达州市达川区公路机械化养护和应急抢险中心
摘要:山区的道路建设和平原的道路建设存在一定的差异。由于山区道路的地形和地质条件比较复杂,同时受到路线的影响和制约,在修建的过程中要进行高填和深挖。而公路质量的两个重要的指标是边坡和路面,随着人们环保意识和安全意识的不但增强,公路的边坡设计也应该有所改变,设计的理念应该遵循稳定性和美观性的原则,同时还要考虑与当地的生态环境相协调。边坡防护的方式有许多,在施工的过程中应该采取因地制宜的原则,保证经济、安全的同时做到边坡的防护。
关键词:山区公路,高边坡,防护,加固技术
1影响山区公路高边坡稳定的主要因素
山区公路高边坡主要是指倾斜的斜面,由于自身重量会造成一定的影响,因此其稳定性比较差,坡体会有下滑的情况出现。对高边坡防护技术造成影响的因素有很多,主要表现为以下两点:①自然因素,高边坡受地质构造和地形条件的制约,在水资源比较充沛、土壤比较松软的高边坡位置易于造成滑坡的现象出现,使其稳定性受到严重的影响;②人为因素,在工程建设和管理使用的过程中,人为因素的影响比较明显,比如设计因素、施工因素和养护管理因素等。如果设计不合理、施工存在问题以及养护不及时等都会给边坡的稳定性造成一定的负面影响;如果设计科学、施工合理以及养护及时都会使边坡的稳定性得到不断地提高。高边坡稳定性的主要影响因素就是自然因素和人为因素,因此,从这两点进行仔细的分析,对提升高边坡防护技术具有意义深远的作用。
2山区高速公路高边坡防护与加固技术
2.1边坡灰浆加固与防护设计
边坡灰浆加固与防护主要指的是采用石灰、水泥等来对边坡进行封面或填缝处理,其目的在于防止边坡岩土表面出现破碎、剥落等情况,提高边坡整体性,保证公路安全。设计时根据实际情况,可以选择抹面、捶面、喷浆以及喷射混凝土等几种灰浆加固方式。
2.1.1抹面、捶面
如果公路路基边坡属于软质岩石,其表面容易被风化,但尚保持完整,便可采用抹面的方式来进行加固,抹面所采用的原材料一般为石灰炉渣灰浆、水泥石灰砂浆。为了防止抹面开裂,提高抹面抗冲蚀性,应当在抹面上加涂覆盖一层沥青,这可以对抹面起到一种有效的保护作用。如果坡度小于0∶0.5,且容易被冲蚀、容易风化,就应当选择捶面加固,捶面所采用的原材料一般为水泥炉渣、三合土、四合土、石灰炉渣等混合料。
2.1.2喷浆
喷浆这种边坡加固方式适合用于易风化、不平整的岩石边坡。在喷浆加固施工的过程当中,必须要确保骨料粒径大于15mm,混凝土的强度也要超过C15,厚度要超过10cm。在自然气候条件较为恶劣的情况下,或是岩土凹凸情况较为严重,特别是在出现破碎的情况下,应当在混凝土中设置菱形金属网或土工格栅,用于进一步加固,这种方式一般被称为锚喷混凝土防护,这可以对边坡起到较好的加工作用。
2.1.3锚喷混凝土
锚喷混凝土喷护适合在封面防护耐久性和稳定性比较高的地方使用。为了防止积水,在封面防护设计过程当中必须要设计泄水孔,通常情况下每间隔2m~3m的距离就应当有一泄水孔,这可以保证水被有效排出。如果封面较大,还应当设计伸缩缝,以防止封面结构出现破坏性的裂缝。对于不易风化较坚硬的岩石边坡,可以选择勾缝形式把水泥砂浆灌入缝隙当中。在岩体裂缝比较深并且大的情况下,可以用水泥砂浆进行灌缝处理。在缝隙既深又宽的情况下,用混凝土进行灌缝处理。
2.2普通挡土墙防护
普通挡土墙作用机理是抵抗侧向土压力,防止挡土墙后的坡体滑落,增加边坡的稳定性。其在公路工程中可以支挡路基或路堑边坡,防止流水冲刷路基和防止路基边坡滑坡崩塌的功效,在我国山区高速公路中挡土墙被广泛应用。
2.3预应力锚杆锚索加固法
预应力锚杆与预应力锚索加固的施工工艺一样,预应力锚杆以硬性材料为主,深入边坡的锚杆通过砂浆作用于边坡岩土结合成一体,滑体滑动时锚杆受拉,对滑面增加摩擦阻力。其中预应力锚索加固按照施工方法分为注浆型锚固、胀壳型锚固、扩孔型锚固及综合性锚固等,而注浆型锚固方式被广泛应用。二者的工作原理是指利用孔洞中放入锚索之后,注入水泥砂浆,使水泥砂浆与孔壁,水泥砂浆与锚杆之间连接在一起形成的粘结力,水泥砂浆起到锚杆与孔壁的无缝粘结作用,从而稳定边坡的土体防护边坡。
2.4加筋锚杆挡土墙
加筋锚固挡土墙按照墙面结构形式可以分为:柱板式锚杆挡土墙和壁板式挡土墙。柱板式挡土墙的作用机理是墙后的侧向土压力作用在挡土板上,并且通过挡土板将荷载传递到助柱,助柱再传到锚杆,再由锚杆与周围的土层结合形成锚固力来抵抗滑动力,使墙后土体稳定;壁板式挡土墙的作用机制与柱板式挡土墙的作用机制相似,所不同的在于墙面板与锚杆直接连接,并以锚杆支撑,侧向土压力通过墙面板传递到锚杆,直接进行抗拔力作用。
2.5植树加固以及防护设计
2.5.1种草防护
种草防护是一种应用广泛的防护方法。种草防护于采取种草加固路基边坡之前,需考究公路路基边坡的径流速度是否缓慢;边坡的坡度是否较小;还需考究施工土质、季节气候、当天的天气、具体的防护目标。倘若公路的防护目标为防止公路边坡侵蚀,则可采取易成活、根系发达、生长快、茎叶矮的耐旱草种。倘若为更好地综合四周的环境,则可运用当地的乡土草种。于草籽播种过程中运用多种草种混合播种的方式,以构成较好的覆盖作用。而当路基边坡的土质条件不适合草类生长时,施工人员需在边坡铺洒一层种植土再实施播种。此外,针对暴风雨较多的区域应设置植生袋在路基边坡上,将草籽、泥土、废料等充分搅拌后放到土工织物当中。
2.5.2植树加固
可以解决风化较为严重的岩石边坡的问题,以及边坡坡度低于1:1.5的土质边坡问题。种植树木不仅能将公路路基的稳定性进一步加强,还能防止路基过度的遭受风沙雨雪的破坏,此外,种植树木还能提升整条公路的容貌,以及调节温度。实施植树加固前需综合当地的气候条件,以及公路工程的地质环境,选择相对较低矮的灌木类植被。针对种植植树的具体形式,可筛选为梅花形、方格、圆形等多种形式,把树木种植为带状或者连续式,以满足公路路基的防护需求。切记不可在弯道内侧、一级公路、高速公路的边坡上种植大型树木,以确保人们的正常运行安全。植树完成后需定期给树木除草或者施肥,直到植被生长至覆盖边坡为止。
3 总结
综上所述,我国山区公路所经过的路况多种多样,因此边坡防护加固措施方法也各异,因地制宜的选择最合理的边坡防护措施才是行之有效的边坡防护解决方案。在我国提倡的科学发展观和生态可持续发展的战略方针下,科学合理的设计边坡防护和边坡防护工程与植被结合防护将是未来发展目标,我国公路边坡防护措施能在道路安全畅通的前提下与环境的保护紧密结合,公路建设将会走向和谐的康庄大道。
参考文献:
[1]钟彬.高速公路边坡治理与防护[J].城市建设理论研究(电子版),2014,15
[2]方向池,柏松平,陆硕俊.高原山区高速公路边坡防护[J].公路,2015(07)