安志刚
中国交通建设集团第四公路工程局总承包分公司河北保定市高碑店市074000
摘要:社会经济的发展,给公路事业带来了更大的发展空间。本文以具体的案例对石粉覆盖法进行粉砂土路堤坡面防护的措施进行了详细的探究。希望能够为今后的粉砂土路堤坡面防护提供一些参考性的意见。
关键词:石粉覆盖法;粉砂土路堤坡面;防护;探究
在粉砂土路堤坡面防护中,与干砌片石和浆砌片石的方法相比较而言,石粉覆盖法具有众多的优势,其不但造价低,而且耗时少,在进行日常填补冲沟等项目的修理时,操作极其简便,并且此种方法在施工的过程中,不会对通车造成任何影响,还在此基础上保留了植被,鉴于这些优势,近年来被广泛的应用在了粉砂土路堤坡面的防护中。下面就以具体的工程为例,详细的分析了石粉覆盖法在粉砂土路堤坡面的防护中的措施。
1、工程概况
本工程为某高速公路建设项目,公路全长63.365km,本项目K77+422.21~+610路段地处温带湿润季风气候,气候相对比较温和,降雨量适中,年均降雨量900mm,年最大降雨量为462mm(2016年)。并且本地区的降雨主要集中在6月、7月和8月,由于本路段为新铺线路,路基的土质较差,因此,为了保证此路段汛期的行车安全,我们对本路段粉砂土路堤进行了防护加固处理。
2、本工程路堤坡面的防护情况
本路段管内粉砂土路堤分布在K77+422.21~K77+610,双侧边坡总共延长了63.2km,该路段分两期铺设,单线于2011年10月竣工,复线于2014年10月竣工。路堤的高度为3m~8m,其中70%的路堤高度在5m以下,路堤边坡的坡度为1:1.75。在本路段路堤的坡面上种植了槐树来保护路堤。本路段的路基防护时,采取了就地取土进行填筑,土质主要是粘砂土,也就是粉细砂中夹含了少量的粘土。这种土质中粉土的颗粒比较多,导致其粘结力比较弱,在遇到雨水的侵蚀后,其抗剪强度明显降低,进而造成导致路堤的边坡容易被地表水冲蚀成沟,甚至导致坡面出现溜塌或者在坡面上形成陷穴。该路段每年在汛期都会发生大范围的水害,导致细粒土很容易被水流冲走,在坡面形成一道道的冲沟,严重时甚至会将挡渣墙下部的土体以及砂垫层冲空,造成道床的下陷,公路外侧轨枕悬空,给行车安全埋下了隐患。本路段自完工通车以来,共计发生水害8处,在本路段的防洪工作中,基本都是以干砌片石的方法对路堤进行了加固防护,但是此种方法的投资比较大,并且施工的周期比较长,还容易破坏到坡面的植被情况。在进行路堤坡面的抢修工作中,部分路堤坡面卸下的石粉,已经在雨水的侵蚀下与路堤粘结在了一起,使路堤的表面上形成了一层厚厚的保护膜,不但保护了路堤的主体,还对其中的渗水进行了过滤。在这种情况下,施工人员在K78~K79地段整形较好的路堤坡面上均匀的覆盖了一层厚度为0.4~0.5m的石粉,随后进行了夯拍整形处理。其中所用的石粉都是采石场中过滤下来的次产品,价格极低,此种石粉的主要成分是石灰岩,有70%的石粉粒径都在0.5~5.0mm之间。此种施工方法极其简单,并且有效的对本项目路段路堤进行了防护,这也就是石粉覆盖法。此种方法与干砌片石和浆砌片石相比较而言,具有众多的优势,如下表1所示:
表1路堤坡面防护方案对照表
注:上述表中的造价指的是高4.5m的路堤每平米的造价。
3、石粉覆盖法的具体优势
3.1施工过程简单
此种方法的施工简单,用运砂车进行装运,到施工现场后就地卸车,不需要技术工人。但是需要注意的是为了避免道床收到感染,在卸车前要在卸料侧的道床边坡上用塑料布将边坡盖起来,当石粉用完后,要及时将塑料布收起来备用,将坡面上的石粉摊铺均匀、并进行夯拍处理,就施工完成;
3.2施工成本较低
此种技术所用的石粉是采石场生产的片石或者次产品,价格极低,最大的开支也就是运输方面的费用。如果要对同样路基进行加固防护,此种方法的成本只有干砌片石以及浆砌片石成本的1/3。
3.3进度快,工期短
由于此种方法进度快,工期短,因此,比较适合大范围、短工期的工程抢修项目。
3.4对路堤植被的破坏小
此种方法对坡面的植被能够进行很好的保护。本项目路段两侧路基坡面均种植了槐树等灌木,如果采用石粉覆盖坡面,则不会对灌木的根系造成损害,只是在施工中需要将一些树枝剪掉,但是依旧能够长出新的覆盖层。如果采用干砌片石或者浆砌片石来进行防护加固,就需要将路堤坡面的植被全部斩除,这也就造成了生态环境的破坏。
3.5防护体不容易碎裂
由于干砌片石和浆砌片石均属于刚性,因此,也就容易随着路基的下沉而出现变形,甚至破损,更容易被检修线路的一些大设备砸坏,如果其受到损坏后再进行修复是非常困难的。而石粉覆盖层及时受到外力而变形或者被损坏之后,也极易恢复,维修的成本也低得多。
4、路堤坡面防护的具体措施
针对粉砂土路堤坡面防护中所采用的干砌片石、浆砌片石以及石粉覆盖法等施工工艺,我们进行了详细的对比和分析,最后发现,采用干砌片石进行防护的路堤坡面,经过多次的暴雨冲刷后雨水就会从坡面的石头缝隙中流出来,这也就说明护坡下面的土体又出现了局部被冲空的现象,除此以外,还发现多处砌体出现了小面积的塌陷,雨水在此地形成了新的汇水点,给下一次的水害提供了便利的条件。而在浆砌片石防护的路堤坡面,雨水集中在了坡面的下部,不能顺利的排出,如果发生连续暴雨,此部位将会出现极大的压力,最终雨水会顺着砌体下部,冲出路堤基础的外侧,此时还会带走部分砂土,如此一来,从外表上看砌体并没有发生什么大的变化,但其是路堤的下部已经被冲空,如果发生事故,后果将不堪设想。但是采用石粉覆盖法加固的路堤坡面,在经过了雨水的侵蚀后,其中的碳酸钙成分遇到水后逐渐出现了固结的状态,形成了一种附着在坡面上的硬壳,当遇到暴雨的冲刷后,不但没有出现冲沟或者坍塌,反而变得更加结实。对此现象进行分析后发现,石粉覆盖法的防护机理就是改善土体的力学性能,石粉中的石灰石与水发生了化学反应形成了一种坚硬的板结层。另外,由于石粉覆盖是属于透水性的,其对路堤坡面流下的雨水进行了过滤,阻止了暴雨对坡面土体的侵蚀,达到了加固防护的效果。
本项目中,我我们采用了石粉覆盖发来进行路堤的防护,争取到了更多的投资,多在汛期前安排预抢工程,减少了水害和抢修带来的干扰,对还没有处理的路段,均采用了石粉覆盖法进行防护,从2015年至今,所处理过的路段,均未发生水害或者险情。
5、结束语
总之,在粉砂土路堤坡面防护中,与干砌片石和浆砌片石的方法相比较而言,石粉覆盖法具有众多的优势,建议工程人员应将其应用在更多的粉砂土路堤坡面防护中。为后期粉砂土路堤坡面的防护提供可以参考的意见。
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