公路路基邊坡防護(hù)與排水施工技術(shù)

文 / 桐鄉(xiāng)市交通工程有限公司 張健

近年來，國家對公路路基邊坡的防護(hù)以及排水施工逐漸重視起來，眾多建筑單位大規(guī)模投入資金進(jìn)行研究實驗，獲得了一些突出的成果。文中內(nèi)容主要從兩個部分進(jìn)行闡述，首先分析公路路基邊坡防護(hù)，其次對排水施工技術(shù)進(jìn)行探究研討，以期為業(yè)內(nèi)人士提供參考。

公路路基邊坡防護(hù)

公路路基邊坡防治原則

邊坡防治以防為主，以治為輔，必須提前進(jìn)行準(zhǔn)確地勘查，以便為后續(xù)的設(shè)計和施工提供詳盡的數(shù)據(jù)，避免造成重大安全事故。在防治過程中要堅持以地質(zhì)條件為準(zhǔn)繩，根據(jù)地震條件和水文條件精準(zhǔn)擬定滑坡安全系數(shù)，充分利用一切地形和地質(zhì)條件，采取因地制宜的措施，強化整體穩(wěn)定性，要充分考慮到施工流程，保證坡體的安全穩(wěn)定性。

公路路基邊坡失穩(wěn)滑動原因

公路路基邊坡一般指的是具有傾斜坡度面的土體或者巖體，進(jìn)行邊坡防護(hù)首先要對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)分析，然后根據(jù)穩(wěn)定性分析數(shù)據(jù)確定是否進(jìn)行加固處理，目前在邊坡防護(hù)中應(yīng)用最為廣泛的是基于不同模型建立起數(shù)值分析計算方法，主要采取適合的計算理論和穩(wěn)定分析法。

常見的邊坡滑塌主要分為溜滑、滑坡、剝落、碎落等，溜滑主要因為降水中水體的流動造成邊坡被沖刷，滑坡形成的原因是因為土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定所導(dǎo)致，或者因為公路表面過于陡峭、邊坡坡腳已經(jīng)被掏空、回填土層時產(chǎn)生異常等，剝落、碎落主要受到周邊外界環(huán)境的干擾，造成公路周圍巖石風(fēng)化，逐漸從邊坡坡上滾落并且產(chǎn)生剝落、破壞的情況。

1.自然因素

上述失穩(wěn)滑動因素均屬于和施工過程有關(guān)系的因素，其實自然因素條件對公路路基邊坡造成的影響也十分明顯，例如在雨水沖刷的過程中，水體會造成公路路基表層內(nèi)部承載壓力的變化，對公路路基邊坡建立穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的威脅，同時，土質(zhì)的問題也是公路路基邊坡產(chǎn)生失穩(wěn)和滑動的原因，例如，軟土土質(zhì)、濕陷性黃土土質(zhì)、膨脹土土質(zhì)、凍土土質(zhì)均屬于不良土質(zhì)，對公路路基的影響十分顯著，一般常見的現(xiàn)象是，在地質(zhì)條件相對較差的公路路段，會產(chǎn)生因為沉降持續(xù)、地基土未完全固結(jié)造成的不均勻沉降、開裂等情況。

2.排水因素

公路路基邊坡失穩(wěn)滑動的主要原因是因為路基的排水系統(tǒng)并不完善，造成公路路基表面積水或者邊坡坡腳被水體浸泡，直接造成路基產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象，并且出現(xiàn)裂縫或者斷裂的問題，所以，公路路基邊坡在進(jìn)行施工之前一定要預(yù)先完善好兩側(cè)的排水溝渠，按照科學(xué)設(shè)計方案的要求對公路路基邊坡進(jìn)行一定的處理，可以根據(jù)設(shè)計規(guī)范的要求進(jìn)行分層的壓實操作，所使用的填料必須在進(jìn)行填筑之前進(jìn)行相應(yīng)的檢驗，在檢驗合格之后再進(jìn)行填筑，在填筑的過程中必須嚴(yán)格控制土體的含水量和土質(zhì)，避免不同土質(zhì)的土體進(jìn)行任意的混填，將最佳的土體含水量控制在 2%程度，并且按照所取得的具體參數(shù)進(jìn)行壓實控制。

3.剪力因素

公路路基邊坡產(chǎn)生失穩(wěn)滑動的主要原因涉及到剪切破壞和失穩(wěn)破壞，其中剪切破壞主要是因為基礎(chǔ)荷載的持續(xù)作用下，公路路基連續(xù)發(fā)生剪切滑動的路基破壞形式，一部分外部荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力大于土體自身的強度，剪切破壞區(qū)域不斷擴大，最后造成公路路基邊坡的開裂、基礎(chǔ)急劇下沉傾倒，基礎(chǔ)兩側(cè)的公路路面向上隆起。邊坡失穩(wěn)破壞是一個十分復(fù)雜的過程，主要是因為公路路基邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與巖土土體物質(zhì)的不同，形成了異常的邊坡破壞模式和滑動面，因此邊坡的坡度過陡或者因為公路路基邊坡底部存在軟弱層的關(guān)系，造成公路路基邊坡整體性傾塌，針對失穩(wěn)破壞要采取不同的分析方法和計算公式分析公路路基邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。

公路路基邊坡防治技術(shù)

1.植物防護(hù)

植物防護(hù)可以減少降雨過程中產(chǎn)生的水體流速，所以利用植物防護(hù)中的綠色植物根系能夠固定公路路基邊坡周圍的砂礫和泥土，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的主要目的，在利用此技術(shù)進(jìn)行邊坡防護(hù)的同時，可以選擇根系旺盛、枝葉繁茂的耐旱類型綠色植物，綠期長、多年生、耐踐踏，比較適合粗放式管理，具有較強的抗污染和凈化環(huán)境的能力，在施工過程中可以將草籽、肥料和水進(jìn)行攪拌后噴灑在邊坡坡面上。此防護(hù)方法最主要優(yōu)點是操作簡便，而且施工成本相對較低，明顯缺點是容易經(jīng)受風(fēng)沙的侵襲。

2.圬工防護(hù)

圬工防護(hù)適合植物生長條件較差地區(qū)，可以應(yīng)用拱式網(wǎng)格、預(yù)制塊進(jìn)行防護(hù)，也可以噴射混凝土進(jìn)行防護(hù)。拱式網(wǎng)格防護(hù)高效改善施工過程中巨量污染物的產(chǎn)生，改善了公路路基周圍環(huán)境，在一些長直線和高填方的公路路段可以達(dá)到綠化和美化的雙標(biāo)準(zhǔn)，屬于在國內(nèi)邊坡防護(hù)中比較常用的方法之一，但是，主要缺點是施工流程相對繁瑣，施工勞動量巨大，對坡面的參數(shù)要求相對嚴(yán)格。鋪設(shè)預(yù)制塊防護(hù)屬于常用在公路邊坡防護(hù)中的一種方法，主要使用的材料在規(guī)格上基本保持一致性，所以在進(jìn)行施工的過程中相對簡單，而且外觀整齊劃一，能夠最大限度滿足防護(hù)要求，減少植物綠化需求，目前國內(nèi)大部分高速公路都采用鋪設(shè)預(yù)制塊的防護(hù)方法。

混凝土防護(hù)可以分為素噴射和錨噴射，素噴射主要將配置成功的混凝土噴射在公路路基的邊坡周圍風(fēng)化相對嚴(yán)重的巖體表層，這種噴射方法能夠高效固定巖體表層的顆粒物；錨噴射主要是利用錨桿固定比較容易滑動的巖體，利用錨桿約束巖體的滑坡，并且要在錨桿周圍利用噴射的混凝土進(jìn)行加固，促使滑坡巖體和混凝土形成一個獨立整體，進(jìn)而達(dá)到消除滑動的目的，這種方法比較適合地質(zhì)松散而巖體較多的地區(qū)，可以高效預(yù)防山體滑坡。

公路路基排水施工技術(shù)

公路路基排水施工的基本要求

在對公路路基邊坡進(jìn)行防護(hù)的同時，最為重要的環(huán)節(jié)就是公路路基邊坡的排水施工。

省級公路路基排水施工往往自成體系，同時和沿線的農(nóng)田灌溉與水塘各自組成相應(yīng)體系，公路路基排水盡量要結(jié)合公路沿線排洪、排澇溝渠和自然溝谷與環(huán)保排污設(shè)施的設(shè)置，組成完整的排水體系，以此保證公路路基和路面的積水盡快地排放至公路路基意外。建筑單位在進(jìn)行公路路基排水施工過程中要保持外部線條的流暢美觀，盡量從安全和視覺效果上考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)美觀程度。

公路路基排水施工技術(shù)要點

在公路路基排水施工的過程中應(yīng)用排水設(shè)施能夠高效排除公路路基和公路表面的殘余水分，保證公路路基和公路表面在降雨之后不會受到雨水水體侵蝕，從而有效提升公路路基整體的堅固程度、穩(wěn)定程度和安全程度，科學(xué)保證人民群眾的行車安全和生命財產(chǎn)安全。所以，在對公路路基進(jìn)行排水施工的過程中要充分考慮到排水系統(tǒng)設(shè)計的適用性，在進(jìn)行設(shè)計的過程中要充分考慮到各方面因素的影響，保障公路路基排水系統(tǒng)和排水設(shè)施的協(xié)調(diào)性。

侵蝕公路路基和公路路面的積水主要因為降雨、降雪的水流造成，因此，建筑單位在施工過程中要強化控制水體，需要在排水設(shè)施之中注意邊溝、排水溝和截水溝的施工。

1.邊溝施工

邊溝主要設(shè)置在挖方路段和地勢相對低洼的坡腳外側(cè)，邊溝的排水效果決定了流水是夠能夠侵蝕公路路基表面，所以，邊溝施工的主要內(nèi)容涵蓋以下幾個方面，邊溝的深淺主要根據(jù)公路當(dāng)?shù)氐钠骄邓窟M(jìn)行綜合的分析和判斷，根據(jù)數(shù)據(jù)決定合理的科學(xué)深度，以此確保水流能夠及時有效地排除，建筑單位要根據(jù)公路當(dāng)?shù)氐耐馏w特點確定邊溝的排水外立面和剖面，以便建成之后的邊溝能夠得到全面的有效利用，建筑單位可以根據(jù)公路當(dāng)?shù)氐钠骄邓窟M(jìn)行科學(xué)地類比和推斷，通過準(zhǔn)確地判斷再進(jìn)行邊溝的開挖和填土施工。

2.排水溝施工

排水溝的橫截面大小要觀察匯集和排泄的流水水量，在經(jīng)過準(zhǔn)確的水文計算之后才能確定，通常橫截面大小要大于邊溝的橫截面大小，主要形式要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w地質(zhì)情況再進(jìn)行確定，通常為梯形或者矩形，底寬和深度不能小于0.5米，土質(zhì)排水溝的邊坡坡度比例參考1:1-1:1.5。排水溝主要會將邊溝、載水溝渠和公路路基附近低洼地帶匯集的水體水流引向公路路基周圍地帶的溝渠、或地面溝渠曲折處、或低洼積水影響公路路基穩(wěn)定處。排水溝比較適合相鄰的涵洞，減少涵洞的數(shù)量，所以，在公路路基排水施工中，建筑單位要確定科學(xué)合理的位置進(jìn)行施工操作，合理發(fā)揮出排水溝舉足輕重的排水作用，有效匯集水流。

3.天溝施工

天溝主要的作用是為了攔截公路路基附近山坡上流向路基的水流，以減輕排水溝渠的排水負(fù)擔(dān)，盡可能降低雨雪流水對公路路基和公路表面造成的嚴(yán)重侵蝕。為了防止流水的沖刷和下滲，對天溝的設(shè)計一定要根據(jù)公路路基的實際情況進(jìn)行有效合理地安排，主要在挖方路基的邊坡頂部之外進(jìn)行設(shè)置，通常設(shè)置在上坡路堤上部分的恰當(dāng)位置，進(jìn)行防滲和加固處理，如果設(shè)置科學(xué)得當(dāng)，天溝將會起到明顯的效果。

結(jié)語

公路橋梁施工建設(shè)的質(zhì)量會受到水文環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的影響，路基邊坡直接關(guān)系到公路的穩(wěn)定程度和牢固程度，為了保證公路建設(shè)過程中公路的安全，必須強化公路路基邊坡防護(hù)技術(shù)及排水技術(shù)，科學(xué)提升公路路基的整體安全標(biāo)準(zhǔn)，從而在最大程度上保證人民群眾在出行過程中的生命財產(chǎn)安全。