秦菊香
(涇源縣公路管理段 寧夏固原 756400)
路基是公路工程設計的主要部分,其邊坡保護的合理性與否直接關系道路工程的可靠性和安全,否則會引起塌方、碎落和坍塌等現象,影響行車的安全性和可靠性,所以,一定要重視運用合理的邊坡保護方法來保證公路基礎工程建設的安全。本文首先研究了公路路基邊坡保護的意義,然后論述了農村公路路基強度所要滿足的要求,進而闡述了公路路基邊坡的破壞方式,從而論述了路基保護技術及控制方法,以提高農村公路行駛的安全性。
農村公路基礎施工是公路工程構成的一個主要部分,但因為其道路邊緣土壤質量狀況和規模大小等因素本身就存在著相當大的差異,從而極易引發道路邊緣土壤滑塌問題等質量病害,從而也會破壞農村公路基礎結構,對農村公路行駛的安全和運行穩定帶來不利影響。另外,若在公路路基的邊緣跛腳及坡面部位均伴有相當大的沖刷量,則現路基邊坡建設中極易產生橫向溝壑。若能夠根據公路路基邊坡中經常出現的塌方等破壞問題及時進行坡度保護工作,則更能夠保證公路路基邊坡的總體穩定能力,為農村公路行駛創造了一個良好的條件[1]。
道路剛度是道路結構最重要的技術指標,也是道路保護與加固工作的首要問題。目前,很多運輸還存在超載的現象,這無疑會給路面平整造成一定的損害,因此,只有在施工中保證道路的結構平衡,才能最大限度地降低其危害幾率。在實施農村公路建設時,應當采用相應的保護措施,消除不平衡的影響,增強公路路基強度。因為農村公路的施工流程受地理環境和自身條件的影響很大,從而影響農村公路基礎不穩的原因也不一樣。因此,為了更高效地進行基礎保護與增強管理工作,相關人員要結合工程經驗,重點分析出影響路基穩定性的重要因素,然后制定科學合理的工程處理措施。在現實中,在農村公路的設計完成以后,鄉鎮道路能夠順利交付使用,道路構造會由于各種因素發生不同程度的改變,所以,相關人員要有居安思危的工作意識,能夠合理地預見公路使用之后可能發生的問題,并且制定預見保護措施,例如,在現實操作中,應該控制道路質量細節或和充分考慮當地氣候和地形等外部條件。
公路路基邊坡的自然破壞形態大致有以下3類。
造成滑坡的原因有許多,但大致上可以分為兩類:第一類是山體自身重力的內部因素,第二類是建筑建造和工地進行施工作業的外部因素。當發生滑坡后,較松軟處的泥土和巖石就會向下進行一定的移動,當這些現象產生時,不但會危害大氣環境,而且還會損害城市公共資源和基礎設施[2]。
公路施工中,高路基的邊坡會由于不同因素而出現嚴重的破壞。例如,在施工中發生錯誤,或是由于地質、地形因素的共同作用,在路基或高邊坡的表層就會產生明顯的不規則裂紋,裂痕產生以后,如果再遇到暴雨、大風等的作用,會使裂痕越變越大,日積月累,對高路基邊坡的破壞程度將加深。
路基高山體邊坡災害多,坍塌就是其中一個比較嚴重的自然破壞表現形式。通常,其表現形式為完整巖體因變形而產生分離,母體再從高一些的陡邊崩落。就目前狀況而言,道路坍塌的這種形態對路基高山體邊坡所形成的破壞是最劇烈的。而產生道路坍塌的原因是邊坡體巖石構造本身出現問題。道路坍塌的發展速度是相對較慢的,但只要出現道路坍塌,不但會危及人民的生命、財產安全,還會對農村公路的建設經營等多方面都帶來巨大的損害。
中國關于公路邊坡的保護科技進展是相對晚的。長期以來,中國對于公路邊坡保護,大多使用漿砌片巖、六形磚之類比較單一的工程保護措施,這種保護措施不但存在巨大的費用成本,而且不能真正地覆蓋植被,也導致了自然景觀的單調,不能突出生態效果。20世紀90年代開始,國家又進一步開展農村公路的保護科技與生態環境問題的研究工作,研發出了坡面噴涂園林綠化工藝技術、瑞士濕法施工噴播科技、三維植被網、土工格柵科技等,并逐步運用在了農村公路保護的實際工作中。
為了增加公路路基邊坡的整體穩定性,可選擇栽植一些花卉和植物到公路路基邊的護坡上,這些方式都能夠有效幫助其穩定性。在遇到大雨等不良氣候時,對公路路基的邊坡沖刷力相對比就會降低,而路塹邊坡上的花卉和植物都能很好地生長,能夠有效地降低道路表面的水土流失,還可以防止膠結邊坡上的淤泥,從而對道路整體穩定性有了一定程度的改善。而用平鋪草皮、卵石片草皮這一種鋪設方式,通常是在公路路基邊坡上進行草坪鋪設的主要方法。對草種的選取,也需要仔細分析研究其中的土質與氣象要求,通常都是挑選枝葉良好繁茂、根系粗壯且較為成熟的植株。為確保草種可以有效生存,還需要進行多種不同類型混合的草籽進行栽培,對草層來說,可以更有效發揮防護加固的功能,且經濟效益也不錯[3]。
某市在植被防護技術上有了具體實踐。該市選擇了那些抗寒性強、耐干旱、耐瘠薄、抗污染、抗病蟲害及管理粗放的植物種植在了公路邊坡上,不僅加固了邊坡,還起到美化環境、凈化空氣的效果,實現了經濟效益、生態效益和社會效益三大收獲。
最近數年時間里,在路面護坡上逐步建立并發展出來的護坡形式主要是三維固土網墊組合植物的護坡方式。這個植物護坡方法與過去中國傳統的邊坡保護形式相比,更具有自身的優勢,因為相比于砌塊磚、預先準備石塊等這些相對獨立的植物護坡形式,其在建造上更加簡單,工期相對較短,在費用上也更加便宜,同時還具備了很好的植物護坡效果,而且還可以在短期內達到綠化和美化邊坡環境的效果,從而可以使路面景觀與周圍的自然環境融成一個整體,同時也利于后期路面的維護與管理等工作。三維固土網墊結合植被這種護坡方式在建造上十分簡單,且可能耗費的勞力力度又十分小,所以有著很大的經濟效益,基本上每個人一天下來就可以進行約100~150m2的建筑施工,這就在極大程度上減少了造價的生產成本,而且這個辦法的費用也僅為3m公司×漿砌片石骨架保護辦法的1.05,是預先準備塊保護辦法的2/5,是漿砌片石全坡面保護辦法的1/3。
土釘墻保護技術是一個十分普遍的基礎邊坡保護技術。土釘墻主要是指將錨板、水泥面板、釘子等材料按照某種特殊規律的排列方法加以組合,而這種材料往往在一個特殊區域內能夠固定邊坡土,并且最終還可以通過由其所形成的土釘墻來直接承受地壓。因此,這種基礎邊坡保護技術特別適合于沙土、砂礫和粉質砂土等類型的邊坡保護。
某市在實踐中發現,在實際的公路基礎邊坡保護施工過程中,使用混凝土墻保護技術階段,首先必須本著自上而下的設計原則來完成土石方挖掘施工過程,隨后再逐步夯實邊坡,利用這些施工工藝,才能更好地釋放邊坡施工過程中的應力,從而保證了邊坡的總體結構穩定性。與此同時,由于這種邊坡保護技術所使用的材料成本相對較低,因此同時也能應用在泥土、砂漿等黏性比較強烈的基礎邊坡保護施工過程中,而且即使在泥沙或松散砂層中,也能夠使用該種邊坡保護技術來維護整個邊坡的穩定性和安全[4]。
當公路基礎邊坡的成型澆筑結束后,工程工作人員即可按照相應的設計條件與規范開展現場施工取樣作業、釘入鋼釘作業和單元區段的設定管理工作,然后即可采用“人工+機械”的方法澆筑道路邊坡。在沿著路基或山體邊坡開展建筑施工作業期間,必須本著從上至下的次序,每間隔固定距離開展一個鉆機進行施工作業,并適當地做好錨桿安裝與密封處理。然后就可以對巖石表層的雜質進行認真的清洗,保持表面的潔凈性和濕潤性,以及在進行施工作業之后完成水泥框架混凝土施工操作。各段施工中均需要適當地選擇一個具有代表性的區域進行錨桿抗拔實驗工作,并結合試驗成果來對錨桿的施工方法做出優化設計。但該孔中的錨索的直徑不得低于圖紙的有關規范和標準,并在安放錨桿后,不得進行掛重物或進行敲擊作業。在注漿料作業時,要隨著水泥的加入而慢慢、平穩地拔出注漿料管。當進入桿體以后,一旦孔口不存在溢出水泥的狀況,就必須及時展開補注作業。當孔內的水泥完全凝結后,即可開展錨索焊接與鐵絲聯結作業,保證框架錨索設置的牢固度和合理性,隨后即可在坡表面利用噴射機混合噴射種植土壤和草種,利用改性無紡布進行保護,定期進行灑水保護施工。
沖刷防護技術是針對沿河流的農村道路而延伸出來的防護技術。有不少的城鎮道路施工都是在河流附近,而道路也往往會遭受來自河流、海洋或者是暴雨等的多次沖擊,所以,為了防止道路在沖擊過程中發生損傷,就需要進一步增強道路的抗沖擊能力,這也是道路建設過程中要完成的重點目標。而為了確保道路的穩定,就必須做好對路堤的加固處理,通常可以采用以下兩類措施,分為直接保護和間接防護。由于直接保護具有多樣性特征,道路植物保護工程在使用時需要同時符合以下兩種要求:第一,農村公路道路和河流的方向必須實現統一性;第二,盡可能減少遭受海洋或者河流的沖擊的次數。但對于長時間受到河流沖擊的部位,則應該采取砌塊磚保護法加以保護。
在農村公路路基的加固工作中,筆者經常會遇到路基的底層材質含水量較高,表現出了既濕潤又松軟的狀態,為了增強公路使用壽命,工作人員就可以使用換填土層法來進行公路加固工作。換填土層主要包括以下幾個方面:首先需要挖開路基表層,取出底層濕軟土;然后將水分較少和吸水性能較強的材料進行置換,例如,礦渣、砂和碎石等材料由于具備這些特點,時常被用作換填的材料。另外,土質材料和其他置換的材料相互融合可使換填材料更加穩定,強度更大。施工對土質有要求,要選擇抗侵蝕性能強的、穩定系數高的。這種加固方法的優點就是見效快,短時間內就可以排出水分,從而保證路基質量[5]。
支擋防護以擋土墻為主也是在農村公路路基防護中最常用的方法。這種方法的優點就是占用空間較小、成本較低、施工簡單。根據擋土墻穩定性不同的構造要求,其應用方式也不相同,因此按照分類,又可以分成很多種形式。例如,最常見的重力型擋土墻,其穩定性的主要工作機理是借助結構自身的重量,來最大限度地實現平衡和路基土體穩定,其施工條件較少、流程簡單,因此被廣泛應用。
工作人員在設計公路基礎邊坡的過程中,必須結合具體情況,制訂路基邊坡保護工程設計,對現行的公路基礎坡度保護總體設計方案加以調整完善,使公路基礎坡度保護總體設計方案更為健全和合理。首先,準備材料。采購人員要提前向專業廠商購買合格的施工材料,并且要對所有保護建筑材料品質進行嚴格的檢測,有必要時,還要邀請第三方檢測機構檢測,以便提高公路基礎坡度保護工程建設有效性,以達到公路基礎坡度保護工程的設計需求。其次,在公路路基邊緣建筑材料工程設計時,檢測人員要對不同建筑材料的使用效果進行科學的綜合評價,不斷擴展材料選擇的經驗,對公路路基邊坡防護工程建設的所需材料種類進行分類記錄,以便為今后建筑材料生產與設計提供方便和實戰經驗[6]。
在進行公路路基邊坡防護施工過程中,工作人員要從多個角度制定施工計劃。為了能夠實現對土體保護,增加工程的美感,施工時,可以利用混凝土制作框格。由于混凝土自身塑性比較高,工作人員應該根據工程實際情況選擇對應加工方式。另外,也需及時清理施工現場的雜物,利用抹面及捶面的措施,最快地保證其外觀整潔。
綜上所述,在農村公路的建設和運行過程中,導致道路、路基損壞頻繁發生的原因很多,如自然環境因素、車流量因素、施工質量因素等。筆者結合多年經驗和多方調研發現,路基施工中的邊坡防護是一種可有效地提高農村公路質量的重要途徑,能在很大程度上降低農村公路損壞的概率和交通事故發生的次數。所以,筆者建議并且倡導相關施工單位加強重視,不斷提高農村公路的安全系數。