高等級(jí)公路邊坡防護(hù)與加固技術(shù)措施

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隨著我國(guó)公路建設(shè)的飛速發(fā)展，高等級(jí)公路邊坡防護(hù)系統(tǒng)研究日漸引起公路部門的重視。邊坡綜合防護(hù)設(shè)計(jì)是高

　　等級(jí)公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，需根據(jù)公路等級(jí)、降雨強(qiáng)度、地下水、地形、土質(zhì)、材料來源等情況綜合考慮，合理布局，因地制宜地選擇實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀的工程措施，確保高等級(jí)公路的穩(wěn)定和高速行車安全，同時(shí)達(dá)到與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，保持生態(tài)環(huán)境的相對(duì)平衡，美化高等級(jí)公路的效果。?

　　一 邊坡穩(wěn)定的因素及措施

　?。ㄒ唬┯绊戇吰路€(wěn)定的因素很多，總的歸納起來可分為兩大類：即自然因素和人為因素。

　　1、自然因素：公路是特殊的帶狀構(gòu)造物，每條公路都要穿越很多地區(qū)，由于受地質(zhì)構(gòu)造和地形條件等因素的影響，每一個(gè)小區(qū)域都有不同的地質(zhì)和氣候條件。

　　2、人為因素：一條公路的建設(shè)和使用管理，都是由人去實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)建設(shè)程序和內(nèi)容，并結(jié)合已建公路的情況看，影響邊坡穩(wěn)定的人為因素可歸集為三個(gè)方面：即設(shè)計(jì)因素，施工因素和養(yǎng)護(hù)管理因素。

　?。ǘ┓€(wěn)定邊坡的措施。

　　坡比與臺(tái)高：首先值得注意的是：公路邊坡不能太陡，但也不是越緩越好，對(duì)于填方邊坡采和1：1.5=1：2基本適合，而挖方邊坡特別是高邊坡卻值得認(rèn)真研究。土質(zhì)或強(qiáng)化石盡邊坡。第一臺(tái)高6M，坡比取1：0.75——1：1以后各臺(tái)高不大于8M，坡比取1：1-1：2.25

　　石質(zhì)邊坡。第一臺(tái)高8M，坡比1：0.5—1：0.75，以后各臺(tái)高不大于12M.邊坡的防護(hù)與加固：

　　1、 加固措施。防護(hù)是在邊坡自身穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，首先應(yīng)當(dāng)考慮邊坡的加固，加固的方法很多，較有效的方法有：抗滑墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、壓漿錨柱等。這里值得一提的是：“邊防排水”也應(yīng)作為間接加固邊坡的一種方法給予重視，邊坡坍塌幾乎都是在雨季出現(xiàn)，所以，其作用是顯而易見的。對(duì)防排水系統(tǒng)的設(shè)置為坡頂截水溝按常規(guī)方式設(shè)置，而坡面碎落臺(tái)水溝不必每臺(tái)都設(shè)置，在第一臺(tái)上設(shè)備一道水泥混凝土截水溝即可。以上各臺(tái)澆筑坡度1.5%，厚度20CM的水泥混凝土封閉，在邊緣設(shè)置攔水帶，每25M左右設(shè)一道排水溝，將水排入第一臺(tái)截水溝就能達(dá)到理想的排水效果，此外所設(shè)豎向排水溝還可以起到對(duì)邊坡加肋的作用，取消高邊坡碎落臺(tái)上的截水溝可以避免由于施工質(zhì)量不佳而造成的滲漏水現(xiàn)象。另一非常值得重視的問題是，在土質(zhì)或強(qiáng)風(fēng)化巖石上邊坡的坡角也就是路基側(cè)溝邊緣，應(yīng)設(shè)置抗滑墻或抗滑樁，以避免牽引式滑坍的產(chǎn)生。

　　2、 防護(hù)措施。以往的邊坡的防護(hù)主要考慮防沖刷，防風(fēng)化即可，現(xiàn)在的邊坡防護(hù)還要考慮美觀利用環(huán)保問題。為減少水對(duì)邊坡的危害，就加上防滲水問題，根據(jù)以上幾方面的要求，對(duì)邊坡防護(hù)問題提出如下建議：

　　下邊坡。下邊坡采用菱形網(wǎng)格加植草防護(hù)并加密排水溝。

　　上邊坡。上邊坡第一臺(tái)，根據(jù)不同地質(zhì)情況采用護(hù)面墻，漿砌片石護(hù)坡，窗孔肋式護(hù)坡，六角空心磚護(hù)坡等防護(hù)形式。

　　以上根據(jù)不同地質(zhì)情況，采用菱菜風(fēng)格，窗孔肋式護(hù)坡，噴射混凝土等防護(hù)形式。上述防護(hù)形式除護(hù)面墻，漿砌片石護(hù)坡和噴射混凝土外，其他都可以在其上加植草防護(hù)，以恢復(fù)自然環(huán)境和美化公路，另外，穩(wěn)定性較好的巖石邊坡不必再進(jìn)行污工防護(hù)，只需在一些低凹處放置一點(diǎn)耕植土，種植耐旱性較好的抓藤植物起到美化作用。

　　二、邊坡防護(hù)的植物類型及特性

　　在國(guó)內(nèi)植物防護(hù)方面，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和生活質(zhì)量的提高，在適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)邊坡、服務(wù)區(qū)、立交區(qū)，根據(jù)土壤、氣候特點(diǎn)栽種花草樹木，既可防風(fēng)護(hù)坡，恢復(fù)因建路而破壞的生態(tài)平衡，美化環(huán)境、吸收尾氣、誘導(dǎo)視線，還可防止暴雨對(duì)路基邊坡的擊濺沖刷。由于各處工程項(xiàng)目的地理氣候差異性，以及公路植物防護(hù)與園林專業(yè)的交叉相容，導(dǎo)致了防護(hù)物種和設(shè)計(jì)方案的千差萬(wàn)別，所以將水對(duì)土質(zhì)邊坡的侵蝕沖刷研究定量化，確定護(hù)坡方法的選擇原則，劃分不同地區(qū)用于公路防護(hù)的植物類型及特性，從而確定最佳綜合防護(hù)設(shè)計(jì)方案已勢(shì)在必行。?

　　如前所述，由于理論研究上的不足和設(shè)計(jì)上的隨意性，同時(shí)由于國(guó)內(nèi)外不同地區(qū)的地理、氣候及工程建設(shè)規(guī)模的差異，決定了不同地區(qū)綜合防護(hù)方案的差異性，所以在侵蝕沖刷機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，對(duì)不同地區(qū)的高等級(jí)公路邊坡進(jìn)行綜合系統(tǒng)研究，提出最佳防護(hù)設(shè)計(jì)方案已迫在眉睫。

　?。ㄒ唬┻吰路雷o(hù)類型及公路植物特性

　　按照材料將路基防護(hù)分為3類：植物防護(hù)、圬工防護(hù)和綜合防護(hù)。通過對(duì)公路植物的特性可得以下結(jié)論：?

　　1、路基邊坡土質(zhì)、酸堿度、氣候、降雨等是影響公路植物的主要因素，由于路基邊坡防護(hù)的特殊性，故草種、樹種的選擇有別于園林綠化；?

　　2、應(yīng)根據(jù)植物的類型、氣候適應(yīng)性、土壤適應(yīng)性、抗病性、抗侵蝕沖刷，易粗放管理等要求選擇適易的物種用于公路邊坡防護(hù)；?

　　3、盡量選用本地的物種，其適應(yīng)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于引進(jìn)物種。?

　?。ǘ┻吰戮C合防護(hù)設(shè)計(jì)原則與措施

　　1、路基防護(hù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則，深入調(diào)查研究，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況，因地制宜，就地取材，選用適當(dāng)?shù)墓こ填愋突虿扇【C合措施，以保證路基的穩(wěn)固。不要輕易取消或減少必要的防護(hù)工程措施，而給養(yǎng)護(hù)遺留繁重的工作量；

　　2、路基防護(hù)措施是根據(jù)沿線不同土質(zhì)巖性、水文地質(zhì)條件、坡度、高度和當(dāng)?shù)夭牧?、氣候等因地制宜選擇，應(yīng)密切結(jié)合路面排水作綜合考慮；?

　　3、護(hù)坡方法應(yīng)優(yōu)先考慮采用植物防護(hù)，當(dāng)土質(zhì)不宜植物生長(zhǎng)及難以保證邊坡穩(wěn)定時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性、施工及效果，采用圬工防護(hù)或相應(yīng)的輔助設(shè)施；?

　　4、在防護(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)參照上述設(shè)計(jì)原則，初步選出護(hù)坡方法。在施工階段，要對(duì)每個(gè)邊坡的排水、土質(zhì)等調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果變更原設(shè)計(jì)；?

　　5、在不良的氣候和水文條件下，對(duì)粉砂、細(xì)砂與易于風(fēng)化的巖石邊坡，以及黃土和黃土類邊坡，均宜在土石方施工完成后及時(shí)防護(hù)。路塹邊坡應(yīng)根據(jù)邊坡巖層組成及坡面弱點(diǎn)分布情況考慮全面防護(hù)或局部防護(hù)；?

　　6、對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程，最好待填土沉實(shí)或夯實(shí)后施工，并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護(hù)方式。鋪砌的坡面應(yīng)預(yù)先整平，坑洼處應(yīng)填平夯實(shí)；

　　7、對(duì)于不宜采用植物或混凝土網(wǎng)格中空植草的破碎巖路塹邊坡，應(yīng)綜合考慮地形關(guān)系、基巖風(fēng)化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工難易及經(jīng)濟(jì)性等因素，慎重選擇噴漿（混凝土）、護(hù)面墻，落石防治等方案；?

　　8、混凝土網(wǎng)格中空植草護(hù)坡的目的，是防止受雨水侵蝕和風(fēng)化嚴(yán)重的土質(zhì)產(chǎn)生溝槽，及不適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)和由于周圍環(huán)境需要綠化的地方。該護(hù)坡方法不能承受土壓力且造價(jià)高于植物護(hù)坡，使用時(shí)須充分分析。?

　　三、高等級(jí)公路邊坡防護(hù)系統(tǒng)的研究成果

　?。ㄒ唬┢饰隽寺坊吰碌牟『︻愋秃驮颍岢隽嗽谶吰路雷o(hù)方面理論上的欠缺和在工程中缺乏綜合設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)；

　　（二）通過對(duì)邊坡水力學(xué)特性和鋟蝕機(jī)理的研究，指出了公路邊坡侵蝕的影響因素和侵蝕機(jī)理；?

　?。ㄈ┩ㄟ^對(duì)各種邊坡防護(hù)類型的分析及其特點(diǎn)研究，提出了防護(hù)類型選擇的原則；?

　?。ㄋ模┩ㄟ^對(duì)公路植物的特性研究及適應(yīng)分析，推薦了公路常用植物的外觀特征、氣候、土壤適應(yīng)性及建植、管理特點(diǎn)，使植物防護(hù)的選擇有據(jù)可循；?

　?。ㄎ澹└鶕?jù)公路自然區(qū)劃和地質(zhì)特點(diǎn)，首次提出了公路防護(hù)區(qū)劃的思想；?

　?。┨岢隽烁叩燃?jí)公路邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)原則；?

　　由本文初步提出的高等級(jí)公路邊坡病害分析和侵蝕機(jī)理研究結(jié)果，可為今后公路試驗(yàn)科研部門提供參考；提出的邊坡防護(hù)類型，公路植物防護(hù)主要類型劃分以及邊坡典型綜合防護(hù)研究可為公路勘察、設(shè)計(jì)部門采納。