公路路基边坡防护设计分析

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:李祖樟
[导读] 摘要:现如今,我国经济在快速发展,全国范围内的公路运输逐渐普及,公路的快速发展进一步提升了城市化建设的步伐,实现城乡一体化建设。
        云南金杉工程建设监理咨询有限公司  云南省昆明市  650224
        摘要:现如今,我国经济在快速发展,全国范围内的公路运输逐渐普及,公路的快速发展进一步提升了城市化建设的步伐,实现城乡一体化建设。随着城市交通运输量的不断增大,对公路工程的建设质量也提出更高的要求,在针对公路工程的建设过程中,公路路基边坡的施工是非常重要的一部分,关系到整体公路的安全性和稳定性。因此,在实际的公路工程施工中,需要充分做好对边坡工程的设计和防护工作。
        关键词:公路路基;边坡防护;设计
        引言
        目前,公路路基边坡防护设计往往参照设计理论,采用传统的边坡防护设计方案,效果不如人意。部分边坡防护工程在施工中就发生坍塌,或者在完工后不久便出现滑坡、坠落等质量问题,不仅破坏沿线景观和生态平衡,还带来不良的社会影响,威胁车辆和驾驶员安全,甚至引发较大的经济损失。为改进这些不足,提升公路路基边坡防护设计质量,获得稳固、经济、美观的公路路基边坡,保障车辆安全顺利通行,有必要采取有效措施,提升公路路基边坡防护设计质量。
        1路基边坡防护设计重要性
        路基防护是使路基保持稳定且强度满足要求的基本措施,其防护重点在于路基边坡,因地形发生变化,设计标高和天然地面标高之间的关系有所不同,由此出现了半填半挖式路基。通过对岩土体开挖和填筑而形成的路基,会打破原地面保持的平衡状态,直接暴露在空气中受不同因素影响,岩土体自身性质将产生明显变化,导致岩土体发生移动和变形,严重时还会引起其他环境问题,例如植被破坏、滑坡与泥石流。因此,为了使路基保持稳定,避免产生路基病害,必须重视和做好路基边坡防护设计,在设计中要根据实际的地质条件、水文条件与现场条件,制定合理可行的防护措施,保证边坡防护效果。路基边坡防护设计最常见的问题在于所选防护措施不合理,无法满足设计要求。对此,需要从边坡的破坏形式与产生原因入手,针对不同防护措施的原理与特点,采取合理可行的防护措施。
        2公路路基设计边坡防护的问题
        2.1护坡设计不合理
        在护坡方案设计时,未能详细开展现场调查,仅凭工作经验或参照其他工程直接开展护坡设计。导致所选用的方案不合理,难以满足边坡防护施工需要。凝土防护方案设计时,防护高度与宽度不符合要求,未能实现对路基边坡的有效防护。加之混凝土防护施工中,没有严格遵循设计要求,影响边坡防护质量。
        2.2路基强度较差
        在公路工程通车运营期间,路基作为承担车辆荷载的主要结构层,主要承担着分散应力的作用。但是目前路基设计规范及标准中对路基强度、填料类型等方面并没有严格的标准,仅给出一个大概的量化范围。使得施工单位在选择路基填料种类、压实方法、压实厚度及压实度测试时范围较大。如果选择不当(尤其是路基填挖交界面处),会导致路基沉陷、滑移等各种病害,影响行车安全和行车舒适度。
        2.3排水系统设计不到位
        如果路基排水系统设计不合理或排水能力不能满足实际需求,会导致地表水渗入路面结构层,或地下水通过毛细作用上升至路面基层和面层等,从而使路面出现裂缝、坑槽、沉陷等病害。路基排水系统设计不当一般有以下两个原因:第一,路基设计人员设计能力不足,无法对工程范围内的地下水分布情况、降雨量大小进行深入分析,选择的排水构造及其组合不合理;第二,水对路基岩土体的侵蚀是一个动态变化的过程,影响因素复杂。


        3公路路基设计边坡防护的有效对策
        3.1混凝土防护设计
        部分边坡在阳光照射、风化、降水等作用下,路基坡面会出现大量裂缝。为此,设计采用混凝土防护能起到良好效果。通过混凝土防护能减少风化、降水等带来的负面影响,保证边坡稳定可靠。加强混凝土原材料质量控制,按要求进行拌和施工。加强钢筋施工质量控制,确保混凝土浇筑缓慢、均匀、连续进行,做好养护工作以确保混凝土强度。混凝土防护的成本相对较高,对周围景观也可能带来一定负面影响。
        3.2土工网植草
        该方法除了能起到防护作用,还能实现对坡面的加固,属于复合型措施。土工网是采用特殊工艺制成的立体网,属于新型防护材料,在加固边坡的基础上,于播种早期促进草种发芽、预防冲刷和保持土壤,伴随植物的不断生长,边坡表面植物覆盖率越来越大,此时植物将和土工网形成整体,实现长效防护与绿化。此外,由于该防护结构能抵抗4m/s左右的冲刷作用,所以在部分情况下能取代工程防护措施。但在设计中需要注意下列几点:确定现场是否具备使用土工网的条件;做好土工网专项设计;根据边坡实际情况,通过验算确定土工网能否起到抵抗边坡冲刷作用。
        3.3排水系统的设计
        公路路基在进行排水系统设计期间要严格遵循以下两大原则:①进行水力计算。确保排水沟、边沟、截水沟等构造物排水能力满足要求,确保流速在合理范围内;②考虑所设计的排水设施经济性。如果填方路堤或挖方路堑的边坡高度小于边沟深度,应在边坡坡脚处设置边沟来汇集地表水。③路基边沟应采用一定的防渗措施,避免边沟水渗入路基内部结构。④为避免毛细水上升,路基必须采用防渗层处理。
        3.4工程防护方案
        (1)路基边坡应该采用浆砌片石,提升其防护效果。在施工开始之前,应该将表层松散土清理干净,同时采用分层填筑与压实的方式,及时处理低洼位置,防止边坡损坏。而后根据坡度与工程的具体状态,选择尺寸合适的浆砌石。通常对不会造成水害问题的路基边坡结构采用干砌片石的结构形式。在雨季降水量过大的区域,积水量较大,对容易积水的区域,应该进行浆砌石罩面施工,同时应用水泥浆进行砌缝加固,以保证边坡结构的稳定性。(2)如果边坡土质较为疏松,又处于雨水较多的路段,应该在合理位置上铺设浆砌片石进行防护。(3)边坡结构需要铺设混凝土预制块,要保证混凝土预制块的铺设与搭接达到标准要求,然后进行填土施工,从而提升路基边坡稳定性。(4)实施锚杆挂网喷浆。路基填方主要应用岩石碎块进行施工,如果在施工中不能保证路基边坡基岩与岩石稳定连接,则会导致土体下滑的危害。为了能够全面提升边坡防护的效果,在施工中选择使用锚杆挂网喷浆防护工艺。该工艺是将锚杆直接插入到岩层结构中,其插入深度需根据施工实际情况而定,在岩石硬度较强的位置设置钢筋网,然后进行喷浆,喷浆厚度不能小于250mm,待浆液凝固后与边坡融合成一个整体,使得其稳定性得到有效提升。
        结语
        边防防护是公路路基设计中不可忽视的内容。作为设计和施工单位,应详细开展现场调查,掌握公路工程沿线基本情况,根据技术规范标准,优化边坡防护设计,选用合适的边坡防护方式。此外还要严格按要求施工,把握质量控制要点,提高边坡防护施工效果。从而确保边坡防护工程的安全性与稳固性,预防坍塌、交通安全事故发生,为车辆安全顺利通行提供有利条件。
        参考文献
        [1]刘君辉.边坡防护设计中边坡防护技术的综合运用[J].居舍,2018(24):90.
        [2]辛俊媛.公路路基高边坡防护的设计探讨[J].工程建设与设计,2017(21):149-150,155.
        [3]王文波.公路路基高边坡防护的设计研究[J].中国高新区,2018(07):178.
        [4]郭英.公路路基高边坡防护措施[J].中外企业家,2019(28):108.
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