曹志強 牛蓓蕾
摘 要:本文主要介紹了公路路基邊坡防護種類適用條件以及特點,并分析了不同類型的路基邊坡防護措施的優缺點,提出了選擇路基邊坡的一般原則,闡述了各種類型的防護對邊坡的作用以及邊坡防護的一種發展趨勢。
關鍵詞:公路路基;邊坡;防護
公路路基邊坡的防護分為兩類:一種是邊坡的生態防護,所謂邊坡生態防護是指單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相集合的固坡措施。第二種是邊坡的工程防護,它主要是利用堆砌混凝土、磚塊或其它材料對邊坡進行防護,是公路邊坡防護的傳統方法之一〕。
1 生態防護
生態防護即采用植被護坡的方法護坡,植被護坡一般多采用在邊坡上種植草、植樹或鋪草皮,以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固結邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達到保護邊坡的作用。
1.生態防護的種類、適用條件及特點
(1)種草
種草防護,適用于邊坡穩定,坡面沖刷輕微的路基邊坡上。草籽應均勻撒布在清理好的土質坡面上,同時做好澆水、養護管理。路蜇較陡或較高時可通過實驗,將草籽與含肥料的有機質泥漿噴射到坡面上,草的品種應適應當地自然條件,應選用根系發達有良好的固土和護坡效果、覆蓋度大、密度大,多年生長易于管理的品種。
(2)種樹
植樹應在l:1.5或更緩的邊坡上,或在邊坡以外的河岸及漫灘外。樹種應選用能迅速生長且根深枝密的低矮灌木類。種植樹木對公路邊坡防護,公路綠化等有著重要的作用,但是樹木的品種和種植位置及寬度的選擇,應根據防護的要求并且結合當地自然情況來確定,方法按設計要求,施工時應注意季節。
(3)鋪草皮
鋪草皮護坡是在邊坡鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施,具有施工簡單、工程造價較低等特點,適用于附近草皮來源較易,邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質及嚴重風化的巖層和成巖作用差的軟巖邊坡防護工程。由于其可以預先在選定的地點培植,需要時從培植地運至坡面鋪植就能起到防護作用,還具有成坪時間短、護坡功能見效快、施工季節限制少的特點。但其前期管理難度大,新鋪的草皮容易遭受各種災害,往往達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失、坍滑等邊坡災害,因此,在新鋪草皮養護期間,必須加強管理。
(4)三維植被網植草護坡〔5〕
三維植被網護坡是利用植物結合三維土工網等工程材料對邊坡進行加固。三維植被網護坡技術綜合了土工網和植物護坡的優點,能起到復合護坡的作用。具有固土性能優良、消能作用明顯、網絡加筋作用突出、保溫功能良好等特點。適用坡度較緩的各種土質、強風化巖石邊坡。
(5)土工格室植草護坡
土工格室植草護坡是指在展開并固定在坡面上的土工格室內填充改良客土,然后在格室上掛三維植被網,進行噴播施工的一種護坡技術。利用土工格室為草坪生長提供穩定、良好的生存環境。采用土工格室植草,可使不毛之地的邊坡充分綠化,帶孔的格室還能增加坡面的排水性能。適用于坡度較緩的泥巖、灰巖、砂巖等巖質路塹邊坡。
(6)噴混植草護坡
噴混植草技術是一種將草種、有機質、肥料、水泥、酸堿改良劑和土壤的混合物等通過混凝土噴射機噴附在巖石坡面上的邊坡綠化方法,適用于所有開挖后的巖石坡面的綠化。尤其是坡面較陡、缺乏土壤母質、立地條件惡劣的坡面。
2.生態防護的優缺點
由于植物防護的技術方法簡單,造價便宜,效果明顯,植物防護在短期內能防止邊坡的沖刷和恢復公路沿線的綠色景觀,能保持土壤的溫度和水分的相對穩定、緩和地表水的沖刷、減少坡面徑流和降低流速,減少水土流失,可在很大程度上改善生態環境。
2 工程防護
1.工程防護的種類、適用條件及特點
(1)抹面防護
抹面是將二合土(石灰、爐渣)、三合土(水泥、石灰、爐渣)或水泥砂漿均勻的攤在路基邊坡,經壓實,提漿、抹光后形成的一種邊坡防護層。它適用于各種易風化但尚未嚴重風化的巖石邊坡。常用的抹面材料主要有石灰漿等,抹面的厚度不宜超過30mm,表層可涂軟化點稍高于當地氣溫的瀝青保護層,抹面防護使用年限為8~10年,高速公路路基邊坡不宜采用抹面防護。
(2)噴漿和噴射混凝土防護
對堅硬易鳳化,但是未嚴重風化的巖石邊坡,為防止進一步風化,可在坡面上噴射—層水泥砂漿,形成保護層,噴漿可用于高而陡的邊坡,但所防護的坡面必須干燥和堅硬,地下水發育或成巖作用差的黏土巖邊坡不宜使用,噴漿防護厚度不宜小于50mm,采用砂漿強度不應低于M1O,噴射混凝土防護的厚度不宜小于80mm,混凝土強度不應低于C15,噴漿和噴混凝土防護坡面應設置泄水孔和伸縮縫。噴射混凝土法分為素噴法和錨噴法。素噴法為直接將高標號砂漿噴射在大致平整的巖面上,使坡面易松散的顆粒得以穩固,保證行車及行人的安全。它用于表層易松散的風化巖面。
(3)護面墻防護
護面墻防護〔8〕適用于防護易風化或風化嚴重的軟質巖石或較破碎巖石的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質邊坡,邊坡不宜陡于1:0.5。護面墻類型應根據邊坡地質條件確定,窗孔式護面墻防護的邊坡不應陡于l:O.75,拱式護面墻適用于邊坡下部巖層較完整而上部需防護路段,邊坡應緩于1:0.5,單級護面墻的高度不宜超過10m,并應設置伸縮縫和泄水孔。護面墻的基礎應設置在穩定的地基上,埋置深度應根據地質條件確定:冰凍地區,應埋置在冰凍深度以下不小于250mm,護面墻前趾應低于邊溝鋪砌的地面。
(4)漿砌片石防護
漿砌片石防護適用于坡度緩于l:1的易風化的巖石和土質路塹邊坡或易受水侵蝕的土質邊坡,漿砌片石護坡的厚度不宜小于250mm,砂漿強度不應低于M5,應設置伸縮縫和泄水孔。漿砌片石設置在浸水路堤及可能發生坡面被沖刷的土質邊坡,應做好排水與防護的結合,否則不宜采用。
(5)干砌片石防護〔8〕
當邊坡為緩于1:1.25的土質或土夾石邊坡,較軟的土質路基邊坡因雨水沖刷會發生泥流、拉溝與小型溜坍,或有嚴重剝落的較質巖層邊坡,周期性浸水的河灘等均可采用干砌片石防護??刹捎酶善銎o坡。干砌片石防護厚度不宜小于250mm.千砌片石防護可有效的防止雨水或地面水流的沖刷,干砌片石結構,不僅為了節省費用,而且可以適應邊坡有較大的變形。但干砌片石受水流沖擊時,細小顆粒易被流水沖刷帶走而引起大的沉陷。
(6)水泥混凝土預制塊防護〔9〕
在選擇設計路基邊坡沖刷防護類型時,有些地區缺乏片石、塊石材料,此時可選擇水泥混凝土預制塊防護。它比漿砌片石防護能抵抗較大的水流速度和波浪的沖擊(其容許水流速度在4—8m/s以上、容許波浪高度可在2m以上),還能抵抗較強的冰壓力。水泥混凝土預制塊可制成邊長不小于1m、厚度大于6cm的方塊,并配置一定的鋼筋。
2.工程防護的優缺點
工程防護技術的優點是見效快,能迅速保證邊坡的穩定性,但由于很多工程防護與環境綠化與景觀之間的關系不能很好的協調,所以很多工程防護坡面呈現外觀顏色單調,缺乏生氣,例如錨桿掛網噴射混凝土坡面,在行車視線中呈現大片的灰色,不能滿足公路對環保綠化以及消除駕駛疲勞等多方面的要求,并且工程防護造價較高。
3 結束語
公路邊坡沿公路分布的范圍廣,對自然環境的破壞范圍大,如果在防護的同時,能夠注意保護環境和創造環境,采用適當的綠化防護方法來進行,則會使公路具有安全、舒適、美觀、與環境相協調等特點,也將會產生可觀的經濟效益、社會效益和生態效益。因此,邊坡設計應遵循“安全綠色、水土保持、恢復自然、環保之路”的設計原則。
參考文獻
[1]田應;龍昌楊.公路路基邊坡防護技術探討[J]黑龍江交通科技.2013(03).
[2]趙雄,淺談生態防護技術在公路路基邊坡防護中的研究與應用[J]中華民居(下旬刊)2014(07).