鐵路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)研究

劉建興/中鐵上海工程局集團(tuán)北方工程有限公司

鐵路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)研究

劉建興/中鐵上海工程局集團(tuán)北方工程有限公司

隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，特別在高速鐵路建設(shè)中路塹邊坡防護(hù)技術(shù)愈來愈顯得重要，應(yīng)用更多且結(jié)構(gòu)形式日新月異，現(xiàn)結(jié)合鐵路現(xiàn)場(chǎng)對(duì)路塹邊坡防護(hù)技術(shù)做一下介紹。

路塹；邊坡防護(hù)；類型

一、鐵路防護(hù)技術(shù)的類型

鐵路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)大體上可分為2種類型，即植物防護(hù)和工程防護(hù)。

（一）植物防護(hù)

植物防護(hù)就是在邊坡上種植草叢，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。這對(duì)于一切適合種植的土質(zhì)邊坡都是應(yīng)當(dāng)首選的防治措施。植物防護(hù)還可以綠化環(huán)境，和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，也是一種符合環(huán)境要求的防護(hù)辦法。

1.條播法。在整理邊坡時(shí)，將草籽與土肥混合料按一定比例間距水平條狀鋪在夯層上，寬約10CM，然后蓋土再夯，并灑水拍實(shí)。單播只用一種草籽，混播用幾種草籽混合，使根系植被和出芽率為最優(yōu)。另外由于草皮在5攝氏度以下停止生長(zhǎng)，10攝氏度以下基本不發(fā)芽，另外高溫季節(jié)蒸發(fā)太快，草皮生長(zhǎng)易于干枯，故在此期間不宜播種。

2.密鋪法。老邊坡先要整理坡面，填平細(xì)溝坑洼路塹；新邊坡要經(jīng)初驗(yàn)合格灑水浸濕后再平鋪草皮。草皮之間要稍有搭界，塊塊靠攏，不得留有空隙，根部要密貼坡面、每塊拍緊使接茬嚴(yán)密才能成活。

3.框架內(nèi)植草護(hù)坡。在坡度較陡且易受沖刷的土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化的巖質(zhì)塹坡上，采用框架內(nèi)植草護(hù)坡。框架制作有多種做法，例如；①漿砌片石框架成45°方格網(wǎng)，凈距2m～4m，條寬0.3～0.5m，嵌入坡面0.3米左右；②錨桿框架護(hù)坡，預(yù)制混凝土框架梁斷面為12cmⅹ16cm，長(zhǎng)1.5m，用4根6～8mm鋼筋，兩頭露出5cm，另在桿件的接頭處伸入一根直徑14長(zhǎng)3m錨桿，灌注混凝土將接頭固定。錨桿的作用是將框架固定在坡面上，框架尺寸和形狀有具體工程而定，其形狀可設(shè)計(jì)為正方形、六邊形、拱形等，框架內(nèi)再種植草類植物。

（二）工程防護(hù)

對(duì)不適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路塹邊坡，以及碎石土的挖方邊坡等，只能采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。工程防護(hù)的類型很多，有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、錨桿防護(hù)、抗滑樁防護(hù)和擋土墻防護(hù)。各種防護(hù)技術(shù)都各有其優(yōu)、缺點(diǎn)和適用條件。

1.坡面防護(hù)。坡面防護(hù)包括抹面、噴漿等形式。抹面防護(hù)：對(duì)于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石，如頁巖、泥灰、千枚巖等材料的路塹邊坡，暴露在大氣中很容易風(fēng)化剝落而逐漸破壞，因而常在坡面上加設(shè)一層耐風(fēng)化表層，以隔離大氣的影響，防止風(fēng)化。常用的抹面材料有各種石灰混合料灰漿、水泥砂漿等。抹面厚度一般為3到7cm，可使用6-8年。

2.砌石防護(hù)。砌石防護(hù)包括護(hù)面墻、干砌片石防護(hù)、漿砌片石護(hù)坡。

⑴護(hù)面墻。護(hù)面墻是采用漿砌片石結(jié)構(gòu)，覆蓋在各種軟質(zhì)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(xù)風(fēng)化。在缺乏石料的地方，也可以采用現(xiàn)澆水泥混凝土或用預(yù)制混凝土塊砌筑。護(hù)面墻除之自重外，也能增加路塹美觀。若巖層破碎或在開挖時(shí)坡面有嚴(yán)重凹陷，應(yīng)局部采用支補(bǔ)護(hù)面墻的方式進(jìn)行。

⑵干砌片石。干砌片石防護(hù)適用于土質(zhì)、軟巖及易風(fēng)化、破壞較嚴(yán)重的填挖方邊坡，以防止雨雪水流沖刷。在砌面防護(hù)中，宜首選干砌片石結(jié)構(gòu)，這不僅為了節(jié)省投資，而且可以適應(yīng)邊坡有較大的變形。干砌片石受水流沖擊時(shí)，細(xì)小土顆粒易被水流沖刷帶走而引起較大的沉陷，為防止坡面土層被水流沖擊和減輕漂浮物的撞擊力，應(yīng)在干砌防護(hù)下面設(shè)置碎石或砂礫結(jié)構(gòu)的墊層。干砌片石坡腳應(yīng)視土質(zhì)情況設(shè)置不同埋深的基礎(chǔ)。

⑶漿砌片石防護(hù)。漿砌片石防護(hù)也是鐵路路塹邊坡防護(hù)中常用的工程防護(hù)方法。漿砌片石是用水泥砂漿將片石間隙填滿，使砌石成為一個(gè)整體，以保護(hù)坡面不受外界因素的侵蝕，所以比干砌片石有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。干砌或漿砌片石防護(hù)在不適于植物防護(hù)或者有大量開山石料可以利用的地段最為適合。砌石防護(hù)的優(yōu)越性是顯而易見的，它堅(jiān)固耐用，材料易得，施工工藝簡(jiǎn)單，防護(hù)效果較好，因而在鐵路的邊坡防護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.擋土墻防護(hù)。在鐵路路塹邊坡防護(hù)工程中，大量的擋土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。擋土墻按斷面的幾何形狀及特點(diǎn)，常見的形式有：重力式、錨桿式、土釘墻、懸臂式、扶臂式、柱板式等。各種擋土墻都有其特點(diǎn)及適用范圍，在處理實(shí)際擋土工程時(shí)，應(yīng)對(duì)可能提供的一系列擋土體系的可行性作出評(píng)價(jià)，選取合適的擋土結(jié)構(gòu)形式，做到安全、經(jīng)濟(jì)、可行。現(xiàn)結(jié)合工程常用介紹如下形式。

⑴重力式擋土墻。重力式擋土墻是以擋土墻自生重力來維持其在水土壓力等作用下的穩(wěn)定。它是我國(guó)目前常用的一種結(jié)構(gòu)型式，重力式擋土墻可用磚、石、素混凝土、磚塊等建成，其優(yōu)點(diǎn)是就地取材、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益好；缺點(diǎn)是工程量大，地基沉降大，它適合擋土墻高度在5-6M的小型工程。

⑵錨桿擋土墻。錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土面板及錨桿組成的只當(dāng)結(jié)構(gòu)物。面板起支護(hù)邊坡土體并把土體的側(cè)壓力傳遞給錨桿的作用，錨桿通過其錨固在穩(wěn)固土層中的錨固段所提供的拉力；來保證擋土墻的穩(wěn)定，而一般擋土墻是靠自重來保持其穩(wěn)定。錨桿擋土墻按其鋼筋混凝土面板的不同，可分為柱板式和板壁式。柱板式擋墻是錨桿連接在肋柱上，肋柱間加當(dāng)土板；板壁式擋墻是由鋼筋混凝土面板和錨桿組成。

⑶錨釘墻。錨釘墻支護(hù)技術(shù)有著比單純錨桿支護(hù)或土釘支護(hù)更廣泛的適用范圍，它可以結(jié)合錨桿深部加固和土釘淺部加固的優(yōu)點(diǎn)路塹：邊坡防護(hù)，來對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理。工程實(shí)際中，錨釘聯(lián)合加固支護(hù)的形式各異，大體可歸納為兩種：①強(qiáng)錨弱釘支護(hù)體系：該體系以錨桿為邊坡的主要加固手段，抑制基坑邊坡的整體剪切失穩(wěn)破壞，然后輔以土釘支護(hù)，抑制邊坡局部破壞；②強(qiáng)釘弱錨支護(hù)體系：即以土釘為邊坡的主要加固手段，形成土釘墻，然后輔以錨桿支護(hù)，限制土釘墻及墻后土體的位移。

二、結(jié)語

鐵路及其附屬建筑物的邊坡穩(wěn)定是保證其正常使用的前提條件。邊坡的防護(hù)技術(shù)類型很多，本文只介紹了一些較常用的類型。從力學(xué)角度分析，維護(hù)邊坡穩(wěn)定的方法，一是借助擋墻的自重來平衡墻后巖土體傳來的推力；二是在巖土體中“釘釘子”，如錨桿，利用周圍土體對(duì)錨固段的錨固力來維持土體的平衡，從而達(dá)到保證邊坡穩(wěn)定的目的；第三種辦法就是改變土體的性質(zhì)，通過外加材料而形成強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的復(fù)合土體，這種方法的分析和驗(yàn)算比較復(fù)雜，有的機(jī)理還在研究中。在實(shí)際工作中，還要強(qiáng)調(diào)自然界和人為因素這一外部環(huán)境，強(qiáng)調(diào)巖土參數(shù)的準(zhǔn)確性，因地制宜選用上述方法，進(jìn)行符合實(shí)際的施工，達(dá)到邊坡防護(hù)的目的。

[1]湯康民.巖土工程。武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[2]李瑞梅.鐵路路基邊坡滑坡的產(chǎn)生原因與防范對(duì)策 [J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009.05.