淺談坡面的防護類型

曲 華,孫哈南

(1.黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司;2.哈大公路管理處)

1 植物防護

(1)種草,即直接在邊坡上面撒播草籽,經覆蓋種植土、澆水、保濕,使之成活。此方法適用于所有適合長草的土質邊坡,但坡度不宜陡于 1∶1。過陡的邊坡,草籽容易受雨水侵襲而流失;對于易受沖刷的粉性土,若不經過防沖措施,就不宜直接采用,對經常侵水的邊坡也不適用。但是邊坡種草與平地種草有一些區別。邊坡特別是挖方邊坡,一般都較貧瘠、硬度大、水土難以保持,降雨坡面易被沖刷,日曬土壤干燥板結,種子不能發芽。因此必須認真選擇草種、撒播時期和播種方法,才能達到預期的目的。

(2)栽草,為了克服邊坡種草難以成活和盡早使植物發揮防護作用,可以栽草代替種草。在苗圃大批草籽成活后,拔草移栽在邊坡上。和種草籽相比,可以較塊形成綠化帶,較早發揮其防護邊坡作用。

(3)鋪草皮,鋪草皮可以用最短的時間收到防護效果。但草皮成本較撒草籽和栽草造價高,但低于植生帶。近年來隨著生產技術的發展草皮以工廠化生產,產品可以大批量制作,成卷運輸。使用時展開切斷成一定尺寸平鋪固定澆水養護即可。是植物防護中比較簡單易行的方法。常用的鋪筑方法有平鋪草皮、平鋪疊置草皮、方格式草皮、卵(片)石方格草皮四種。

2 工程防護

2.1 坡面防護

(1)抹面防護,對于易受風化的軟質巖石,如頁巖、泥灰、干枚巖等的路塹邊坡,長期暴露在大氣中很容易風化剝落而逐漸破壞,因而常在坡面上加設一層耐風化表層,以隔離大氣的影響,防止風化。

(2)捶面防護,捶面與抹面防護性質相近,其使用材料也大體相同。為便于捶打成型,常用的除石灰、水泥混合土外,還有石灰、爐渣、粘土混合的三合土與再加適量砂粒的四合土。一般厚度 10～15cm,捶面厚度較抹面厚度要大,相應強度較高,可抵抗較強的雨水沖刷,使用期約 8～10a。

(3)噴砂漿和噴混凝土防護,噴砂漿和噴水泥混凝土防護適用于易風化軟巖、裂隙和節理發育、坡面不平整、破碎較嚴重的石質挖方邊坡。對于這些邊坡抹面、捶面就難以奏效,故應采取機械噴射水泥砂漿或水泥混凝土加固。噴漿或噴射混凝土可以防止坡面進一步風化、剝落,同時可促使裂隙間破碎石塊得到砂漿填充而加固。由于水泥砂漿和水泥混凝土均具有很高的強度,因而可以收到較好的防護效果。噴水泥砂漿的砂漿強度不應低于 M10,厚度宜 5～7cm。噴水泥混凝土強度不應低于C15,厚度宜 10～15cm;在噴射過程中應添加速凝劑以促使早凝固。施工時需要專用噴射機械設備,并在坡面上每隔 2～3cm交錯設置泄水孔,對大面積坡面防護還應設置伸縮縫。但是噴漿或噴混凝土后,養護較為困難,坡面容易產生細微的干縮裂縫影響強度。為此,可在噴射層中加設一層鋼筋網或高強聚合物土工格柵,以增強其強度。鋼筋網采用直徑 4～10mm的圓鋼筋編織而成,孔徑 10cm左右,平直鋪于坡面上,用鋼筋錨釘固定,在噴漿或混凝土。

2.2 砌石防護

(1)軟質巖層和較破碎的挖方邊坡,使之免受大氣影響而修建的墻體,以防止坡面繼續風化。在缺乏石料的地區,也可采用現澆水泥混凝土或用預制混凝土塊砌筑。混凝土強度不應低于C15,砌筑用砂漿強度不應低于M5,寒冷地區不應低于M7.5。護面墻除自重外,不擔負其它荷載,也不考慮承受墻后的土壓力,因此護面墻必須建在符合穩定邊坡要求的地段。墻體應設泄水孔,并每隔 10～15m設一道伸縮縫。

(2)干砌片石防護適用于土質、軟巖及易風化、破壞較嚴重的填、挖方路基邊坡,以防止雨、雪水流沖刷。在砌面防護中,宜首選干砌片石結構,這不僅為了節省投資,而且可以適應邊坡有較大的變形。干砌片石應使用不易風化的堅硬巖石。通常的干砌片石結構分單層鋪砌和雙層鋪砌兩種,單層鋪砌結構厚 0.25～0.35m,雙層鋪筑下層厚 0.15～0.25m,上層厚 0.25～0.35m。為防止坡面土層被水流沖出和減輕漂浮物的撞擊壓力,應在干砌防護下面設置碎石或砂礫構成的墊層。墊層一般厚度為 0.1～0.2m,在一定條件下,也可以用土工織物代替。

(3)漿砌片石防護是用水泥砂漿將片石間空隙添滿,使砌石成為一個整體,以保護坡面不受外界因素的侵蝕,所以比干砌片石有更高的強度和穩定性。漿砌片石護坡采用的水泥砂漿強度一般為 M5,受水流沖刷或寒冷地區應提高為M7.5或M10。漿砌片石護坡所使用的石料應是不易風化的堅硬巖石或大塊卵石,厚度為0.25～0.5m,護坡底面厚 0.1～0.15m的碎石或砂礫組成的墊層,在一定條件下,也可以采用與墊層等效的土工織物代替。漿砌片石護坡應視土質情況設置砌石基礎,其埋深應為護坡厚度的1.5倍以上。砌石護坡應每隔 10～15m設置寬 2cm的伸縮縫,并留泄水孔。

3 錨桿防護

對于坡面為碎裂結構的硬巖或層狀結構的不連續地層以及坡面巖石與基巖分離并有可能下滑的挖方邊坡適用于錨桿防護。特別對巖層傾角接近邊坡坡角和有裂隙的厚層巖石,更為適合。施工時,在巖石邊坡上盡量垂直于巖層傾角,用鑿巖機械鉆孔至穩定基巖區,將錨桿插入用水泥砂漿錨固,使坡面巖體和有下滑可能的巖石與基巖連成整體。若巖石邊坡破碎、節理發育時,可在錨桿與坡面間同時采用噴漿或掛網噴漿以提高防護能力。錨桿采用直徑 16～32mm鋼筋制作,孔眼直徑應大于錨桿直徑 30mm以上,以保證錨孔內砂漿對錨桿的握裹力。錨固深度應根據巖體性質確定,應深入到穩定基巖內,孔深應比錨固深度深 20cm,錨固間距宜采用 1.0～1.5m。錨孔插入鋼筋錨桿后,即用壓力灌注 1∶3水泥砂漿。若采用掛網噴漿時,鐵絲網可使用較細的、直徑為2mm的普通鍍鋅鐵絲編制,網孔20～25cm。也可以用高強度聚合物土工格柵代替鐵絲網。

4 土工合成材料防護

土工合成材料是近年來出現的新型工程材料,在高速公路建設中已得到應用,其中路基排水和路基防護工程中使用比較廣泛。如用土工織物代替砂石材料作反濾層,在植物防護中用土工材料作為植生帶帶基,在噴漿和噴混凝土中,用土工格柵代替鋼筋網等。應當說這是一種很有發展的防護工程材料,但對其更為廣泛的使用尚須進一步試驗推廣。