浙江省龙泉市公路管理局浙江龙泉323700
摘要:公路工程建设也进入了高速发展时期,与之相对应的路基边坡防护工程也日渐增多,公路工程建设管理在日趋完善的同时仍然存在着一些问题。路基边坡稳定性能的高低,是公路项目生产建设的安全性、公路使用的稳定性、使用寿命等问题的先决条件。本文介绍路基防护工程的主要表现形式,对一些存在的问题也做出了相应的质量控制措施。
关键词:公路工程;边坡;防护
前言
作为国民经济与社会发展的重要基础设施,公路事业在改革开放后也得到了极大的发展。路基边坡防护施工作为公路工程建设的重要组成部分,其技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量,甚至影响到公路事业的可持续发展。为此,在公路工程建设中相关部门及施工单位必须重视路基边坡防护施工,做好施工准备工作,采取科学有效的措施,有效提升施工质量,实现公路建设的社会效益与经济效益。
1.公路路基边坡破坏主要表现形式
1.1路基边坡破坏
路基边坡破坏主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展最终导致边坡破坏,进一步造成路面塌陷,直接影响行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,加之受洪水的威胁,还有可能直接导致路堤坡脚的冲毁及边坡的破坏。此外,冬季的积雪会造成坡脚湿软,路基强度降低,上部土体失去支撑。公路上行驶的汽车溅起的雨雪水,也会冲刷坡脚。
1.2路基边坡坍塌
路基边坡坍塌主要有滑动型、落石型及流动型三类,这三类坍塌可单独存在,也可同时出现。滑动型坍塌是岩层在外力的作用下被剪断,沿层间软石发生顺层滑动造成的坍塌。落石型坍塌指在较陡的岩石边坡,那些节理、层理、断层影响下裂隙发育的岩石,被大小不一的裂面分割成软弱的短块,由于渗水,反复冻融,造成长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大,当雨水充满裂缝时,产生侧向静水压力作用,造成坍塌。此类破坏形式对行车安全构成很大威胁。流动型坍塌是砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,由于大雨冲刷产生流动造成的坍塌。
2.公路路基边坡防护原则
2.1路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量。
2.2路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,密切结合路面排水作综合考虑。
2.3在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。
2.4坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性。但护面墙可用于极限稳定边坡。
3.公路路基边坡主要防护措施
3.1框格防护
框格防护可分为现浇混凝土框格护坡、混凝土砌块框格护坡和喷射混凝土框格护坡几种,框格内宜用植物防护或其他辅助防护措施,适用于土质或风化岩石边坡。框格的大小应视边坡的坡度、土质确定,还应协调景观的效果。通常方型框格边长宜为1-3m,若做成拱型骨架的形式,圆拱直径宜为2-3m。
3.2浆砌工程防护施工
浆砌体防护主要有挡土墙、护面墙、拱形骨架、网格型骨架以及衬砌拱护坡等几种防护形式。
3.2.1施工放样。在路基边坡防护工程施工作业前,应根据设计图纸要求测量放样,对于部分防护工程应该提前安装好模架,以明确需要施工内容的具体位置以及施工作业范围。
3.2.2基础的开挖。对于浆砌体基础开挖一般选择采用挖掘机分段开挖,预留基底20cm采取人工整修处理。开挖到位后,验槽进行隐蔽签证合格后方可开始砌筑。
3.2.3材料质量控制。用于施工作业的片石、石料强度必须满足设计要求,石料应该尽可能的选择整修到规格尺寸的石料,镶面片石应该选择表面平整光滑的石料。
3.2.4砌体施工。浆砌片石一般采取挤浆法进行施工,按照挂线施工的方式开展,工程控制重点为确保护工程的整体平顺以及坡度符合要求。施工过程中上下层片石砌缝应该错开,并按照设计要求间隔一定距离预留沉降缝。
3.3锚索工程防护
锚杆加固边坡就是在预先钻好的孔内插入锚杆,然后将一端固定在滑动面以内的土层中,另一端固定在坡面上,使得锚杆将表层不稳定土体钉到深部稳定岩体,而且锚杆与结构面斜交,能有效防止结构面发生错动时岩体沿最不利滑移面滑动。锚索工程在治理滑坡和防护边坡中应用非常广泛,它用来加固局部不稳定的岩块或岩体,也可用于加固岩石顺层滑坡,其长度一般不超过30m。
3.4土钉墙防护
土钉墙是一种较新式的结构物,它主要由锚杆、混凝土面板(挂网喷射混凝土)、锚板组成。通过规则排列的锚杆、面板、锚板将边坡一定范围内的土体进行原位加固,形成一种复合结构式的土钉墙,墙后土压力由土钉墙承担。主要适用于风化破碎较严重的岩石边坡,也可用于粉土、砾石和砂土边坡。承受土压力一般,其最大优点是从上往下逐层开挖土石方并及时对边坡进行封闭加固,能有效减少边坡因开挖临空而带来的应力释放,使边坡保持原来的稳定结构,避免坍塌。其施工程序为:成孔-清孔-置筋-注浆-喷射第一层细石混凝土-装挂钢丝网-喷射第二层细石混凝土。
3.5冲洗防护
对于冲洗防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等,以抵抗水流的冲洗和淘刷。需要改变水流或进步坡脚处粗糙率,以降低流速、减缓冲洗作用时,可修筑坝类构造物。对于冲洗严重地段(急流区、顶冲地区),可采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用砌石、石笼或混凝土预制板等护底护脚。砌石基础应置于冲洗线以下0.5-1.0m,水上部分采用轻型防护即可。
3.6水泥混凝土预制块防护
公路工程建设路基边坡防护水泥混凝土预制块防护,主要适用于片石材料欠缺的施工环境,在施工时可采用此类防护方式。水泥混凝土预制块防护能够起到抵抗低温,耐冻的作用,可以经受较大水流冲击及雨水冲刷。水泥混凝土预制块在预置的时候可以根据要求配置一定数量的钢筋。在预制板块上面设置成排的孔眼,还可以起到减缓水流、雨水直接对其冲击、冲刷的作用。在施工结束以后,要进行一定频率的检测,使其达到设计及规范要求,在预制时要严格遵循配合比值,确保建设工程顺利进展。
3.7生物防护
生物防护大致可分为三种类型:植树防护、植草防护和覆盖草皮防护。其中,植树主要用于下边坡,属传统生物防护形式;而植草或覆盖草皮防护是近年来在高速公路上才兴起的两种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷,但养护费用高,要随时保持绿色有一定困难,不适宜用于上边坡以及荒山野外的高速公路的防护工程。防护所选用的植物应尽量采用当地适宜生长的植物,避免采用以破坏其他的生态的方式来防护该地区的边坡。
4.结语
综上所述,公路工程路基防护工程施工作为提高边坡稳定性,预防边坡滑坡坍塌等工程病害问题的主要措施,也是确保公路工程安全顺利通车的基本保障。因此,边坡防护工程建设相关部门应该根据施工现场的地理地形、地质水文、公路等级以及气候等实际情况,结合不同防护形式的作用机理,合理的选择边坡防护形式,并积极引进各种新材料、新工艺,提高防护工程施工质量,确保公路工程路基处于安全稳定的状态。
参考文献:
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