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公路路基边坡破坏的形式及防护措施

2020-03-25吕家云

价值工程 2020年4期
关键词:公路路基防护措施形式

吕家云

摘要:本文研究重点就是公路路基边坡破坏的形式及防护措施,分析常见边坡损坏形式及损坏原因,并采取合理的措施加以防护。

Abstract: The research focus of this article is on the forms and protective measures of highway subgrade slope damage. The common forms of slope damage and their causes are analyzed, and reasonable measures are taken to protect them.

關键词:公路路基;边坡损坏;形式;原因;防护措施

Key words: highway subgrade;slope damage;form;cause;protective measures

中图分类号:U213.1+3                                  文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)04-0158-02

0  引言

公路路基边坡是公路路基的重要部分之一,路基边坡的破坏,会导致公路瘫痪,甚至威胁到人们的生命财产安全,因此,路基边坡损坏问题一直是公路施工养护中的重点。

1  公路路基边坡破坏形式和原因分析

1.1 填方边坡

在填方边坡中,其主要的损坏为开裂、沉降变形及滑坍等;损坏的原因主要有如下几个方面:一是填方路段不良地质变化引发的路基边坡损坏,如因路基施工及车辆荷载的影响,使地基土体内部应力及含水情况发生变化,出现不良地质变化;二是设计方案不合理及施工质量导致的损坏,如填料的选用、边坡坡率、施工工艺及压实度等不满足规范要求等;三是受到外界因素的影响产生的损坏,如地表水的冲刷,地下水的侵蚀软化路基土体,温度、湿度的反复变化影响以及地震和人为破坏等。

1.2 挖方边坡

人工开挖的石质边坡,其强度要符合边坡的稳定性要求。但受降雨和融雪等影响,挖方边坡不可避免会出现一些损害,主要的损坏形式有三种,即落石型、滑坡型和流动型崩塌。首先是落石型崩塌,这种损害主要出现在比较陡的边坡,产生的落石的岩层节理、裂隙发育中落石沿陡的裂面活动。同时渗水、冻融的反复影响下,裂缝会持续扩大,降雨又会使其中充满水,进而在侧向静水压力下引发崩塌。硬岩下卧软弱层也会出现这种情况,需对其及时严格控制,避免落实威胁到道路行车安全。

其次是滑动型边坡,在外力作用下岩层被剪断,一般在路基和存在软弱夹层的层间出现沿软岩顺层滑动现象,造成路基坍塌。施工爆破挖掘过程中,岩体间的稳定性也会找到破坏,如果在基岩上覆盖了松散的堆积物,就会使其沿节理面或者断面层坍塌。

最后是流动型崩塌,主要是在雨水冲刷下引发小岩屑、岩石风化土的流动,这些沉积物质比较松散,因此易受雨水冲刷影响,导致路基坍塌。在平常维护保养中发现这种现象时,需及时采取措施对其修补,避免危害加剧影响到交通安全,引发交通事故和经济损失等。

2  公路路基边坡破坏防治原则

在边坡破坏和病害防治中,应坚持预防为主、治理为辅的原则,在选定路线之前,要对线路岩土性质、其它工程地质问题等加以详细勘察,为施工设计提供尽可能全面、准确的依据,避免引发病害导致路基边坡破坏,甚至造成严重安全事故。

第一要坚持以工程地质条件为依据,对滑坡做好定性评价和定量分析,后者要满足前者要求;第二就是安全性原则,根据需防治对象的重要性,合理设计其使用年限,结合地下水条件、地质条件计算安全系数;第三是技术经济合理性,将地形和地质条件充分利用起来,结合实际情况采取合理的处治措施对不良地质进行处理,具体措施要兼顾技术性、经济性和合理性,保证滑体能趋向稳定方面发展,施工人员处于安全状态。如果是性质比较复杂的大型滑坡,可以尽量绕避,如果绕避不可取则应考虑滑坡的规模、公路与滑坡间的影响、治理费用等,比较几种方案再合理选择。可能发生急剧变形的滑坡,应采取快速有效的措施。大型滑坡比较缓慢,则应全面统筹规划进行整治,观察工程实施后的具体成效完善治理措施。施工和运营中的大型滑坡处治及绕避要慎重,及时优化和改进治理方案,并结合防治措施进行维护,在全面比较各方案后选择最佳预防措施,避免新滑坡的产生。性质简单的中小型滑坡,一般不必绕避即可整治,但要注意对路线平面和纵面位置加以调整,实现经济、合理、方便施工;第四,开展滑坡整治前,应先做好临时排水系统设置,遏制滑坡的进一步发展,再根据问题成因采取措施。一般选择在旱季进行滑坡整治,且要合理安排施工程序,采取科学的施工方案,避免滑坡继续发展。

3  公路路基边坡防护措施

3.1 植物防护技术

通常情况下,植物可以覆盖路基边坡,因地制宜地选择铺草皮、植草、植灌等措施,可以利用植物的根系加固边坡,避免其在降水、径流冲刷下损坏。具体要种植的植物,要综合当地环境、土地质量等因素选择,植物要保证根系发达,固土和护坡能力良好,覆盖度和密度较大。生长特性方面,要求其成活率高、绿期长、耐践踏、易移植繁殖,后续修正和管理容易,最好是具备一定的抗污染能力。在铺设草皮中要注意控制好草皮厚度,通常在10cm左右,根据施工情况计算种植的面积,一般选择带状、块状的草皮。一些地区盐碱化严重,其选择的植物也要考虑耐盐碱性特征。

①植草防护,一般在边坡稳定性良好、坡面冲刷轻微的工程中采用,边坡高度较低、坡度较缓,且其土质适合种草,一般不在岩石边坡防护中使用。可以采取撒播、沟播、喷播和植生袋几种方式来种植,比如植生袋播种方式常用于暴雨强度大的地区,可以保证植草作业成效。这种养护方式简单方便、成本低、效率高,还可以美化环境。铺草皮防护,一般在坡度陡、冲刷比较严重的土质边坡中使用,可以对施工完成的边坡迅速进行防护,采用平铺、水平叠铺或者垂直叠铺的方式进行,在成岩作用较差的软岩层边坡防护中应用成效也相当明显。其不足之处就在于后期养护管理难度较大,容易被雨水冲走,不利于保证成活率和工程质量,易引发表土流失、坍滑等病害,后续可能还需进行整治和修复。

②土工网植草防护,集合了坡面加固和植物防护,播种初期还可防冲刷,以确保草籽能够顺利生长,在坡面被植物覆盖后可以得到长期防护。这种防护方式能承受4m/s以上流速的水流冲刷,一定条件下可以达到浆砌石护坡的功效,从生态上讲较工程防护更加生态、经济。

3.2 工程防护技术

对公路路基边坡的工程防护技术,具体分为加固措施和防护措施,加固措施主要是对边坡起加固作用,而防护措施是防护边坡坡面,主要应用于岩石边坡,防止其坡面被风化和冲刷等。

3.2.1 坡面防护技术

当前在公路路基边坡坡面防护方面,主要通过抹面、喷砂浆和灌浆等方式进行。这些技术措施的应用如下:

第一是抹面防护,一般在软质岩层路堑边坡中应用,这种边坡易被风化,需在坡面加设耐风化表层,将大气隔离开来减缓风化。通常采用的抹面材料有水泥砂浆等,抹面厚度范围大致在3~7cm间,可在表面涂沥青保护层避免产生细微裂缝影响抹面。

第二,喷砂浆和喷混凝土防护。这种技术在易风化、节理裂缝发育的岩石坡面防护应用较多,目的是防止其继续风化,保证边坡拥有足够稳定性,不会出现落石崩塌等病害。喷射混凝土虽然施工简单、可有效防止风化,但其成本较高,且厚度控制方面难度较大,也可能因封面阻水引发饱水坍塌滑坡危害。

第三,干砌片石防护。在易风化、破坏严重的路基边坡防护中常用。砌面防护方面适宜选择干砌片结构,以保证经济性的同时良好适应边坡变形。但在水流冲击下,干砌片石小颗粒会被冲刷,有可能引发严重沉陷。其结构有两种,即单层铺砌、双层铺砌。在干砌片石防护下,应设置碎石等构成的垫层或土工织物,避免水流冲击坡面土层。

第四,砌浆片石护坡。这种防护技术常见于受水侵蚀比较严重的土质边坡,或者一些剥落的软质岩石边坡等,但同时还需采取其它防护措施,保证该方法作用可以充分发挥。

第五,护面墙防护,即坡面覆盖的浆砌片石,主要在柔软岩层路堑边坡中采用,一般只需承受其自身重力,侧压力较少。设置时,墙面要与坡面紧密覆盖,其厚度多在0.4~0.6m,宽度至少要达到1m,墙背处设置耳墙,纵向每间隔10m设置一道伸缩缝,墙身还需留好排水孔,然后封闭顶部。

3.2.2 锚杆(索)、抗滑桩、抗滑墙加固防护

一些边坡已经失稳或者可能失稳,需采取加固技术提高其稳定性,再开展坡面防护。常用的边坡加固技术主要是锚杆(索)防护、抗滑桩、抗滑挡土墙防护等。如果边坡的坡面为硬岩,其结构碎裂,或者为层状结构不连续的地层,适合采用锚杆(索)防护加固技术。一些土质边坡中会采用土钉墙技术,其原理类似于锚杆防护,通过将土钉打入,提高土体抗滑能力,保证其稳定性良好,为避免大规模的刷坡减载,可采用抗滑桩或抗滑墙锁住滑坡脚,或坡脚采用抗滑桩、抗滑墙,坡面采用锚杆(索)及骨架护坡相结合的综合防护体系。

3.3 公路路基边坡防排水技术

在进行路基边坡防护的过程中,对其进行防排水处理是相当重要的,具体处理要从疏、堵、绿和补这四方面开展。

“疏”方面,就是将边坡坡面、路面汇水及时疏导排出,需配备完好的坡顶截水沟、坡面急流槽、路基边沟、排水沟、涵洞等排水设施,减少公路范围内的地表汇水和积水,保证路堤稳定性。“堵”,则是将损毁圬工、砌体孔隙,边坡坡面松散易渗口等堵住,避免其继续渗水,路基边沟、排水沟等排水设施的排水能力也要根据区域汇水情况合理设置,做到迅速疏导,避免因地表水的渗入软化路基或边坡土体。需保证如路基路面、排水防護、填挖结合部等各结构体之间联结紧密,防止有水渗透进入。根据各种原因引发的裂缝等问题采取砂浆、生石灰等填补修复。“绿”就是边坡种植花草或灌木类植物,一般是低矮类型的,通过其根系固土护坡,还可减弱雨水冲刷,防止坍塌,这样不仅能稳固路基,防止水土流失,美化路容,还能极大地减少因公路建设而导致的局部小气候恶化和滑坡、泥石流等地质灾害造成的生态环境的负面影响,改善公路环境,延长公路使用寿命,达到注重公路建设与环境保护的和谐统一。“补”即对缺土边坡及时进行填补,可以掺加适当的水泥等,使土壤含水量降低,边坡填土可以保证初期稳定程度良好。

4  结束语

公路路基边坡防护中,相关人员需掌握其损坏原因、分析损坏形式,针对可能出现的问题采取合理的预防、防护措施,结合多种技术措施解决存在问题,保证边坡质量和稳定性,确保公路工程质量、稳定性和安全性满足使用需求。

参考文献:

[1]王同俊.公路路基边坡病害及防护措施关键探索[J].智能城市,2019,5(20):65-66.

[2]管涛.公路路基边坡病害的防护与治理[J].商品与质量,2019(29):135.

[3]张旭阳.浅谈公路工程路基施工质量控制技术[J].价值工程,2018,37(30):158-159.

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