云南交投公路建设第四工程有限公司 云南省昆明市 650228
摘要:公路属于社会经济发展的重要动脉,对经济发展产生着重要影响,如果交通便利可以提升地区之间的经济往来。而想要确保公路可以发挥出相应的作用,保证公路顺畅是最基本的保障。基于当前的实际情况实施高效的边坡防护治理措施,不断地创新公路边坡防护治理方法,加固公路边坡,保护其周围的生态环境,保障公路的安全运行。
关键词:公路;边坡防护;施工技术
引言
公路填方路基建设完工后,在使用过程中难免会受到各种各样外界环境的影响。其中,风沙流、雨水等对路基侵蚀作用较为明显,久而久之可能使得边坡出现坍塌、滑落、损坏等问题,破坏公路整体美观度的同时还会导致公路路基强度下降,给公路行车埋下一定安全隐患。所以,相关部门应加强对公路填方路基边坡的设计与管理,有效降低环境对边坡造成的不利影响,对确保公路安全使用具有十分重要的意义。
1现阶段公路边坡中存在的问题
(1)边坡的高度比较高。随着公路工程项目数量的逐渐增多,其在设计边坡时还存在不足,受土地面积影响比较大,为了避免对周围居民生活造成影响,提升边坡的高度,边坡结构不够稳定,容易出现水土流失状况,会给车辆运行带来不安全性。当公路边坡坡度过陡时,一旦遇上大雨天气,便会导致积水难以排除,造成路面积水,增加地下水量,破坏边坡的稳固性,不利于车辆的安全通行。(2)在设计边坡时,不够合理。设计人员在进行边坡设计时,并未深入施工现场进行科学勘察,所制定的边坡修建方案,不符合实际情况,导致边坡容易被破坏,影响自然生态环境。(3)受环境影响比较大。公路边坡长年暴露在外,没有植物对其进行保护,受环境的影响较大。南方雨水充足,会使边坡泥土化,影响结构的稳定性;北方雨水较少,风沙较多,导致边坡地区风化侵蚀严重,土体容易流失,出现坍塌。
2公路路基边坡蜂巢约束植被护坡
2.1护坡机理分析
从蜂巢约束植被护坡系统组成来分析其护坡机理。(1)巢室。①土工格室层形成了一个坚硬的平台,使应力在下层土体中更均匀地分布,并防止滑动面穿过。②对不同开口尺寸的典型土工格室加固边坡的稳定性分析表明,随着土工格室尺寸的减小,安全系数FS增大,但增幅较小。格室尺寸越小,格室层越坚硬,加筋层下应力分布越均匀,边坡越稳定。③土工格室加固由于土工格室的抗拉及抗弯强度,有利于提高安全系数,减少边坡侧向变形;通过增加土工格室的嵌入深度,土工格室的等效刚度和沿加筋方向的界面抗剪能力随正应力的增加而增加,因此土工格室的抗拉和抗弯刚度增大。④土工格室加固就像一个宽板,它可以抑制破坏面的发展,并在更宽的区域重新分配荷载。(2)填料:填土为植被生长提供基床,格室填土中掺加的草籽通常会经过由草本至灌木的生长过程,根茎的逐渐深入起到加筋的作用。填料(含植被种类)需根据具体情况酌情选择,主要考虑工程所在地气候环境、植被生长的季节性等。(3)连键与锚钎:连接各巢室形成整体,并将其固定于边坡。(4)无纺土工布:引导渗流地下水排泄;隔离上部填料与下部土体,兼具截水与截留下部土体颗粒的作用;填充植物根群的加强;边坡防护系统的抗拉加固。
2.2应用要点
(1)稳定性分析。护坡的自然下滑倾向由护坡系统与路基土界面摩阻力抵抗,随着坡度的增加,护坡系统自重的下滑部分超过了摩阻力,因而需要额外的锚固。分布在格室中的锚钎数量可通过单个锚钎可支撑最大护坡系统面积来确定。(2)表面集中流。受降雨时表面集中流影响的蜂巢约束系统需要评估最大潜在流速、水流深度和水流剪应力,还必须确定填充材料的极限剪切阻力和覆盖系统的总牵引力,某些情况下可能需要额外的系统锚固。(3)施工工艺。自上而下进行土石回填,上方多余土石自然滚落至下方,既避免了一次投放过量,亦减少多次重复投放工作量;另外,上方已填充巢室为下方待填充巢室提供向上的拉力,降低下方巢室下滑趋势。
3公路路基边坡加固
3.1识别问题并确定原因
(1)一般表面侵蚀问题。降雨影响及径流:随着径流的集中,土壤颗粒在悬浮状态下分离和移动,随着土壤颗粒流失的累积,细沟和沟壑形成并扩大。降雨强度、土壤可蚀性、坡度以及植被覆盖率影响侵蚀的速度和程度。(2)表面局部不稳定性问题。①地下水渗流:地下水从边坡排出会产生高的局部渗流压力,导致形成土壤管道,因颗粒被冲刷出边坡表层,此种作用会破坏路径附近的材料,导致边坡表面逐渐退化。②水动力冲击,加上高速上涌及回流,对坡面覆盖层产生很高的应力;循环液压上升力进一步破坏覆盖层的稳定性,使表层和地下土壤发生位移和流失。(3)一般边坡覆盖层失稳问题在现有边坡或对边坡加固中进行植被或刚性防护,需要特殊的措施或前提。如:①比覆盖材料的自然休止角更陡的斜坡;②边坡倾角当超过覆盖材料与下层土体的界面摩擦角。由于许多土工合成材料的摩擦系数相对较低,土工膜和土工织物可能会导致保护性覆盖层不稳定。如果覆盖层饱和,受到动力作用或液压上升力,或者额外填土超载影响,稳定性会进一步降低。边坡覆盖层的稳定性一定程度上可以依赖于坡脚的支撑,因而边坡下部的冲刷可能会导致整个保护层失稳。
3.2加固措施选择
边坡防护从形式上分为植被防护、工程防护,以及两者结合使用,常用的有浆砌片石护坡、骨架植被防护、网喷混凝土、土工格室护坡、三维植被网、柔性防护等。对边坡病害的内外因,现有研究已分析得比较详实,外因主要有工程开挖、地下水、堆载、雨水冲刷等,内因主要有软弱结构面、开挖中应力调整、围岩位移等。基于对致使边坡失稳外因的把握,结合边坡自身状态,边坡加固主要包括以下措施:(1)改变边坡形态:减载、反压、减缓坡度;(2)排水:通过排水沟、钻孔、盲沟等排出坡面地表水及坡体内地下水;(3)支挡:各类挡墙、抗滑桩、防护网等;(4)坡体内部加强:灌浆、锚固等。
4公路路基边坡风蚀防护
4.1工程边坡防护
工程防护顾名思义主要指利用多种多样的工程以实现对公路填方路基边坡的加固,提高其抵抗风蚀的能力,确保整个公路填方路基边坡质量。一般可以利用的工程边坡防护手段,主要包括浆砌防护工程、装砌片防护工程、混凝土块铺砌工程3种类型。
4.2生物防护手段
主要指利用多种多样的植被实现对填土方路基边坡的防护,提升整体路基边坡防护质量,促进整体公路质量有效提升。通常可以使用的植被防护措施包括草皮防护、种草防护、自然植被防护等几种。其中,种草防护主要指技术人员可以结合当地的实际情况,选择适宜当地生长的一些草籽,每年春季进行播种,并在草籽生长过程中进行相应的养护,以确保边坡防护质量。在草籽选择上,除了结合当地实际情况外,还需要注意尽可能选择一些低矮、枝繁叶茂的草,以确保后期形成浓密的植被防护。
结束语
总而言之,公路工程现场施工面临的不确定因素较多,如果不加以针对性处理,就很容易造成不可估计的损失问题。其中,施工单位方面应该重点加强对路基边坡防护以及支护工作的重视程度。并严格按照路基边坡防护标准以及支护技术原则,从多个方面针对现场施工问题进行统筹规划与合理部署,以确保路基边坡结构质量安全。正式施工期间,施工人员应该肩负起自身的施工重任,严格按照相关技术标准,准确无误地将各项施工措施落实到位,从根本上为我国公路建设事业提供良好的技术保障。
参考文献:
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