计美化作为公路景观设计的选决条件,实现工程建设与自然环境相协调。

3.3 适时加入人文特色

我国地域辽阔,不同地域都有各自的地域特征,把公路作为一个展示地域文化的小窗口,在边坡防护设计中,适时加入人文特色,比如神农架地区就在挡土墙上绘制了当地的神秘图腾和传说;西安将秦汉人物雕像置于边坡防护中,这都是极好的实例。在工程建设中充分注重人文,使坡面建设更加平顺,变棱角为弧度充分贴近自然。通过环保材料的运用,减少废气和噪声等污染,打造良好生态环境。

4 结语

公路边坡防护设计作为公路基础设施建设的重要环节,它对公路稳定性和安全性起着决定性作用,本文通过探讨边坡设计的原则,现在使用的技术以及新理念的应用,对整个工程建设建立起一套直观的理念,公路跨越范围广,地貌特点多样,这就要求我们的工程建设者们根据具体问题具体分析、刚柔并济的原则和与生态环境相协调的原则,统筹全局,实践新理念,设计建设更多的优质公路边坡防护工程。

[1] 党高峰,曾 勇,艾仁高.新理念在公路边坡防护设计中的应用[J].中外公路,2010(10):65-66.

[2] 陈 鹏.公路顺层岩质边坡稳定及其影响因素分析[D].杭州:浙江大学,2012.

[3] 廖 军.差异性信息条件下公路边坡设计方法研究[D].成都:西南交通大学,2012.

[4] 刘 伟,赵正杰,尹成志.公路边坡防护设计中的创新理念应用[J].交通标准化,2012(5):39-41.

[5] 龙吉君,刘小琳.路堑边坡防护工程设计方案优化及评价[J].山西建筑,2014,40(12):178-179.

Application of new concept in highway slope protection design

CUI Ping

(ShanxiTrafficPlanning,SurveyandDesignInstitute,Taiyuan030012,China)

The paper introduces basic highway slope protection forms. Combining with highway slope protection security, suitability, design unity and environment protection and other principles, it puts forward new slope protection design concept including couple hardness with softness, ecological protection and adding human culture and so on, so as to promote the organic integrity of highway construction and natural environment.

highway, slope protection, design, new concept

1009-6825(2014)34-0160-02

2014-09-08

崔 平(1979- ),男,工程师

U416.14

A

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