绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇边坡防护技术论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
随着我国国民经济建设和公路交通事业的快速发展,公路等级越来越高,其通车里程越来越长。随之出现的是公路施工中的高大边坡的数量增多、规模扩大。但往往由于自然因素和人为因素的作用,路基边坡的崩塌、滑坡和剥落等损坏现象时有发生。因此,高等级公路路基边坡的施工及养护质量——防治与加固越来越多地引起公路施工、养护单位和管理部门的重视。 公路路基边坡的质量和状态能否持久而稳定、能否经得住各种因素的影响而不损坏,通常用边坡稳定性来评价。边坡的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素是对边坡稳定性起决定作用的关键因素,而地下采掘、开挖坡脚、人工削坡等人类的工程活动对边坡稳定性负有重大影响,路基边坡稳定性(或状态改变及损坏)是上述因素综合作用的反映,边坡稳定性和各种因素构成一个相互联系、相互影响的整体、其中任何一个因素的改变往往会诱导其它因素改变,进而引起边坡原有稳定状态发生改变。
1路基边坡损坏形式及特点
路基边坡在自然条件下的损坏,有多种形式和各自的特点。
1.1滑坡
部分岩(土)体在重力作用下沿着一定的软弱面(带)缓慢地、整体地向下移动,一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。
因下伏岩层压缩,边坡沿岩(土)体内较陡的结构面发生整体下坐(锚)位移,称为坐(错)落。组成边坡的岩(土)体常不发展为连续的滑动面,而顺着边坡方向发生塑性变形,则称为倾倒。
1.2崩塌
整体岩(土)块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来,并顺着边坡猛烈翻转、跳跃,最后堆积在坡底.称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落,称为坠落的岩块或危石。,
1.3剥落
边坡表层岩(土)体长期遭受风化,在冲刷和重力作用下岩(土)屑(块)不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底,即为剥落。
2、影响路基边坡稳定性的主要因素
影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。
2.1地质条件
2.1.1岩(土)体的地质性质
岩(土)体的力学性质决定了边坡定性的丧失方式.如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主.而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。
2.1.2地质构造
因地质构造关系到岩(土)体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响,因此在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时,要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系,亦即结构面与边坡面的组合不同,边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。
2.2水文条件
“十个边坡九个水”形象地说明了边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大.地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力,而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度.导致滑动面的抗滑力减小。因此,治理边坡也往往是由于改善了水文(地质)条件而获得成功。论文参考网。
2.3新构造运动
新构造运动(地震)最容易引起边坡形态、产出状态及水文(地质)条件发生改变而导致边坡失稳,其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。论文参考网。
2.4地形地貌
边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显,即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现裂缝;在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带,这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外,边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构控制型失稳。
2.5自然气候
大气降雨是地下水的主要补给源.气候类型不同时大气降雨量也不同。因此在不同的地区.由于大气降雨量不同.即使其它条件相同,边坡稳定性也不相同。例如,暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度、增大孔隙水的压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低,另一方面增大边坡下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。
风化作用使岩(土)体的抗剪强度减弱.裂缝增加、扩大,影响边坡的形状和坡度。此外,沿裂缝风化时可以使岩(土)体脱落或沿边坡崩塌、堆积和滑移等。
2.6人类的工程活动
随着人类工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故经常发生。对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。
3、路基边坡的防护与加固
3.1边坡防护与加固的基本要求
1)根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况.因地制宜、就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证公路路基的稳定,并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。
2)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩(土)石边坡以及黄土类边坡,均宜在土石方施工后及时防护。
3)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段.在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。,
4)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力.故要求防护的边坡有足够的稳定性。
5)对高而陡的防护构造物, 设计和施工时要设置便于检查、维修的安全设施。
3.2坡面防护
3.2.1 种草及铺草皮
种草和铺草皮防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微.且宜于草类生长的土质路堤和路堑边坡,用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。铺草皮的方法常用的有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮和卵(片)石方格草皮等四种形式。
选用草籽应注意当地的土壤和气候条件,通常以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的多年生草种为宜,最好采用几种草籽混合种植,使之生成良好
的覆盖层。
3.2.2植树
在路基边坡上合理地植树,对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用,使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡,有利于及早成林,起到良好的防护作用。
植树的形式可以是带状或条形,也可以栽成连续式。植树防护除选用适合当地土壤和气候的树种外,还应注意保持树间合适的距离。
3.2.3抹面与捶面
易于风化的岩石(页岩、泥岩、泥灰岩和千枚岩等)软质岩层的路堑边坡防护,可用混合材料抹面。对易于冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。
抹面或捶面的边坡坡度不受限制,但不能承受荷载和土压力,故要求边坡必须是稳定的、坡面应该平整干煤。抹面用混合料有石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合土或四合土.以及水泥石灰砂浆等。捶面用混合料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土或四合土等。
为了防止抹面表面开裂、增强抗冲蚀能力,可在表面涂以软化点稍高于当地气温的沥青保护层。抹面和捶面防护工程应经常检查,发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。
3.3冲刷防护
公路路基和边坡的冲刷防护技术设施包括护面墙、干砌片石、浆砌片石、水泥混凝土预制块和土工织物等。
3.3.1护面墙防护
为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡,免受大气因素影响而修建的墙,称为护面墙。护面墙多用于风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩石,以防止继续风化。
护面墙有实体式、孔窗式、拱式和助式等。实体式护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡:孔窗式护面墙用于坡度小于1:0.75的边坡,孔窗内可采用捶面(坡面干燥时)或干砌片石;拱式护面墙用于边坡下部岩石较完整而需要防护上部边坡或通过局部软弱地段;边坡岩层较完整且坡度较陡时可采用肋式护面墙。
护面墙除自重外,不承受其它荷载和墙后的压力。因此,护面墙所防护的挖方边坡陡度应符合极限稳定边坡的要求。
3.3.2干砌片石防护
较软的土质路基边坡因雨水冲刷会发生泥流、拉沟与小型溜坍,或有严重剥落的较质岩层边坡,周期性浸水的河滩等均可采用干砌片石防护。
单层干砌片石护坡的厚度一般为0.15m.双层铺砌护坡的上层为0.25~0.35m、下层为0.15-0.25m。铺砌层的底面应设垫层.其材料通常用碎、砾石或砂砾混合物等。
3.3.3浆砌片石防护
路基边坡小于1:1的土质或岩石边坡的坡面防护采用干砌片石不适宜或效果不好时,可采用浆砌片石护坡。若与浸水挡墙综合使用,以防护不同岩石和不同位置的边坡,可收到较好的效果。
浆砌片石护坡的厚度一般为0.2~0.5m,用于冲刷防护时根据水流速度大小或波浪大小确定,最小、厚度一般不小于0.35m。采用浆砌片石护坡时应在路堤沉实或压实后施工,以免因路堤的沉降而引起护坡的损坏。
3.3.4水泥混凝土预制块防护
在选择设计路基边坡冲刷防护类型时.有些地区缺乏片石、块石材料,此时可选择水泥混凝土预制块防护。它比浆砌片石防护能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击(其容许水流速度在4~8m/S以上、容许波浪高度可在2m以上),还能抵抗较强的冰压力。
水泥混凝土预制块可制成边长不小于1m、厚度大于6cm的方块,并配置一定的钢筋。为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。
3.3.5土工织物防护
土工织物是由高分子合成纤维制成的一种新型建筑材料.广泛应用于公路工程中的排水、过滤、分隔、加固和防护等。论文参考网。就防护而言,土工织物能减轻或分散传递到被保护材料上的应力和应变,或用于表面防护—设置在岩土上的土工织物,防止土体表面受到诸如气候、轻交通荷载等作用的损害,或用于界面防护一 设置在两层材料之间的土工织物,防止其中一种材料受到另一种材料的集中应力作用或承受更大应变而带来的损害。
用土工织物加固公路路基边坡时,应修建在承载能力较高的路基边坡上:首先在清理好的原地面上摊铺织物,靠着临时挡土横板倾倒填筑材料.并振动压实到层厚的一半。在此阶段,前面上半层铺放铺筑材料并把后面织物折叠过来.然后填完整层材料并压实。最后将临时活动模板安放在修筑层之上的前末端.开始修筑另一层。
使用土工织物加固公路路基边坡,施工方便、少占土地、节约投资.是一种具有发展前途的公路路基边坡技术。
参考文献
[1]程良奎.岩土加固实用技术地震出版社,1994.
[2]林宗元.岩土工程治理手册.辽宁科学技术出版社,1993.
[3]罗缵锦.路基边坡风化与防护.中南公路工程,1997,(4).
1公路防护技术的类型
公路路堑边坡防护技术大体上可分为2种类型,即植物防护和工程防护。
1.1植物防护
植物防护就是在边坡上种植草丛或树木或两者兼有,以减缓边坡上的ooo水流速度,利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的目的。这对于一切适合种植的土质边坡都是应当首选的防治措施。植物防护还可以绿化环境,和周围环境相协调,也是一种符合环境要求的防护办法。草种应就地选用覆盖率高,根系发达、茎叶低矮、耐寒耐旱且具有匍匐茎的多年生植物品种,也可以引进适应当地土壤气候的优良草种,如兰茎冰草、扁穗冰草。
1.1.1 条播法
在整理边坡时,将草籽与土肥混合料按一定比例间距水平条状铺在夯层上,宽约10CM,然后盖土再夯,并洒水拍实。单播只用一种草籽,混播用几种草籽混合,使根系植被和出芽率为最优。另外由于草皮在5摄摄氏度以下停止生长,10摄氏度以下基本不发芽,另外高温季节蒸发太快,草皮生长易于干枯,故在此期间不已播种。
1.1.2密铺法
老边坡先要整理坡面,填平细沟坑洼路堑:边坡防护,新边坡要经初验合格洒水浸湿后再平铺草皮。草皮之间要稍有搭界,块块靠拢,不得留有空隙,根部要密贴坡面、每块拍紧使接茬严密才能成活。边坡陡于1;1.5的就需加钉固定。草皮的切块尺寸约25CM*40CM,厚5CM左右。1.1.3 植树
植树不仅可以加强边坡的稳固性,防风固沙,减轻冰雪对路面的危害,还可以美化路容,调节小气候,大量栽树可以获得部分木材增加收益。但是高大乔木不能植于公路弯道内侧,以免影响视线论文范文。
1.1.4框架内植草护坡
在坡度较陡且易受冲刷的土质和强风化的岩质堑坡上,采用框架内植草护坡。框架制作有多种做法,例如;①浆砌片石框架成45o方格网,净距2 ~4m,条宽0.3~0.5m,嵌入坡面0.3米
左右;②锚杆框架护坡,预制混凝土框架梁断面为12cmⅹ16cm,长1.5m,用4根6~ 8mm 钢筋,两头露出5cm,另在杆件的接头处伸入一根直径14长3m锚杆,灌注混凝土将接头固定。锚杆的作用是将框架固定在坡面上,框架尺寸和形状有具体工程而定,其形状可设计为正方形、六边形、拱形等,框架内再种植草类植物。
1.2工程防护
对不适宜植物生长的土质或风化严重、节理发育的岩石路堑边坡,以及碎石土的挖方边坡等,只能采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型很多,有护面墙防护、干砌片石防护、锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护。各种防护技术都各有其优、缺点和适用条件,一般说除锚杆、抗滑桩和挡土墙外,其他各种防护结不承受荷载,所以不进行内力分析,直接根据适用条件选择使用。先简单介绍如下;
1.2.1 坡面防护
坡面防护包括抹面、捶面、喷浆等形式
⑴抹面防护
对于易风化的软质岩石,如页岩、泥灰、千枚岩等材料的路堑边坡,暴露在大气中很容易风化剥落而逐渐破坏,因而常在坡面上加设一层耐风化表层,以隔离大气的影响,防止风化。常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥砂浆等。抹面厚度一般为3―7cm,可使用6-8年。为防止表面产生微小裂缝影响抹面使用寿命,可在表面涂一层沥青保护层。
⑵捶面防护
捶面防护与抹面防护相近,其使用材料也大体相同。为便于捶打成型,常用的材料除石灰、水泥混合土外,还有石灰、炉渣、粘土拌合的三合土与再加适量沙粒的四合土。一般厚度10-15cm,捶面厚度较抹面厚度要大,相应强度较高,可抵御较强的雨水冲刷,使用期约8-10年。抹面、捶面是我国公路建设中常用的防护方法路堑:边坡防护,材料均可就地采用,造价低廉,但强度不高,耐久性差,手工作业,费时费工。
1.2.2砌石防护
砌石防护包括护面墙、干砌片石防护、浆砌片石护坡。
⑴护面墙
护面墙是采用浆砌片石结构,覆盖在各种软质岩层和较破碎的挖方边坡,使之免受大气影响而修建的墙体,以防止坡面继续风化。在缺乏石料的地方,也可以采用现浇水泥混凝土或用预制混凝土块砌筑。护面墙除之自重外,也能增加路堑美观。所以在岩石甚至在一些土质路堑边坡也可砌筑一定高度的护面墙,以美化路容。若岩层破碎或在开挖时坡面有严重凹陷,应局部采用支补护面墙的方式进行。
⑵干砌片
干砌片石防护适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填挖方边坡,以防止雨雪水流冲刷。在砌面防护中,宜首选干砌片石结构,这不仅为了节省投资,而且可以适应边坡有较大的变形。干砌片石受水流冲击时,细小土颗粒易被水流冲刷带走而引起较大的沉陷,为防止坡面土层被水流冲击和减轻漂浮物的撞击力,应在干砌防护下面设置碎石或砂砾结构的垫层。干砌片石坡脚应视土质情况设置不同埋深的基础
⑶ 浆砌片石防护
浆砌片石防护也是公路路堑边坡防护中常用的工程防护方法。浆砌片石是用水泥砂浆将片石间隙填满,使砌石成为一个整体,以保护坡面不受外界因素的侵蚀,所以比干砌片石有更高的强度和稳定性。干砌或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的,它坚固耐用,材料易得,施工工艺简单,防护效果较好,因而在公路的边坡防护中得到了广泛的应用。
1.2.3 挡土墙防护
在公路路堑边坡防护工程中,大量的挡土结构得到了广泛应用论文范文。挡土墙按断面的几何形状及特点,常见的形式有:重力式、锚杆式、土钉墙、悬臂式、扶臂式、柱板式等。各种挡土墙都有其特点及适用范围,在处理实际挡土工程时,应对可能提供的一系列挡土体系的可行性作出评价,选取合适的挡土结构形式,做到安全、经济、可行。现结合工程常用介绍如下形式。
⑴重力式 挡土墙
重力式挡土墙是以挡土墙自生重力来维持其在水土压力等作用下的稳定。它是我国目前常用的一种结构型式,重力式挡土墙可用砖、石、素混凝土、砖块等建成,其优点是就地取材、结构简单、施工方便、经济效益好;缺点是工程量大,地基沉降大,它适合挡土墙高度在5-6M的小型工程。
⑵锚杆挡土墙
锚杆挡土墙是由钢筋混凝土面板及锚杆组成的只当结构物。面板起支护边坡土体并把土体的侧压力传递给锚杆的作用,锚杆通过其锚固在稳固土层中的锚固段所提供的拉力;来保证挡土墙的稳定,而一般挡土墙是靠自重来保持其稳定。锚杆挡土墙按其钢筋混凝土面板的不同,可分为柱板式和板壁式。柱板式挡墙是锚杆连接在肋柱上,肋柱间加当土板;板壁式挡墙是由钢筋混凝土面板和锚杆组成。
⑶锚钉墙
锚钉墙支护技术有着比单纯锚杆支护或土钉支护更广泛的适用范围,它可以结合锚杆深部加固和土钉浅部加固的优点路堑:边坡防护,来对边坡进行加固处理。工程实际中,锚钉联合加固支护的形式各异,大体可归纳为两种: ①强锚弱钉支护体系:该体系以锚杆为边坡的主要加固手段,抑制基坑边坡的整体剪切失稳破坏,然后辅以土钉支护,抑制边坡局部破坏;②强钉弱锚支护体系:即以土钉为边坡的主要加固手段,形成土钉墙,然后辅以锚杆支护,限制土钉墙及墙后土体的位移。
2结语
公路及其附属建筑物的边坡稳定是保证其正常使用的前提条件。边坡的防护技术类型很多,本文只介绍了一些较常用的类型。从力学角度分析,维护边坡稳定的方法,一是借助挡墙的自重来平衡墙后岩土体传来的推力;二是在岩土体中“钉钉子”,如锚杆,利用周围土体对锚固段的锚固力来维持土体的平衡,从而达到保证边坡稳定的目的;第三种办法就是改变土体的性质,通过外加材料而形成强度高、稳定性好的复合土体,这种方法的分析和验算比较复杂,有的机理还在研究中。在实际工作中,还要强调自然界和人为因素这一外部环境,强调岩土参数的准确性,因地制宜选用上述方法,进行符合实际的施工,达到边坡防护的目的。
参考文献:
⑴达.公路挡土墙设计、北京:人民交通出版社,2000.
1 概述
国际上对生态防护技术还没有一个确切的术语,目前一些专家将生态防护技术定义为基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理,利用活性植被材料,结合其它工程材料在边坡上构建具有生态功能的防护系统,通过生态工程自支撑、自组织与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗活动和生态恢复,以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的技术。
边坡生态防护应该是工程防护与植被防护的适当的结合。边坡防护的理念应该是以保证边坡稳定性为出发点,再考虑经济、环保及美观。即对于一般地质情况相对简单,坡度较缓且高度不大的边坡,如果单独的植被护坡可以满足维持边坡稳定的要求,则可以取代工程防护,这种情况不仅可以美化环境,并且能减少造价;如果地质情况复杂的高陡边坡,则应该采用工程防护和植被结合的方法。
2 我国山区公路边坡生态防护研究现状
我国是个多山的国家,山地、丘陵和比较崎岖的高原总面积,约占国土面积的三分之二。我国的森林覆盖率只有13.92%。同时,我国是地质灾害严重发生的国家,水土流失面积占国土面积的51%,而且山地的各种工程(公路、铁路、水利、矿山及工业民用建筑)的大规模建设会造成一系列的环境问题,其中最突出的是破坏了当地原有植被,形成大面积不同程度的边坡(或坡地),这些边坡的存在进一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的发生强度,也造成局部小气候的恶化及生物链的破坏等生态灾害。
国内山区公路边坡生态防护研究有以下特点:(1)目前比较成熟的技术主要有:三维植被网、浆砌片石骨架植草防护、藤蔓植物护坡、土工格室植草及钢筋混凝土框架植草护坡等,对于填方边坡或较缓的中小挖方边坡实施效果良好,但对于高陡岩质或劣质土边坡的防护措施,虽然己有如锚杆框架梁、客土喷播、液压喷播及厚层基材喷射工法等技术出现,但由于山区公路地域性的差别,而引起的地质土质差别较大,笼统照搬试点成功技术大多达不到满意效果,缺乏生态防护技术适应性研究,造成资源和财力的浪费。(2)对单一防护形式研究较多,但对于防护体系的研究较少,缺少综合防护研究;同时,在生态防护的重要内容—植被恢复中,缺乏系统全面的恢复理论研究,物种选择显得很随意,没有进行基于恢复生态学理论基础上的筛选与配置,导致了绿化效果的千差万别,造成了不必要的损失与浪费。(3)在防护形式研究中,缺乏对不同防护模式对边坡稳定性影响的计算分析,大多为定性分析,缺乏数据支撑。
3 易北公路生态防护技术的应用
3.1 地形地貌
易北公路位于云南省寻甸县境内, 寻甸回族彝族自治县地处云南省东北部,本项目穿越地貌相对高差在300m以下,主要地貌类型为构造侵蚀~剥蚀、溶蚀谷地、丘陵和低山地貌,最高海拔约2264m,最低海拔约1871m。项目区地处我国东南季风与西南季风接触地带,属低纬度亚热带高原季风气候区。降水水源主要由印度洋孟加拉湾的暖湿气流提供。
3.2 边坡生态防护系统设计
3.2.1 种草护坡
种草护坡采用狗牙根。狗牙根为多年生草本植物,具有根状茎和匍匐枝,须根细而坚韧。匍匐茎平铺地面或埋入土中,长10~110cm,光滑坚硬,节处向下生根,株高10~30cm。叶片平展、披针形,长3.8~8cm,宽1~3mm,前端渐尖,边缘有细齿,叶色浓绿。穗状花序3~6枚呈指状排列于茎顶,小穗排列于穗轴一侧,有时略带紫色。种子长1.5mm,卵圆形,成熟易脱落,可自播。狗牙根性 喜温暖湿润气候,耐阴性和耐寒性较差,最适生长温度为20~32℃,在6~9℃时几乎停止生长,喜排水良好的肥沃土壤。狗牙根耐践踏,侵占能力强。狗牙根繁殖能力强,但种子不易采收,多采用分根茎法繁殖。
3.2.2 三维植被网护坡
采用狗牙根和紫藤混种。紫藤为暖带及温带植物,对气候和土壤的适应性强,较耐寒,能耐水湿及瘠薄土壤,喜光,较耐阴。以土层深厚,排水良好,向阳避风的地方栽培最适宜。主根深,侧根浅,不耐移栽。生长较快,寿命很长。缠绕能力强,它对其它植物有绞杀作用。三月现蕾,四月盛花,每轴有蝶形花20~80朵。紫藤各地均有野生或栽培,根、种子入药,性甘,微温,有小毒。树皮含贰类,花含挥发油,叶子含金雀花碱等。与狗牙根一起混播,属于灌木+草本组合,增强固土能力和生态性,坡面植被参差不齐,高低有致,有立体美感。
3.2.3 拱形骨架植草护坡
采用狗牙根和黄金菊混种。黄金菊一年生或多年生草本植物,羽状叶有细裂,花黄色,花心黄色,夏季开花。全株具香气,叶略带草香及苹果的香气。生长习性喜阳光,排水良好的沙质壤土或土质深厚,土壤中性或略碱性。作为护坡灌木与狗牙根混合作用,属于灌木+草本组合。
3.2.4 锚杆框架梁植草护坡
梁镶六棱块内培土15cm,采用爬山虎、紫藤、黄金菊混种。爬山虎属多年生大型落叶木质藤本植物,其形态与野葡萄藤相似。藤茎可长达18公尺(约60尺)。夏季开花,花小,成簇不显,黄绿色或浆果紫黑色,与叶对生。花多为两性,雌雄同株,聚伞花序常着生于两叶间的短枝上,较叶柄短。紫藤和黄金菊在坡块内按每块各三株比例混播,靠平台的一排六棱块内栽植爬山虎,每个六棱块内一株,选择蔓长1.2m的株苗。
3.2.5 碎落台及挖方边坡平台种植
碎落台:在边沟碎落台上以2.5米间距规则式栽植1株海桐球,每间隔80米分别栽植一丛紫叶李(2株)和紫薇(2株)、红继木球(2株)组合,苗木栽植后统一对土路肩和碎落台人工铺草皮。草本植物为狗牙根。
护坡乔木紫叶李是喜光也稍耐阴,抗寒,适应性强,以温暖湿润的气候环境和排水良好的砂质壤土最为有利。怕盐碱和涝洼。浅根性,萌蘖性强,对有害气体有一定的抗性。护坡灌木海桐球为亚热带树种,喜温暖湿润的海洋性气候,喜光,亦较耐荫。对土壤要求不严,粘土、沙土、偏碱性土及中性土均能适应,萌芽力强,为中性树种,在阳光下及半阴处均能良好生长。适应性强,有一定的抗旱、抗寒力,喜温暖、湿润环境。耐盐碱,对土壤的要求不严,喜肥沃、排水良好的土壤。耐修剪,萌芽力强。红继木球喜光,稍耐阴,但阴时叶色容易变绿。适应性强,耐旱。喜温暖,耐寒冷。萌芽力和发枝力强,耐修剪。耐瘠薄,但适宜在肥沃、湿润的微酸性土壤中生长。
4 结论
本文结合对易北公路的气候、地质地貌及植被情况经过调查分析,结合工程特点,在确定边坡形式的基础上,选取了不同边坡条件下的防护形式,并针对不同的防护形式进行了恢复植被物种选择与配置。
沿线应用了多种生态防护形式,包括:种草护坡、三维植被网护坡、拱形骨架植草护坡及锚杆框架梁植草护坡。沿线用了多个品种的绿化、护坡植物,有草本植物:狗牙根;乔木有紫叶李、紫薇;灌木有海桐球、红继木球、紫藤、黄金菊;藤本植物有爬山虎。对不同位置、不同的边坡采用了不同的配置:包括草+灌、乔+灌、草、灌+藤本等多种组合方式,建立了公路边坡完备的植被群落,创造了公路两侧绿化带高低错落的多层立体景观。
参考文献:
[1]方华.植被护坡现状与展望[J].水土保持研究,2004(03).
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
随着公路等级的不断提高,公路边坡防护日益受到重视。为了在公路交通建设中应用可持续发展战略,在保障公路畅通的同时,应灵活采用不同的边坡防护形式,延长公路的使用寿命,恢复因修建公路破坏的生态平衡,对公路边坡的作用应正确认识、正确治理,把边坡失稳造成的危害降低到最低限度。
二.公路边坡治理原则分析
1.在公路边坡治理过程中 ,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过程中,再辅之以定量评价。
2.要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡治理过程中,要从本地的地形地貌地质条件作以科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上减低了工程的成本。
3.在进行边坡治理过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,地下水位等多方面的条件下,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。
4.不同地质条件下的设计原则分析
在进行边坡防治过程中,如果遇到一些性质十分复杂的很大规模的滑坡,一般情况下,要尽力的避开,或者是绕道。如果无法避开时候,要在综合考虑滑坡规模,治理费用等多方面的因素的基础上,做出科学合理的设计,优化设计方案。
如果是一些滑坡速度相对而言比较缓慢的滑坡,要坚持从全局出发,做出全面的防治规划,要对每期工程的治理效果都做出观测,针对其中存在的不足和缺陷采取有效的治理改进措施。针对一些滑动速度迅猛的滑坡,要启动紧急治理方案,进行迅速有效的治理。如果是一些中小型的滑坡,在治理过程中,无需避开或者是绕道,一般而言,要结合滑坡的具体情况和工程施工的方案设计,对路线位置稍微的做出合理的调整,如此,可以达到施工治理简单,经济方便的目的。
整治滑坡之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的治理措施,但通常单一的防治措施很难达到预期效果。公路深路堑边坡的理治一般通过加强锚固、设置支挡、加强坡面排水等方面进行治理设计,可以得到显著的效果。
一般来说重点做坡脚加固,强化腰部即边坡中部的岩体变化处,明显地质构造面等加固措施; 同时,防止坡面地表水冲刷路基边坡,渗入边坡土体,使边坡体 C、Φ 值降低,加大土体自重,增加下滑力; 再者,若地坡体有地下水、裂隙水渗出也将对边坡稳定产生一定影响。
三.公路边坡治理技术分析
1.植物防护措施
植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。
2.挡土墙与抗滑桩
挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力,防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。在公路工程中,可用以支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、防止水流冲刷路基,同时也常被用于处理路基边坡滑坡崩坍等路基病害。
抗滑桩是整个边坡治理过程中最为常见,也是最为有效,最为经济的边坡治理工程构筑方法之一。在笔者多年的公路施工和养护经验过程中发现,抗滑桩多是依靠锚固在边坡滑床上的桩型构筑物,在特定的情况下,当受到外力的时候,桩前土会对滑坡下滑力产生抗力,如此,可以很大程度的阻止整个滑坡的下滑。由于其操作简单,施工方便,经济合理,因而在边坡治理过程中得到了广泛的应用。
3.地表排水
(一)边沟: 设置在挖方路基的路肩外测,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。
(二)排水沟: 用以引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。
(三)跌水与急流槽: 设置于需要排水、高差较大而距离较短或坡度陡峻的地段。跌水的作用主要是降低流速和消减水的能量。急流槽多用于涵洞的进出水口,或在特殊情况下,截水沟流向边沟的地段。
(四)截水沟设计
①截水沟设置的目的
当路基挖方上侧山坡汇水面积较大时,应设置截水沟; 截水沟应能保证迅速排除地面水,沟底纵坡一般不应小于 0.5%,以免水流停滞。对土质地段的截水沟,必要时应采取加固措施,以免水流冲刷或渗漏; 截水沟应结合地形合理布置,直接舒顺。
②截水沟断面形式
截水沟断面一般为梯形,底宽不小于 0. 5m; 深度按设计流量确定,一般不应小于 0.5m; 边坡坡度视土质而定。
(五)排水沟加固
具体措施有: 土沟表面夯实、干砌片石加固、浆砌片石加固。
4. 地下排水
(一)渗沟: 渗沟对排水路基边坡下渗水、裂隙水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。
(二)支撑式渗沟: 支撑式渗沟主要设计在路基边坡体裂隙水发育明显,且出现多个渗出点,往往以带状、面状发育的坡面,由于其水丰富、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。
(三)倾斜式排水管: 在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩、土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。
(四)大孔径排水管( 沟) : 该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排除水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管( 沟) 具有较为明显效果。
四.结束语
伴随着我国交通的迅速发展,覆盖全国的交通运输网络正逐渐形成,公路工程施工规模逐渐扩大,所面临的工程施工地质地貌等自然条件也更为复杂,在公路工程施工过程中,各种类型的公路边坡都逐渐出现,加强对边坡稳定性的定量定性分析,加强边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工、养护中的重要环节,在整个交通网络建设中得到了更多的关注。因而,在进行公路工程施工管理过程中,要不断完善边坡稳定性分析方式,探究边坡防治的有效措施,通过分析各种类型的边坡产生的原因,采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防不稳定边坡的出现,提高边坡的治理水平,保证整个公路建设的质量,促进我国公路建设的健康快速发展。
参考文献:
[1]王庆昌 刘莲馥 李相文 魏观亭 不同边坡加固与生态综合防护技术探讨 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2009年34期-2003年12期
【关键词】公路路基;边坡稳定;影响因素;防治工程
1.前言
伴随着经济的迅速发展,道路建设也在不断发展,在公路建设中,边坡建设也是重要一环,但是其在建设过程中存在着许多问题,特别表现在地理环境比较复杂的道路修建上论文交流,请加,谢谢。由于在道路建设中出现高边坡是无法避免地,从而边坡稳定技术也变得越来越重要,它不仅关系到工程建设的整体进度,也关系到场地周围的环境保护,更重要的是关系到建设工人的生命安全。因此,对造成公路边坡失稳的成因进行分析,并适当的采取行之有效措施,是使问题得到化解的关键。
2.路基边坡设计的特点
2.1非标准设计
不同地段的边坡有着不同成长因素,会因为其成因机制、稳定状态及形成条件等存在差异,所以对工程建设产生的影响也会不同,在边坡防治进行设计时,对所有边坡的范围、治理部位都要进行计算,并制定出分别与之相适应的措施及方案。所以,边坡治理工程的设计没有固定的设计标准,必须有针对性地对边坡加以设计。
2.2风险性设计
缺乏稳定性的边坡一般都位于比较复杂地形内,边坡体承受着外界巨大的荷载,在所有的治理工程必须对其进行承受,其本身必须具备充分的抗变形能力及抗破坏论文交流,请加,谢谢能力。但迄今为止,边坡防治技术还处在发展阶段,其存在不成熟、不完善、不严谨性,因此,边坡治理工程的设计还具备着一定的风险性。
2.3应急设计
边坡灾害的发生时常存在着突发的性质,为了减少其危害程度,必须对此进行有效的预防,但很多形式下都存在着应急的特点,其边施工、边监测、边勘察、边设计。
2.4综合防治设计
公路路基边坡的设计和施工,必须根据边坡的具体特点,同时采取不同的技术办法,达到综合治理的效果。因此需要对原有治理方案进行合理的分解,选择分步、分期实施,从而实现综合防治。
3.对影响边坡稳定的因素进行分析
剥落、崩塌、滑坡是公路边坡失稳的三种主要表现形式。一般由风化、雨水、爆破、地震等因素造成的,其中长期的风化、雨淋等因素致使边坡的抗滑力减弱,出现滑坡等现象,而爆破地震等可直接导致边坡失稳。
3.1边坡的成分和强度参数
目前我国的公路边坡以土质边坡为主,其强度由土的的内摩擦力及粘聚力决定,土的类型不一样,其颗粒大小也会不一样,含水量不一样,对边坡的承受强度也会造成直接影响,从而影响边坡的强度系数。同时不同的季节、不同的地区依照土的冻结状况其强度也会出现差异。
3.2边坡的坡度及施工因素
边坡的高度与其底部宽度的比即表示边坡的坡度,坡度的大小对稳定性造成直接的影响,坡度越小稳定性越高。在施工过程中,有时为了给施工带来方便,通常会筑起比较高的边坡,而且对边坡土质缺乏实际考虑,开挖方法、开挖深度及施工规范也缺乏认知,甚至还出现了随意在边坡顶部摆放废石残渣的现象,造成边坡过载。同时在工程施工中缺乏具体的勘察设计,也没能及时的采用加固及支护措施,这都会给公路边坡的稳定造成隐患。
3.3人类活动及工程建设
人类频繁的工程活动,存在着许多的违章挖填土行为,对坡脚待填土进行任意的开挖,在坡顶建造房屋,公路附近进行大工程量的建设,这些都会给公路边坡增加压力,坡体的下滑力得到增加,稳定性也就受到了影响。同时在工程建设中无定向、无防护的爆破,也会给边坡水文地质和力学性质造成影响,致使抗滑力下降,下滑力上升。
3.4自然环境和地质条件
不同地域的边坡其自然条件也存在着差异,不同的自然条件对其影响程度也不一样,其中影响最为明显的是含水量,地表的降水会渗入边坡,使软弱夹层的摩擦力被降低,同时会对坡体进行侵蚀,提高坡体的重量,使下滑力上升;再加上风化作用,土体的抗剪强度也会受到影响,使裂缝扩大造成土体剥落脱离;要是发生地震,就会直接使坡体的力学性质得到改变,使土体变得松弛,其整体强度会受到影响。
4.公路路基边坡稳定性预防和防治措施分析
4.1因地制宜
公路施工过程中经常会出现边坡,必须结合实际情况进行处理,从现场的地质条件、气候条件出发,合理设计坡度,适当的选择材料,对边坡实施防护。可以利用锚杆支护及水泥抹护等,必要时进行削坡减载、设置挡土墙等。此外还需要制定并实施施工规范,实现边坡防护的规范化。对降雨多发的地形,可以设置粘土垫层及止水帷幕,减少地下水及地表水的侵蚀,并在坡顶建设排水沟,第一时间将雨水排除,降低边坡的危险因素。
4.2喷锚加固及土石拦截
喷锚支护是当前边坡支护的主要的措施,土质边坡具有间隙大、强度低的特点,比较实用的措施有锚杆、支撑、灌浆等。对可能会出现较大规模滑坡的自然坡体,则可以修筑锚固桩、抗滑挡墙等较大型的防护工程,也可以选择对土性进行改良,采用动力固结、电渗及喷射注浆等措施。同时需要在坡面实施拦截措施,预防石块的下落及岩体的崩塌,减少对行车安全造成的不利影响,在设计勘察时就必须依照岩体滑落、翻滚、弹跳及落点的位置提前作出预测,通常的拦截办法有修建拦石墙、金属网及落石槽等。
4.3边坡生物防护及绿化
对边坡的稳定加以防护其生物防护的作用也日益突出,在边坡的修筑过程中,植被遭到损坏,加重水土流失,影响边坡的稳定性。通过对栽种植物的挑选,栽种时机的把握,对边坡沿线实施生态防护,这样不仅保持了水土还美化了环境,同时它还具有造价低、经久性强实用性高的优点,具有很高的实用价值。
4.4实施监测,及时预防
随着公路边坡事故的频繁出现,其危害也越来越明显,工程建设时必须加大对边坡稳定的防护,其监测技术也有待提升,如数字摄影、地震勘探、放射测量及探地雷达等的运用;目前主要是对边坡的位移及变形信息进行采集,然后分析出边坡的破坏特征及变形机制,从而对边坡的稳定性提前做出预测,及时采取适当的办法对边坡实施防护,使灾害在初始状态就得到控制,这样不仅可以减少经济损失,同时对人们的生活也不会造成困扰,具有极大的现实意义和运用价值。
【参考文献】
[1]王倜,陶双成,孔亚平.表土在彭湖高速公路低缓边坡生态恢复中的应用[J].生态学杂志. 2012(01).
[2]赵冰华,张士萍,沈振中.岩质高边坡开挖应力与蠕变稳定性研究[J].中国农村水利水电. 2012(01).
[3]杨光华,张玉成,张有祥.变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用[J].岩石力学与工程学报.2009(07).
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0058-01
高陡岩质边坡容易引发各种地质灾害,越来越多的高边坡防护引起了人们的注意。目前,高陡岩质边坡采取的主要治理措施有放缓边坡、支撑、加固和防护,但随着边坡高度增高,地质复杂性增大,对边坡的处治技术要求也越来越高,以往的治理措施不能满足工程的安全要求。
1 高陡边坡的地质灾害特点
高边坡病害从病害体形成的时间以及与边坡工程的关系等方面分两种情况:第一类是在边坡工程开挖之前,既己存在的老的斜坡病害,因边坡工程活动而复活。第二类是在边坡工程活动中,主要由于边坡工程的开挖等原因引发的新的边坡病害问题,包括边坡开挖引起的坍塌、崩塌、滑坡等。
高边坡在边坡顶部常常产生平行于坡面的张性拉裂缝,表现为边坡中上部极易失稳破坏,一旦失稳,造成的后果是比较严重的。因此,在高边坡治理时,对于中上部应加大削坡减载的力度,放缓边坡,并采取必要的加固处理措施,确保一次根治,不留后患。在现在边坡治理过程中,越来越多的人开始注意到,在边坡治理过程中,不仅要满足边坡稳定性的要求,还要使边坡与周边环境结合到一起,形成再造绿色人文景观。
2 高陡边坡常用防护方法
2.1 整体喷护
对于稳定性较好的岩质边坡,可在其表面喷射一层素混凝土,防止岩石继续风化、剥落,达到稳定边坡的目的。整体喷混适用于以下几种情况。
(1)适用于岩性较差强度较底易风化或坚硬岩层风化破碎节理发育其表层剥落的岩质边坡。
(2)当岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落,以及局部小型坍塌、崩落可采用局部加固处理后,进行大面积喷浆(喷射混凝土)。
(3)对于上部岩层风化破碎下部岩层坚硬完整的高大路堑边坡。
2.2 支挡加固
对于不稳定的边坡岩土体,使用支挡结构(挡墙、抗滑桩等)对其进行支挡,是一种较为可靠的处治手段。它的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题,达到根治的目的。
以上两种治理措施过分的追求强度功效,破坏了多样性自然生态的和谐,工程所到之处,绿色清溪一去不复返,取而代之的是坚硬呆板的水泥和混凝土,而且随着时间的推移,混凝土表面会风化、老化,甚至造成破坏,后期整治费用高,生态环境效果极差。
2.3 植物防护
植物防护是在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物,通过植物根系发育,起到固土,防止水土流失的一种防护措施。植被防护的局限性是一般只适用于边坡不高、坡角不大的稳定边坡。
3 喷锚和立体柔性防护技术
对于岩层风化破碎严重、节理发育、破碎岩层较厚的情况可以采用喷锚的措施。它具有较高的强度,较好的抗裂性能,能使坡面内一定深度内的破碎岩层得以加强,并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。对于软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡,可采用挂网锚喷防护。挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等,向坡体内打入锚杆或锚钉将网钩牢,向网上喷射一定厚度的素混凝土,对边坡进行封闭防护。
边坡柔性防护系统是以钢丝绳网为主要特征构件,以覆盖和拦截两种基本形式来防治各类坡面地质灾害和爆破飞石、坠物等危害的。土工格室植草护坡是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土,然后在格室上挂三维植被网进行喷洒施工的一种护坡技术。利用土工格室可以为草坪植物生长提供稳定良好的生存环境。将挂网与土工格室防护结合在一起,可以避免岩石边坡飞石带来的危害,又增加边坡的美观性,是一种典型的立体柔性防护技术喷锚技术与立体柔性防护技术相结合,发挥二者各自的优点,可有效解决边坡工程防护与生态环境的矛盾,既保证了边坡的稳定,又实现了坡面植被的快速恢复,达到人类活动与自然环境的和平共处,使边坡不仅是一项工程项目,更形成与环境相结合的一个景观。
4 工程实例与效果评价
4.1 工程概况
千灵山边坡工程位于北京千灵山景区入口处,山坡临空面面积约18154m2,其中边坡度较缓区面积约8510m2,边坡陡直区面积9644m2。该工程由3段边坡组成,边坡高度均在30m以上,最大高度为63.5m,属于岩质高陡边坡。
4.2 方案与措施
根据千灵山边坡工程的实际情况,边坡质地主要是岩石,落石较少。设计主要包括步骤和设计内容有以下几点。
(1)根据工程需要,在小于70°的边坡部分主要采用挂网拦截落石,同时运用土工格室植被防护技术。对于>70°的边坡部分采用打入锚杆及喷护混凝土的措施进行防护。
(2)运用FLAC软件计算初始状态下的地应力及安全系数,得出、边坡稳定所需要的锚固力。
(3)在边坡表面加护网,护网采用10×10,之后喷护采色混凝土8cm~10cm。
(4)在坡体内施工预应力锚杆和一定数量的系统锚杆。根据计算,选择锚杆直径为20mm~33mm,锚固长度5m,锚杆间距2m×2.5m梅花型布置。锚杆采用M30防水水泥砂浆灌浆固定。
(5)运用FLAC计算加固状态下的的地应力及安全系数,进行稳定性验算。
(6)对验算后不稳定的地段进行锚杆加固并根据滑动面的埋深,确定所需锚固力。
4.3 施工效果
结合坡度、高度、水文地质条件、边坡危害程度合理选择喷锚和立体柔性防护技术相结合,使其不仅提高了边坡潜在滑移面的抗剪强度、加固了危岩同时与周围环境相结合,形成了边坡景观。
5 结语
喷锚和立体防护技术相结合在此高边坡中的应用,可以解决传统边坡防护措施难以解决的难题。在满足稳定性的同时,使边坡成为与周边环境相结合的景观。喷锚与立体柔性技术相结合可靠的安全保障性、施工的快速标准化和利于环保等综合技术经济优势,及其新颖而巧妙的防护观念和设计思想使边坡柔性防护技术有着很好的推广应用前景。
参考文献
[1] 贺咏梅,彭伟,阳友奎.边坡柔性防护系统的典型工程应用[J].岩石力学与工程学报,2006.
[2] 李宁,张鹏,于冲.边坡预应力锚索加固的数值模拟方法研究[J].岩石力学与工程学报,2007.
[3] 王国体.以土体应力状态计算边坡安全系数的方法[J].中国工程科学,2006.
中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0014-02
边坡防护形式与边坡稳定状况、破坏类型及规模、工程经济、环境保护、施工方案、工后维护等多种要素密切相关。在工程应用上,如何把那些成熟的经验准则予以定量化,或者转换为半定性半定量的防护决策模型,具有现实的工程指导意义。
一、工程概况
公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。现分述如下:
1.K861+970~+990右上边坡:该边坡下部采取了浆砌片石加固防护措施,但上部仍有风化碎块分布,现部分已经松动甚至掉落,威胁到下方公路安全。
2.K921+460~+660左上边坡:该边坡下部已做浆砌片石加固防护处理,上部岩石节理裂隙发育,在长期风化及强降雨作用下,边坡有崩塌落石发生。
3.K926+680~+722右上边坡:该边坡为土石混合边坡,在长期风化及强降雨作用下,边坡岩土体发生崩落,具有继续发展潜势。
二、边坡防护决策
边坡防护与边坡类型密切相关。边坡分类方法很多,按照边坡物质组成类型,公路边坡可分为岩质边坡、土质边坡和复合边坡等三种。其中,岩质边坡根据其完整性和结构效应,一般可分为完整岩石边坡、破碎岩质边坡和受优势结构面控制的岩体边坡等三类,优势结构面控制岩质边坡稳定性;土质边坡按照土层均匀性和宏观结构面发育特征,大致也可分为纯土质(均质土坡、非均质土坡)和类土质边坡等两类,其中类土质边坡是一种受宏观结构特征控制的非均质土坡,在公路工程中,类土质边坡包括残坡积土质边坡、风化土边坡、崩塌(滑)堆积土边坡和复杂结构土质边坡等,其破坏模式既有土坡特征,又与岩质相似,受宏观结构面工程性状的控制影响。复合边坡是公路工程最为常见的边坡,其坡表通常为土质边坡,下部坡体为岩质结构,具有多种复合破坏模式。
三、加固防护设计方案
都安至南宁高速公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等十一处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。
根据上述边坡的危害性调查,为防止边坡土体及危岩崩落,经分析计算,采用锚喷、挂尼龙网喷射砼的加固防护方案,各边坡加固防护方案见表1:
四、防护加固技术要求
(一)锚杆施工要求
1.先清理坡面危岩、松动石、浮土等。用凿岩钻机或锚杆钻机在先定出孔位处采用干作业法成孔,孔深按设计要求,且穿越破碎岩石和不稳定层,进入稳定岩层。孔位及孔深变更需经监理工程师同意签字确认。
2.灌注水泥(砂)浆:注浆出浆口应插入距孔底100~300mm处,浆液自下向上连续灌注,且确保孔内顺利排水、排气且浆液应足够。注浆材料应按设计要求确定,宜选用灰砂比1∶0.5~1∶1的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆。浆液应搅拌均匀并在初凝前用完。
3.锚杆体制作、存储按设计要求,制作前钢筋应平直、除油和防锈。
(二)喷射混凝土施工要求
1.采用干法喷射混凝土,其水泥、砂、石重量比宜为1.0∶4.0~1.0∶4.5;水灰比宜为0.4~0.45。干混合料宜随伴随用,无速凝剂掺入混合料时,存放时间不超2小时,掺速凝剂后,存放时间不超过20min。
2.喷射混凝土前应做好准备工作。喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,也可依实际情况酌情调整。
3.喷混凝土一次喷射厚度,不掺速凝剂时为30~70mm,掺速凝剂时为50~100mm。
4.经分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若超过终凝1小时后喷射,应先用风、水清洗喷层表面。
5.喷射混凝土后应养护,喷射砼终凝2小时,应喷水养护,养护时间一般不少于7d,遇雨天可适应减少喷水养护次数。
(三)浆砌石防护
本工程仅局部浆砌石防护,按浆砌石工程要求进行。
(四)挂尼龙网喷射砼防护
坡面相对平整且岩石较完整的边坡采用该防护方案。首先清除坡面危岩、松动石及浮土,然后挂ML-1.86×6尼龙网,并采用φ10 mm,L=12cm的钢筋按1.0×1.0m固定,入坡面深度0.1m,然后喷射C20细石砼,厚度5cm。挂网及喷射砼范围应超出坡眉线不少于1.0m。图1给出了采用挂网喷射砼防护的K868+500下行线边坡防护断面图。
五、质量要求及验收
1.为控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收。
2.钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验。
3.施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。
4.宜根据喷射混凝土现场,每个施工段或每喷射50~100m3应制取1组样进行评价其均匀性和平均抗压强度。评价标准见《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)。
5.质量检验要求。(1)所有本工程使用原材料满足规范及设计要求。(2)锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。(3)防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。
6、工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。
六、结语
为保证施工正常进行,控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收;钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验;施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。
防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。
参考文献
[1]SarmaS.K,Stability Analysis of Embankment And slopes [J].Geotechnique,1973,23(3).
1 工程概况
乐山至宜宾高速公路全长约137.778公里,按四车道高速公路技术标准执行,全线设计速度采用80Km/h,路基宽度采用24.5米,挖方边坡防护采用铁丝网、三维网组合喷播植草防护,在挖方边坡坡面布设骨架,骨架内直接喷播植草。该段属亚热带湿润季风气候,具有气温高、温度大,雨量充沛及无霜期长的特点。地貌单元可划分为丘陵、河谷地貌单元。出露的地层主要有三叠系、侏罗系、白垩系、第四系地层,路线沿线岩性以泥质砂岩为主,夹泥岩、砂岩、区域内构造不发育,多为新华夏构造体系形迹,岩体完整,岩层产状较平缓。论文格式。
2、施工的前提基础和准备工作
用于铁丝网、三维网组合喷播植草防护施工的各种原材料试验均已完毕且均合格,具体情况如下:
1、本施工现场距离拌合站近,施工便道晴雨畅通,水、电供应正常,场地已平整;
2、机械设备进场:空压机1台,Φ30㎜锚固钻机2台,高压注浆泵1台,搅拌机2台,16t起重机1台,各种施工机械运转正常;
3、施工所需各项材料已储备充足;各项实验已做完并得到监理工程师批复;
4、材料检验
①砂子、水泥、钢筋等已进场,原材料试验合格,各项技术指标均符合规范要求。
②M30砂浆用M40水泥净浆代替,相关的水泥、砂子等试验工作均已经完成,监理工程师已批准使用。
③三维网技术参数为厚度≥18mm,单位面积质量≥430g/m2;纵、横向拉伸强度≥3.2kN/m。
3、详细施工方法和工作程序
1、测量放线
修整坡面使之达到设计坡比,并确保坡面平整。按设计立面图要求,将锚筋孔位置准确测量放线在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。锚筋的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2、钻机就位
利用脚手架杆搭设平台,平台用锚杆与坡面固定,钻机用三脚支架提升到平台上。锚固筋孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚筋孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm,高程误差不得超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差为±1.0°,方位允许误差±2.0°。
3、钻进方式
钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚筋困难或其它意外事故。
4、孔径孔深及锚孔清理
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。论文格式。为确保锚筋孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径,设计钻孔直径30㎜。为确保锚杆孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度20㎝以上。
钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
5、锚筋孔检验
锚杆孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚杆孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
6、锚筋制作及安装
锚筋采用HPB235直径12㎜的钢筋制作而成,沿锚固筋轴线方向每隔2.0m设置一个。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。
安装前,要确保每根钢筋顺直,除锈、除油污,安装锚筋前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚筋放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢杆长度,计算孔内锚杆长度(误差控制在±50mm范围内),确保锚固长度。
7、锚固注浆
从孔底向上一次性注入,实际注浆量一般要大于理论的注浆量,注浆压力应不小于0.8Mpa,中途不能停顿。锚筋下入孔后6小时内必须注浆,有地下水的孔,造孔成孔后4小时内不能下锚时,应在下锚筋前重新洗孔,速洗、速设锚、速注浆。锚筋注浆时,应等待锚孔水泥浆面稳定后才停灌,不稳定时,应继续缓慢加压注浆,不稳定不得停灌。以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆材料采用40号水泥净浆。
注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
8、钢筋工程
纵横向钢筋在加工场内制作,按设计长度下料。纵横向钢筋框条与锚筋焊接连接,
9、悬挂铁丝网、喷播营养土
从坡顶开始自上而下铺设镀锌铁丝网,并将镀锌铁丝网与纵、横向钢筋框条用镀锌铁丝扎牢,并安装梅花形垫块,以保证镀锌铁丝网距坡面的距离不小于5cm。
铁丝网铺设完毕,将泥土均匀覆盖于三维植被网上,将网包覆盖住,并确保坡面平整,无网包外露、空包或压包现象。将按配方调制后的营养土用喷浆机自上而下喷敷在坡面上,喷射厚度不小于6cm。
10、悬挂三维植被网
从坡顶开始自上而下铺设三维植被网,用尼龙绳将三位植被网与镀锌铁丝网及纵横向钢筋框条扎牢,前后两网之间的搭接长度不小于10 cm,对于个别不平整的坡面用锚钉固定,使三维网紧贴坡面。
11、喷播
本试验段草籽配合比例为:狗牙根、马尼拉草、高羊茅、三叶草每平方米分别为5g、2g、1g、2g。三维网铺设完毕,进行液压喷播,即将草籽和促使其生长的附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按一定比例混合搅拌,形成均匀混合液,通过液压喷播机均匀喷洒于坡面上。现场技术员记录好实际施工所用种子配比,肥料的用量,根据试验段草的生长状况来调整并确定喷播植草防护施工。
喷播过程应连续,喷播完成后将喷射机和输料管内的积料清除干净,在边坡表面覆盖无纺布,以保持坡面水分并减少降雨对种子的冲刷,促使种子生长。论文格式。若温度太高,则无需覆盖,以免病虫害的发生。
4 结束语
随着我国公路事业的不断发展,通过对每个挖方边坡地质的分析和逐一调查,铁丝网、三维网组合喷播植草防护形式满足工程安全需要,并实现了高速公路与人文自然景观的和谐统一,建成全新的融景观、环境和生态防护为一体的新型绿色通道的原则,充分发挥了防护工程的综合效益。实践表明,该路基防护设计形式较为合理,施工安全可行,确保了施工进度及施工质量,取得了较为成功的经验。由于路基防护设计形式多样,地理环境条件各不相同,施工工艺也就不同。只有因地制宜,合理设计,科学施工,才能确保安全,取得成功,获得效益。
参考文献
王书斌. <<公路路基施工要点与质量控制>>.人民交通出版社,2005.
翟站立. <<路基路面施工与养护技术>>.人民交通出版社,2001.
0.前言
我国将边坡柔性防护系统于 1995 年从外引入,先后应用于水利、公路、铁路等广泛领域,主要治理坡面的浅层危岩落石。柔性防护系统其边坡具有一定的稳定性,抑制边坡遭受风化剥蚀,该系统实施对坡面形态没有具体要求,且不改变和破坏原坡面地貌形态和不影响植被正常生长,最大化实现防护边坡和保护环境的目的。在某区域矿山地质环境的整治中,根据当地的自然地理风貌等,采用柔性防护系统对岩体进行防护施工设计,可有效解决环境遭受破坏以及地质灾害的发生,对环境工程有效实施防护,在实施过程中,要保证实施的工程质量,同时采用经济有效地防治措施对环境形成有效地保护。
1.柔性防护系统及其优势分析
柔性防护系统又被称之为 SNS,其具体是以高强度的钢丝绳柔性网作为主要构成部分,并以覆盖、拦截和紧固等途径来防护坡面岩石崩塌、滚石等危害的一种钢丝绳柔性防护网系统。SNS 本身属于一种主动防护系统,它是在采用国际最新的坡面防护以及岩石拦截标准的基础上设计出来的。与一些传统的施工方法相比,这种系统有效克服了刚性防护施工过程中的种种弊端,它的整个施工采用的是模块化安装方式,不但进一步缩短了施工周期,而且还节省了大量的施工成本。
1.1 SNS的特点
该系统的特点大致可归纳为以下几个方面: 其一,SNS 是以热镀锌钢丝绳作为主要材料的主动防护系统,其具有防护强度高、韧性高以及易铺展性等优点; 其二,经过大量的现场试验和实际工程应用表明,SNS 具有适应任何坡面地形、安装程序系统化和标准化等优点,其开放的系统特征能够使工程对环境的影响降至最低,并且在系统的防护范围内能够充分保持岩石、土体的稳固性; 其三,由于 SNS 采用的热镀锌高强度钢丝绳作为主要材料,这种材料本身具有较高的防腐和防锈性,正常情况下,系统的使用寿命长达 30-50 年; 其四,因系统采用的是模块化安装方式,从而使得参与的安装设备、工程材料以及作业人员等大幅度减少,分体式材料与组合式的安装特点决定了工程安装的易用性; 其五,SNS 是以锚杆之间的支撑绳来实现对边坡潜在灾害的主动防护,这样一来对整个边坡能够形成一种连续的支撑,进而达到局部承载、整体作用的目的。当 SNS 防护系统建成以后,其能够形成一道保护屏障,有助于降低安全事故的发生。
1.2 SNS 的优势
SNS 的优势具体体现在以下几个方面上: 其一,系统充分利用了柔性材料的高防冲击能力和易铺展性,使之能够适应各类边坡和自然坡面的地质灾害防护,并且便于工程量计量和施工质量控制; 其二,由于系统本身具有柔性和布置灵活的特点,使其能够适应各种复杂的地形地貌环境,同时避免了因大量开挖造成的环境破坏以及对边坡稳定性的影响; 其三,系统所具有的开放性能够进一步减小视觉干扰并对原有植被及其生长条件起到一定的保护作用,也为人工绿化的实现提供了便利条件,真正将工程治理与环保和改造融为一体。正是因为 SNS 的这些特点和优势,使其被广泛应用于交通、水电以及矿山等边坡防护领域当中。
2.工程概况
2.1 工程项目实施地点情况
某区域矿山,采矿条件优良,因此露天采矿区较多。一般采矿实施的是露天崩塌法实施开采,可在河北岸山坡见到较大规模的挖损面,造成山体大面积出现,同时对周围的植被以及地貌环境造成严重的破坏。坡面陡峭不平,岩体锋利,形成危岩,岩体的稳定性较差,导致泥石流、滚石以及崩塌现象的发生,这严重影响了正常的交通道路,影响到行人的正常通行。
2.2地层条件
坡体主要低层为层状或片状的白云岩或大理岩,发育多组节理,在风化侵蚀作用下,岩体日益风化成破碎块状结构,导致岩体地层条件极为恶劣。在实施工程修护之前,对地质条件进行勘查,其中矿区边坡地质灾害发育主要为: 第一,坡度相当陡,坡面不平整、坡面高度所占面积大; 第二,坡面的岩石破碎层一般 1.0m 左右,体积较小,局部较为严重的岩体发生变形深度为 3.0m,在该条件的影响下,形成了危岩; 第三,在整个边坡防护中,主要针对边坡所常发生的局部小型崩塌以及落石灾害为主,落石滚落或崩塌的发生,都会造成过往道路的阻塞以及严重威胁行人的健康安全。
3.设计方案
以往常规的方法,多采用削坡、锚杆( 锚索) 格构的治理措施。这些方式工程量大,施工周期长,尤其在破碎的岩质边坡的施工中,施工难度大,将产生大量的土石方体对环境再次形成破坏,完工后工程构造物与环境的协调性差。清水毕家里矿山环境恢复治理工程的边坡设计方案,经过有关专家和部门的论证,认为针对灾害发育特征及危害方式,采用 SNS 主动柔性防护系统对坡面浅层危岩整体防护,危岩使用加强锚杆锚固以提高其稳定性防治崩塌灾害,最后对坡面覆土绿化,可达到灾害防治与环境恢复的目的。与其它方案相比,施工工艺简便、效率高、经济可行。
3.1施工工艺
第一,清理坡面的浮石和浮土,消除其可能会对防护区域造成的影响,对于局部地形可能会造成整体施工效果实现进行适当调整。第二,确定锚杆位置后,实施打孔,打孔多于低凹处,如地形条件不适宜,则选在贴近坡面的锚杆打孔,并在每一孔位凿一定深度不小于锚杆外漏环套长度的凹坑,一般口径为 20cm,深度为 20cm。第三,于孔内注入泥浆,三天后,实施下一步操作。第四,安装支撑绳,可纵横方向上受力,将其拉开后,用绳卡固定连接。第五,从上至下将格栅网铺挂开,将钢丝绳铺挂同时连接起来,将其进行固定完好。
3.2设计网型
论文摘要:本文从设计及施工的角度,对如何保证高速公路路基施工质量提出了若干的想法与建议,以便日后在进行路基工程的施工控制时能起到参考借鉴的目的。
凡是从事公路建设的技术人员都知道,路基工程在每一条公路建设中所扮演的重要角色。一条新建道路,如果路基质量在建设过程中得不到充分保障,在质量方面存在潜在隐患,那么,其后续施工如路面工程、防护工程等部位再怎么牢固,怎么坚硬,也始终无法得到根本的保障。对此,路基工程,是公路工程所有组成部分中尤为重要的一个施工部位,在施工过程中我们必须采取一系列科学措施来确保其质量,特别是在当今高速公路“高质量、高标准、高要求”的建设年代,我们更应该慎之又慎,更好地确保路基质量。为了能确保路基施工质量,使之能符合设计及规范技术要求,较好地满足设计功能,我们必须对其进行合理的设计,根据不同的地质条件、建设要求进行合理地设计,并严格地按照施工规范付之实施,才能使建设质量得到充分的保障。下面,就让我们从设计及施工等方面来了解一下路基一般有哪些常见的质量保证措施。
1设计过程的技术措施
1.1做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查,尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料,地表不良路段,设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
1.2确保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性,按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路基最小填筑高度,当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时,则应采取相应的处治措施,如:换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基,影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基,须换填不少于60cm砂砾,石质挖方路基,须设置30cm砂砾垫层,横向排水不畅路段要加设盲沟。
1.3明确路基填料质量标准要求在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。
1.4完善路基综合排水设计县级以上公路工程设计中,必须遵循因地制宜,整体规划,综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计,避免造成路基两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟,平坡路段边沟须设有纵坡,确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施,并与警示桩、防撞墙统筹考虑,要求在每20-40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟,并考虑边坡土质和边坡,设置挡墙防止塌方,路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟,并加大、加深边沟等排水措施。
1.5确保路基边坡稳定性高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。
1.6积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀,植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施,沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。
2施工过程的技术措施
2.1做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,对高填方段应优先安排施工,在施工中以施工组织设计为龙头,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。
2.2做好施工前的准备工作,开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况,对重要地段要作重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。
2.3认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。
2.4填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑;再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度不小6m的向内倾斜的台阶。
2.5填石路基与鸡爪形地段路基施工,可利用重型夯实设备进行强夯处理,或将土工隔栅(土布)水平分层布置在填石路堤内,防止或减缓细料在填料空隙中的流动。
2.6路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得大于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于20cm,不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,要控制好含水量,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工,压实度检测每层1000m2(不足1000m2按1000m2计)不少于2点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。
2.7路堑施工要保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。
2.8路基施工中,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,以便于表面水及时排出。
2.9路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土,应采用机械拌和,随拌随用,并注重做好养生。
结束语
如上所述,我们不难看出,关系路基质量的好与坏,不外乎两个方面。一个是设计阶段的设计质量,而另一个,则是能将设计上的预想方案为实体的施工阶段,这两个环节,是一前一后,一唱一和,紧密相连的。如果只靠一套完整周密的设计方案,而在施工过程对一些质量指标不加以控制,不按图索骥,那么,确保路基质量到头来也只能是一句空话。对此,施工过程的技术管理工作,是保证路基质量的根本保障。总之,只有做好设计与施工这两个主要环节的技术把关,再加上施工管理人员的精心组织、合理施工,路基质量才能得到充分保障。
Abstract: Landslide is one of the most common natural disaster in China, with its distribution of a wide range of devastating strong and caused tremendous damage to the human environment, not only a serious threat to life and property safety of the people of disaster areas, but also undermines the entire regionecological balance, resulting in a persistent ecological damage. Multiple natural disasters in China to strengthen disaster research, the objective requirements of economic development in China, but also to ensure the inevitable requirement of the people live and work. In recent years, China has a big stride in Landslide, anti-slide pile is one of the common means of governance, has been rapidly promoted in the slope engineering governance. However, due to the late start of China Landslide, anti-slide pile design and construction, there are still many shortcomings. This article, I will be from the angle of the landslide of natural disasters in China were analyzed and described the status of Chinese and foreign anti-slide pile slope engineering, and put forward recommendations in slope engineering applications of China's anti-slide pile.
Keywords: landslide hazard, piles, slope engineering, promote the use
中图分类号:U216.41+9.1文献标识码: A 文章编号:
一.前言
众所周知,我国地形地貌多变,地质构造复杂,我国的山地丘陵总面积约占我国国土总面积的三分之二,加上气候条件多变,各地区降水不均,少雨干旱地区,岩体受物理风化影响大,而在湿润多雨地区,岩体受生物及化学风化影响大,同时受地质构造和地形地貌的影响增加了山体滑坡灾害发生的频率。目前,随着工程建设的大力发展,人类工程开始逐渐深入西部偏远山区,铁路修筑、水坝建造,、开矿打井等一系列工程势必会面临滑坡灾害,因此采用经济合理的治理手段,既可以减轻滑坡对施工的危害,又可以避免滑坡发生的频率。所以,加强对滑坡的治理,加强对抗滑桩的设计施工的研究探讨,是非常具有现实效益的。
二.抗滑桩在国内外边坡工程中的应用现状
1.早在20世纪三十年代,西方国家便开始利用抗滑桩解决一些边坡工程问题。而抗滑桩的应用高峰期是在二战以后,当时一些西方国家正处于经济恢复发展时期,大量的工程建设开始起步,同时伴随着工程建设的滑坡问题也应运而生,于是,抗滑桩以其独特的优势被广泛运用到滑坡治理中来。之后,随着抗滑桩设计施工技术的深入研究,抗滑桩的设计理论逐步建立并取得了发展,伴随着经济的发展,时至今日,国外很多国家的抗滑桩设计理论已经很是完善,并逐渐形成了科学系统,不断研究出以锚索抗滑桩为代表的各种结构的抗滑桩型式,有力的推动了抗滑桩在边坡工程中的广泛运用。
2.我国的抗滑桩应用起步比较晚,第一次运用是在二十世纪五十年代,当时应用于宝成铁路滑坡治理中。直到二十世纪七十年代我国的抗滑桩理论开始初步建立,此后,随着抗滑桩在工程应用中的不断发展,抗滑桩的设计理论也开始不断的完善。但目前为止,我国抗滑桩的设计施工依然存在着很多缺陷,比如,设计计算模型忽视桩侧摩阻力,设计数据采集不合理等等,这些缺陷在很大程度上导致了我国抗滑桩设计施工的不清晰,不确定。但从整体而言,我国绝大部分设计成果是成功,但也存在由于设计数据或者设计参数出现问题而导致治理不当的例子。
三.抗滑桩基于对滑坡和岩土体的综合考虑。
1.抗滑桩设置在边坡支护设计时,对于弹性抗滑桩来讲,桩在承受上部滑体的推力同时,必然对上部土体或岩体产生反力,而该反力对桩后土体或岩体稳定性的影响往往被人为忽略了,以至产生不安全因素。这种情况已然在无施工过程中被多次得到验证。右图为滑坡的剖面分析图,有助于加强对滑坡成因的直观理解,为抗滑桩的设计施工奠定良好基础。
2.不同的岩土体具有不同的特点,其物理力学参数也不同,在进行抗滑桩的设计施工时候,必须综合考虑土体的物理力学参数,保证设计数据的可靠性,保证设计过程的严密性。上表是抗滑桩和岩土体的物理力学参数。
四.各种抗滑桩型式运用简析
1.变截面桩
一般抗滑桩为矩型桩,这种桩型对岩体滑坡、土体整体滑坡的支挡效果是很好的,也比较经济合理。但在滑坡体比较松散、强度较低的土体滑坡中,矩形抗滑桩治理成本费较高。如果土体较为松散,在综合分析滑坡形成特点和抗滑桩的承载力的基础上,多可以采用异型抗滑桩的设计方案。如梯形截面抗滑桩。此种抗滑桩不但经济,而且桩间土在推力作用下被挤密,能与桩一起形成一道桩土墙,从而提高桩同作用效果,对滑坡构成有效支挡。
2.预应力锚索抗滑桩
随着治理滑坡的规模不断扩大,各种抗滑结构不断出现,其中最为新型的抗滑结构就是预应力锚索抗滑桩结构。该结构通常利用钻孔灌注或支模浇筑成桩。在桩上设置一排或多排锚索,并对锚索施加预应力,通过锚索将桩锚固在稳定的基岩中,达到阻止边坡滑动的目的。目前该类桩已广泛应用于大、中型滑坡治理工程中。
五.关于抗滑桩在边坡工程中应用的建议
1.通过考虑桩同作用的原理提高抗滑桩的抗滑能力。
这种共同作用的效果很大程度上取决于桩前土体的抗滑力。这对于整体性较好的土体或岩体来说主要是由桩前岩土体的强度决定的。即利用抗滑桩和岩土层锚杆相结合的支护方式代替单排桩或推桩,以使滑坡治理更经济、合理。
2.在某些工程中,可以根据实际状况采取相对应的措施。由于抗滑桩的悬臂较长,然而又不易设置锚索,使其受力很不合理。这时可以通过考虑将部分抗拉钢筋用预应力钢绞线代替,桩底埋设锚梁,布设好钢绞线,浇灌后通过后张法施加张应力,增强桩体的力学强度,以达到经济合理的目的。
3.在研究了关于推力桩和深埋桩的工作机理的基础上,考虑在大型的滑坡治理中综合运用深埋桩和推力桩2种支护方式,发挥其各自的特点,以达到安全、经济、合理的滑坡治理效果。由于边坡问题的复杂性以及工程规模的大型化,我们对滑坡真实的受力性能和工作机理,需要进行更深入的研究和探讨。
六.结束语
由于我国多山地多丘陵的地势地貌,加上降水日晒等多种气象因素和不科学施工等人为因素的影响,使得自然和人为的滑坡灾害日益频繁,对工程和人类环境的影响也日益明显。目前,抗滑桩是边坡工程中最为有效的支档方式之一,加强对抗滑桩设计施工的研究突破,并加以大力推广运用,必将很大程度上改变我国抗滑技术弱势的局面。加强对抗滑桩技术应用,可以为我国的生态文明建设增砖添瓦,促进社会的和谐进程。
参考文献:
[1]刘德 抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年8期
[2]贾建胜 李运来 浅谈混凝土抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《西部探矿工程》 -2008年1期