《公路边坡坍塌形成原因与治理防护》
第一篇:公路边坡坍塌形成原因与治理防护试路边坡坍塌形成的原因与治理防护
摘要。文章对公路边坡坍塌破坏的原因做出了分析,探讨了边坡坍塌形成的不同类型,以及边坡坍塌时应及时采用的治理方法,为今后的公路建设提供更有力的参考。
关键词。公路边坡坍塌处理措施,边坡,滑坍。
公路边坡坍塌的问题是公路工程中最为常见的路基病害之一。其主要原因多是由于公路处于山谷或者河谷地区,其路堑边坡多由膨胀土或碎石类等风化残积土组成的,还有一种可能是路堤边坡软质土料填筑而成,从而导致公路发成坍塌等病害。每到雨季,在连续降雨后,公路都容易发生边坡坍塌病害,尽管其坍塌规模从由几十到上万立方米不等,但还是会给人民的生命财产安全带来危害,因此,不论坍塌规模有多么的小,病害都具有突发性强、危害性大等特点,如果不及时对其进行防治,将会危及周边行车安全,给国家经济造成严重损失。分析公路边坡坍塌的相关原因,并积极的采取防治措施,对公路的施工及养护有着重大的意义。1公路边坡坍塌的原因
公路边坡坍塌的原因有很多种,大体上可将其分为主体原因和客体原因两个方面。主体原因
主体原因主要就是有工程因素组成,及工程质量及设计存在一定不合理因素而导致公路边坡坍塌。①石方爆破时,用药量较大,超出规定范围,从而使得边坡发生坍塌。②施工时,对边坡开挖后没有
相应的防护措施及手段,导致边坡裸露在空气中,由于长时间大面积受自然因素的作用,边坡发生物理变化,即受到风蚀或日照严重而失去稳定结构,导致坍塌。③公路边坡进行设计施工时,排水措施设计的不完善,当雨季到来时受到水流冲刷,从而造成公路边坡坍塌。④公路边坡的防护措施不当,与边坡实际情况不符,或者公路边坡设计不合理,也会间接造成日后的边坡坍塌。客体原因
①边坡土质结构松软,切开挖后,边坡土体平衡力丧失,这些原因都会引起坍塌。②边坡地基岩体破裂边坡较陡,也能引起坍塌。③边坡地基岩性为页岩或夹层土质为膨胀土,在雨季此类土质遇水后会膨胀,从而导致边坡坍塌。④对公路进行设计时,边坡的岩层趋势与路基截面一致,开挖后会导致岩体下滑,边坡坍塌。⑤公路所在地地下水丰富,外加设计排水措施不畅,长期浸泡导致边坡基脚塌方。
公路边坡坍塌类型2.1按公路土质划分
按公路土质划分,公路边坡坍塌可分为平衡土坍塌、表层坍塌、截面坍塌等三种类型。
①平衡土坍塌是指边坡土体单一的部位坍塌。如土质为微膨胀或变质岩风化残积土等。其坍塌位置多为整个坡体,坍塌截面形状呈弧状,厚度多为2m左右。②表层坍塌指各种原因的松散覆盖层的坍塌,如松散性质的黄土和结构不稳定的粉质粘土等。坍塌位置除了
坡体以外,在坡内等位置均有坍塌现象,一般情况下,坍塌与边坡的陡度等有很大关系。③截面坍塌是指边坡土体内某一软弱基岩面产生的坍塌,其坍塌形态不同,大部分为直线型,坍塌位置以坡肩为主。
2.2按坍塌体的类型划分
根据坍塌体的类型划分,可分为表面滑塌型、侧塌型及整体坍塌型等。
①表面滑塌型是由于降水冲刷而导致的坍塌体,其坍塌多发生在坡面保护措施不良,边坡大面积裸露的基础上,一般坡面未做防护或仅为拱形门架防护的路段多发生此类坍塌,坍塌部位以坡内坍塌为主,厚度多为2米内。②侧塌是指边坡受水浸泡后其含水量大于液限,导致土体抗剪能力低,在重力作用下顺斜坡坍塌,这类坍塌体多发生在原地面较陡且防水设计不良的部位。坍塌位置以坡肩为主,坍塌厚度1.5m以内。③整体坍塌是指当边坡水量接近液限时,其土体受水浸透作用而使结构遭受破坏,导致土体呈软塑状态,但同时下部土体含水量却较小,强度相比上部较高,则上部土体在重力作用下滑塌,整体有显著陡坎,这类滑塌多发生在粘性土质边坡,多为折线形滑动面。公路边坡坍塌的处理措施
总体来说,公路边坡破坏形式可分为表皮掉落,侧体滑塌和整体崩塌三种形式。表皮掉落是指边坡表土层在空气干湿和冷热循环作用下,零碎薄层从边坡上以片状剥落下来。其产生的原因是长期遭受
风化严重,并有膨胀运动的作用下块状碎屑滚落;则体滑塌是指边坡土体顺着滑动面整体向下滑动,其规模较大,产生的原因有边坡地基岩性为页岩或夹层土质为膨胀土,在雨季此类土质遇水后会膨胀,从而导致边坡坍塌。或者对公路进行设计时,边坡的岩层趋势与路基截面一致,开挖后会导致岩体下滑,边坡坍塌。整体坍塌为整块岩体崩落。产生的原因有边坡土质结构松软,切开挖后,边坡土体平衡力丧失或边坡地基岩体破裂边坡较陡。
对表皮掉落的处理方法为先对碎落体进行清理,清除边坡上的危石后,对边坡进行防护。对全风化砂泥岩的边坡可采用植被种草防护的方法。对于则体滑塌来说,浅层滑坡可以通过放缓边坡陡度来处理,深层滑坡一般需经过勘察找出滑动面,然后根据滑动面的位
置确定处理方案。边坡坍塌的防治措施
整体来说,边坡土体及结构特性是坡体坍塌的内因,而水汽等作用是坡体坍塌的外因。所以采取防治措施时,应主要进行截排地下水以及对坡体防护,也可采取适当的外力支挡防护工程。
4.1截排水工程
①地面排水主要是拦截地面水及排除坡体范围内的地表水来防止渗漏和冲刷。②地下排水工程是指采用盲沟排水,这对防治边坡坍塌的病害有良好的效果。边坡渗沟能有效地排引地表渗水,实践表明,凡设有盲沟的路段的稳定性都很好。
4.2边坡防护措施
①用坡面植草来防止表面冲刷,应注意的是草皮应尽早铺种。②采用骨架式构筑物时,要在骨架内种植草皮来保护坡体,或者采用其他类型的骨架护坡,总之对骨架内填土应进行重力夯击以防止渗漏。③支挡工程。对土质边坡体内发生的坍塌,由于坍塌体较厚,可视滑体的推力大小而采用抗滑桩或锚管注浆等支挡工程来杜绝坍塌的发生。结语
总之,公路边坡坍塌的原因很多,要尽量减少主观因素造成的坍塌,同时要充分的做好应对客观因素的防范措施,尤其是防水措施一定要做好,务必防止水流渗入土体。对于边坡由于土质原因而产生的坍塌,要根据坍塌的规模和边坡的地质层理和滑动面的位置等多方面因素综合考虑,采用有效的边坡坍塌处理方案。参考文献
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第二篇:公路边坡防护与生态恢复公路边坡防护与生态恢复
摘要。主要论述了公路边坡植物防护的主要形式如种草、铺草皮、液压喷播植草护坡、框格防护、合成材料植被网草皮护坡、喷混植生植物护坡、绿化笼砖护坡、香根草生物边坡防护技术、客土喷播技术等,在目前,公路防护工程设计要紧紧抓住设计对象的土质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护型式,确保公路边坡的可持续性。
1引言
近年来,随着人们对生态环境重视程度的提高,以及对交通安全观念的转变,对减轻公路交通造成的污染,维护自然生态环境的愿望越来越高。公路边坡护防设计与施工越来越引起人们的重视。一些新的以“尊重环境、保护环境”为内涵的设计理念已经开始引导我们的公路设计。施工按照“最小程度的破坏和最大程度的恢复”的原则进行。美国学者提出“公路的耐久性与稳定性(可持续性),不能靠机械工程措施来保护,只能靠植物的生长来得到”。可持续发展是当今使用频率相当高的一个词汇,其基本定义可以表述为“既满足当代人的需求,又不危及后代人满足其需求的发展”。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,故公路防护工程设计应在以上指导原则下,紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护型式,在确保公路边坡稳定的情况下,尽可能的进行大面积的复绿,既能够美化环境,又可稳定边坡,防止水土流失,保证公路的使用寿命。
2公路边坡常见植物防护形式
2.1植物防护机理
采用植物防护,就是利用植物比较发达的根系,深入土层,使表土固结,植物也覆盖坡面,可以调节表土的湿润,防止扬尘风蚀;植被阻止地面径流,防止冲刷,有利水土保持。
2.2目前公路边坡植物防护的形式及注意事项
2.2.1种草
种草是一种施工工艺简单、造价经济的有效坡面防护方法,适用于草类生长的土质路堑和路堤边坡,一般要求边坡缓于1:
1.25,坡高在6m以内。种草是草籽加土拌合,,均匀播种在表土适当翻松的坡面上,必要时坡面加铺5~10cm的种草土层,以有利种草成活和生长。草的品种以根系发达、茎秆低矮、
枝叶茂盛,生长力强.多年生长为宜,常用的有。白茅草、毛丫嘴、鱼肩草、果圆、雀稗、鼠尾草和小冠花。最好采用几种草籽混合播种,使之生成一个良好的覆盖层。播种时间,宜在春秋季节内进行,不应在干燥的风季和暴雨季节播种,草籽人土深度不小于5cm.种完后表土耙匀拍实,洒水润湿,注意管理。由于草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果.而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
2.2.2铺草皮
其作用与种草相同,效果更好,且可用于较高较陡的土坡上,亦可铺在严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡上。特别是雨量较集中的地区,种草的成活率低,但当附近草皮来源较易,铺草皮更适宜。铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了。
2.2.3液压喷播植草护坡
液压喷播在国际上称为水力播种(hydroseeding)是美国、欧洲、日本等发达国家研究开发的一种保护生态环境、防止水土流失、稳定边坡的机械化快速植草工程。l9xx由深圳市鑫淼森园林草坪有限公司等绿化企业率先引进国外技术,应用于高速公路、海岸水库堤坝、高尔夫球场、飞机场植草工程中。液压喷播植草护坡是把优先出来的绿化草种、肥料、黏着剂、保水剂、纤维覆盖物、着色剂等与水按一定比例混合成喷浆,通过液压喷播机直接喷射到待绿化区域上的一种植草方法。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达7o%以上,2个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、路堤、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。
2.2.4框格防护
框格防护是用混凝土、浆砌块(片)石等材料,在边坡上形成骨架,能有效地防止路
基边坡在坡面水冲刷下形成冲沟,同时,提高了边坡表面地表粗度系数,减缓了水流速度。一般冲刷仅限于框格内局部范围,采用框格防护与种草防护结合起来的方法,提高了防护效果,同时美化了环境。框格防护多用于填方边坡,是一种辅助性的防护措施,框格形状可根据人们对美的追求,做出各式各样的造型,如斜45。大框格,六角形混凝土预制块防护,浆砌片石拱形防护,浆砌片石或预制块做成的麦穗型等。其除具有对路基边坡的一定防护作用外,还有对路容的美化效果,尤其在互通立交范围内边坡应用最多。沪宁高速公路部分路段和目前即将竣工通车的贵阳至黄果树高速公路下边坡均采用了浆砌片石拱形防护,北京八达岭高速公路下边坡部分路段采用大45。框格内镶六角形混凝土预制块的小框格,河北省石黄高速公路部分路段的麦穗型,都给人以美的享受。框格防护措施同时可用于挖方土质边坡防护,既增加美的效果,并可防止边坡出现冲刷,但由于框格需在挖方边坡中嵌槽镶进,施工难度大,仅在重要景点使用,一般较少采用。
2.2.5合成材料植被网草皮护坡
合成材料植被网草皮护坡是是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。是通过特殊工艺生产的三维立体网,可用于坡地防止水土流失,增加绿化面积,改善生态环境。在草皮没有长成之前,可以保护土地表面免遭风雨的侵蚀,同时在播种初期稳固草籽。植物生长起来后组成的复合保护层可经受高水位,大流速的雨水冲刷。目前已经可以替代混凝土、沥青、抛石等坡面防护材料已广泛应用于公路、铁路、河道、堤坝、山坡等坡面保护。
2.2.6喷混植生植物护坡
喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护
坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、ph缓解剂和水等组成,其种植基材的配方(基质配置)是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于l:0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空
隙率和肥力以保证植物生长。除此之外,基质保护、植物选择和工后保养也不容忽视。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。
2.2.7绿化笼砖护坡
本实用新型技术是采用一种用于石质陡坡绿化的草砖。该草砖的栽培介质是用长效营养土压制而成的泥砖状土坯,在土坯的上表面种植草类植物层,把土坯装入保护网笼内。所述的保护网笼是由包胶的镀锌金属线编织而成,利用螺钉把保护网笼固定在斜坡上。该技术所提供的草砖具有防冲刷和破碎,保水保肥,即时绿化及保持时间长,安全耐用,施工管理方便等优点,特别适用于地表条件较差的石山或水泥沙浆混凝土斜坡的绿化。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。
2.2.8香根草生物边坡防护技术
香根草技术是指以香根草为基础植物,在根据应用现场的地理环境(如气候、降雨量、地质结构、土壤成分及边坡的坡度比等)所配置的相应植物和营养供应,加上特殊的施工养护方式而形成的综合技术方案,简称vgt方案(vlivergrasstechnology)。香根草边坡绿化技术是通过种植香根草,利用其生长旺盛,根系长且深扎,兼有树木和草本的独特
性质,防止土壤侵蚀,控制地面土粒的浅层移动,从而达到稳定坡面与恢复植被的目的。适用于公路或铁路的边坡保护、治理公路塌方、河流水域的水土保持与防洪固堤、采石场和金属尾矿的植被恢复、垃圾场的绿化与垃圾污水的净化以及沿海地区的防风固沙与盐渍地改良。香根草属禾本科岩蓝草,多年生草本植物,具有以下特点:①适应性强,能耐-lo℃的严寒和5o℃的高温,严重干旱及水淹不死,各类土壤乃至母岩碎屑及ph4~ll范围内均可生长;②生长速度快,分蘖迅速,易成草篱,能有效截阻坡面径流,缓解冲刷,减少水土流失;③根系发达,固土能力强,根系深扎2~3ill_,最深可达5~6ill_。具有较强的抗剪强度与抗张强度,能有效固结土壤,稳定斜坡。京珠高速公路彬州段,湖南衡枣公路衡阳段都采用了种植香根草进行护坡,生态护坡效果显著。香根草技术解决了工程面的水土流失和浅层的滑坡与塌方,有效解决了绿化美化的景观问题,同时还恢复了工程开挖前的自然生态状况。香根草技术造价比普通喷播绿化高,基本与浆砌石方案接近,但比挂网喷播复绿和固体喷浆护坡低,其产生的环境生态、综合效益却是其他几种工程无法比拟的。目前国内应用较少,还有待于
在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。
2.2.9客土喷播技术
客土喷播技术是用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨侵蚀、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。其中客土由经过处理加工的树皮养生材料、植物种子、少量当地优质土及营养剂、粘合剂和土壤稳定剂等混合制成。该技术的特点主要有:①改良土壤结构,简化了公路植被养护管理;②能在高大边坡岩石上为植物生长创造条件,也能满足对土壤要求严格的花草生长;③边坡的绿化成林,可有效减少因水土流失而造成的灾害,且可大量吸收coz,制造z,净化空气,改善区域环境。目前,客土喷播生物防护技术加稳固的工程防护,是日本较普遍采用
的边坡防护方法。虽然资金投人较大,但对环境保护可谓一劳永逸。我国广东河梅高速公路等处石质边坡防护中采用客土喷播技术也取得了良好的效果。
2.2.10岩石边坡tbs植被护坡绿化技术
ibs技术是使用经改进的混凝土喷射机将搅拌均匀的厚层基层混合物,按设计厚度喷射到岩石坡面上,通过植被根系的力学加固和地上生物量的水文效应,达到护坡和改善生态环境的目的。可用于年降雨量>600mm,非高寒地区的以下边坡:①坡度l:0.3的稳定的硬质边坡;②软质岩石边坡;③开挖的土质边坡,包括瘠薄土质、酸性土质等劣质土坡;④混凝土面及浆砌片石面人工绿化。与传统的浆砌片石坡技术相比,可节省投资20~30%环境效益显著,能有效控制水土流失,恢复被破坏的生态环境。降低噪音、光污染,保证行车安全。净化大气,调节小气候。tbs技术是国内岩石边坡绿化的最新技术,具有广阔的前景。中铁二局机械筑路分公司,在使用该技术后证明了其在岩石上绿化的可能性和可靠性。
2.2.11干根网状护坡法
其方法为。在坡面上挖方格或菱形网,将干材埋人土中,使干材梢或其干部间断暴露,埋人土中的干材两侧生根,暴露部分萌芽成林。干根网状护坡法埋人土中部分约占干材的9o,而暴露部分约占lo,提高了苗木的成活率。埋人土中的干材两侧生根,根系较直式发达,面积也大,且网络状本身也具有对坡面的防护作用,两相结合,起到固结土壤、防止水土流失的作用,克服了植物防护早期防护能力差的弱点,且按人的意志编织网状根系。树木生长速度快,成林早。
与传统的圬工防护和植物防护相比,无论施工前后期,固土护坡和生态效益两者兼备。
造价低廉,比圬工防护每平方米造价可节约防护费用5o~6o。同时兼有木材积蓄和生态优化的间接效益。
2.2.12oh液植草护坡
该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品oh液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面。使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜。达到植草初期边坡防护目的。3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管oh液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种oh液还未能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达4o元/m左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。
2.2.13蜂巢式网格植草护坡
蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土.再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。
3结语
边坡生态防护工程建设,应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,采取一切措施,尽快恢复边坡原来的自然植物.使防护工程的植被与周围环境融为一体。根据当地的生态植物结构。秉承“乔、灌优先,乔、灌、草、藤相结合。坚持生物多样性、近自然性和可持续性”的新理念、合理配置。恢复其生态平衡,实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。针对不同工程对象的土质、水文、气候等特点。灵活采用不同的防护型式,加强设计,加强施工建设管理。确保公路边坡稳定、安全、搞好环境保护,最终建设出一条条安全之路、生态之路、优美之路。
第三篇:公路高边坡防护和治理中文科技期刊数据库(引文版)工程技术
公路高边坡防护和治理
吴晓文
葛洲坝集团基础工程有限公司,湖北宜昌443000摘要:公路高边坡的施工质量直接关系着公路的整体稳定性和使用年限,具有十分重要的现实意义。本文在分析公路高边坡主要破坏形式的基础上,提出了高边坡的一些治理的技术措施。关键词:高边坡;治理;锚杆框架梁中图分类号:u416.14文献标识码:a文章编号:1671-5659(xx)01-0055-01公路是国家的经济建设发展的重要基础设施,公路边坡的稳定性关系到路基的施工质量以及公路安全运营。一般认为边坡高度大于20m的土质边坡,或高度大于30m的岩质边坡为高边坡,近年来,高边坡数量越来越多,高度越来越高,变形量大、增加投资、延误工期、造成灾害。同时也涉及到更多类型的公路护坡技术,使得公路高边坡防护和治理技术也越来越多地被业内所关注。
1高边坡防护治理措施
1.1公路高边坡主要破坏形式
(1)崩塌。坡体(主要是脆性岩石、上硬下软,或存在高陡构造面面)上部在重力和其他外力作用下突然反倒。
(2)坍塌。是上层、堆积层或风化破碎岩层斜坡,由于土壤中水和裂隙水的作用,人工开挖坡陡于坡体自身强度所能保持的坡度而产生逐层塌落的变形。
(3)滑塌。斜坡上的岩体或土体在重力和其他外力作用下,沿坡体内新形成的滑面整体向下滑动。
(4)倾倒。陡倾的坡体由于卸荷回弹和其他外力作用,绕其底部某点向临空方向倾倒。
(5)错落。被陡倾的构造面与后部完整的坡体分开的较破碎部分,在坡脚受冲刷或人工开挖和震动影响,下部软弱层不足以承受上部坡体压力而被压缩,引起上部坡体垂直下错为主的破坏。
1.2高边坡一般的设计方法
(1)工程地质比拟法。从自然稳定坡的调查中寻找可供比拟的坡形、坡率和坡高。
力学计算法。选择符合坡体结构和破坏模式的计算方法对设计的坡形进行稳定性计算,调整坡形或增加支挡工程以达到合理的设计。既保整体稳定,又保局部稳定。
经验对比法。以类似地质条件下稳定的人工边坡作为参考来设计新的边坡。
坡形坡率的设计:一般采用台阶状坡形。根据坡体岩土情况设置坡级和卸荷平台。坡率:土质边坡:1:1~1:
1.5(黄土边坡除外);类土质边坡:1:1~1:
强风化岩边坡:1:0.75~1:1;弱风化岩边坡:1:0.5~1:0.75;微风化岩边坡:1:0.3~l:0.5。
1.3高边坡常用的治理和支挡加固工程措施
(1)减载。减载措施包括削头减载和削坡减载两种。两种减载措施的作用都是减少边坡可能发生滑动破坏的下滑力。
(2)排水。排水包括地表排水和地下排水,其目的是将地表水截流排泄,并把坡体内地下水引出坡体,以减少坡体因水理作用而失稳的可能性。
(3)支挡。常用的支挡措施有挡土墙、抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、预应力锚索框架(地梁、墩),锚杆框架(地梁)等,根据工程边坡的具体特征单独或组合使用。
2高边坡边坡治理中锚杆框架梁的施工2.1锚杆施工
钻孔。钻孔前先搭设脚手架形成钻机工作平台,根据坡面测放的孔位准确安装固定钻机并进行校核调整。钻孔倾角和方向要符合设计要求,控制在允许误差范围以内。钻进过程中如发生塌孔或不良钻进现场时应立即停钻,进行灌浆固壁处理。
(2)清孔、检孔。达到设计钻孔深度以后,可利用高压风对孔内的粉尘和碎块进行清
理,清理完后保护好孔口。同时复查锚孔孔位、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。
(3)锚杆安装。锚孔钻孔检验合格后,应立即安装锚杆。安装前,要确保每根钢筋顺直无损伤,锚杆直径和长度满足设计要求,无锈、无油污。自锚杆锚头端0.3m处每间隔1.5m设置定位支架,锚杆端头距离孔底0.15m,杆体插入孔洞后,需校正其位置及长度。
(4)锚杆注浆。锚杆孔内采用孔底返浆法,一次注浆,中途不得停注。砂浆严格按配合比拌制,随拌随用。灌浆时灌浆管应插至距孔底5~locm,随砂浆的注入逐渐拔出,注浆压力不小于0.4mpa,并在孔口应减压或松压至零。实际注浆量要大于理论的注浆量,以封堵锚孔器具的气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆结束后,将注浆管、注浆和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
2.2框架梁基坑开挖
待砂浆强度达到设计强度的75%后,进行框架梁基坑开挖。框架梁基坑开挖时,仍然可以利用测设锚杆时的控制桩点,挂线进行基坑开挖。由于坡面不平顺,高低不一,因此为了使模板易于固定,应将模板支立在沟底。按设计坡率调整坡面,每条沟槽均应拉线定位。基坑采用人工开挖,若坡面上存在孤石等开挖困难时,采用风镐开凿基坑。
2.3绑扎钢筋骨架
基础达到设计要求后,进行框架梁钢筋骨架的绑扎工作。锚杆的弯头需要与框架梁的主筋焊接或绑扎牢固,钢筋保护层不应低于3cm,钢筋骨架严格按照设计要求进行绑扎,骨架交叉处,钢筋不得断开。
2.4模板支立
模板采用拼装式钢模板,以保证框架梁的结构尺寸及外观质量。安装时注意保护层厚度的控制,并用短钢筋将模板固定在坡面上,同时采用铁丝对拉加固;模板底部要与基础紧密接触,以防跑浆,涨模。模板表面刷隔离剂,便于脱模。
2.5框架梁混凝土浇筑
框架梁模板经检查合格后,进行框架梁混凝土浇筑。因在多级高边坡施工,混凝土运送不方便,所以在坡脚采用混凝土输送泵车输送至支护好的框架梁模板内。混凝土浇筑时,采用振捣棒自下而上浇筑、振捣,尤其在锚杆孔周围的钢筋较密集处,一定要仔细振捣,保证质量。浇筑时宜采用坍落度为3~5cm的干硬性混凝土,并控制混凝土输送速度,以防止混凝土在浇筑过程中流动,导致胀模等施工困难。施工结束前采用木模子反复抹平,铁模子压光。框架一般按14~22m分片施工,两相邻框架接触处留2cm宽伸缩缝,立模时在该处夹沥青木板形成。
3结束语
公路高边坡路堑防护工程使用锚杆框架梁,较好地防止了高边坡路堑不稳定岩层、土层的滑移,对边坡的长期稳定提供了保证。高边坡施工过程中明确高边特征坡,预测边坡发生破坏的形式,采取科学合理的治理、加固方法措施,防止工程高边坡失稳破坏的发生和发展。
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xx年1期55
第四篇:公路边坡生态防护技术初探公路边坡生态防护技术初探
摘要。公路建设工程往往对原地形地貌存在巨大扰动,破坏了原路域的生态环境,加剧了水土流失的危害性,公路工程边坡的生态防护不仅能保证行车安全,还能起到美化环境的作用。文章介绍了公路半坡生态防护技术的优越性及其功能。
关键词:公路边坡生态防护;景观功能;生态防护技术
公路建设不可避免地要对道路通过地区的生态环境产生影响,主要表现为改变原地形地貌、扰乱土壤结构、破坏植物群落、降低生物多样性、影响局地气候、增加水土流失危
险性等。边坡的开挖使地表植被遭到破坏,水土流失加剧;同时在坡度较大或构造不良的地方,还可能造成崩塌、滑坡等,给工农业生产和人民生活带来严重危害。如不对公路边坡实施保护措施,不仅公路自身的设施安全和行车安全得不到保障,还将对周边地区的生态环境带来不利影响。如何处理好公路边坡综合防护问题,使公路边坡与生态环境能够协调发展,是今后公路建设工程面临的一个重大的课题。
一、边坡生态防护的优越性
对于道路边坡防护设计来说,防护类型是多种多样的,有生物防护、坡面防护、砌石防护、锚杆防护、抗滑桩防护、挡土墙防护等等。生物防护主要就是在边坡上种植草丛或灌木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡土壤以有效减轻冲刷,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先选用的防治措施。生物防护还可以绿化环境和周围景观相协调,这也是一种符合环保要求的防护办法。生物防护具有施工工期短、造价低(生物防护的资金投入约为工程措施的1/3)等多种优点。但过去受多方面因素的影响如:新技术、新材料、思想意识等,了生物防护技术的推广应用。
二、边坡生态防护的功能
边坡生态防护主要是用植物或者植物和非生命的材料相结合的方式,代替纯工程防护方式,起到稳定边坡和防止侵蚀的作用。边坡生态防护的功能体现在以下几个方面:
(一)边坡防护
边坡防护是生态防护最基本的功能。合理的边坡生态防护能防治边坡水土流失、坡面
失稳、塌陷或者滑坡等常见的病害。生态防护一方面是通过工程防护作为受力或施力框架来维持边坡的稳定性,另一方面是通过植被恢复来利用植物护坡功能来进一步稳固土体,同时植物根系起到加筋作用,防治坡面的破坏。
(二)改善行车状况
生态植被可以提高公路交通的安全状况,如通过视线诱导种植可预示或预告线型的变化;通过遮光种植可防止车辆夜间行驶对向灯光的炫目;通过明暗适应种植,当汽车进入隧道时,可帮助驾驶员缩短对明暗急剧变化的适应时间;通过缓冲种植,当车体与路外物发生冲击时,可降低车辆和驾驶员的损害程度。栽植的树木花草增加了地表植被覆盖度,拦截、抬升部分气流,消除风的动能,可起到降低风速、防止风沙危害的作用;覆盖的植物能减缓坡面温差及温度变化的影响,从而降低路表的温度,延缓沥青的老化,维持路面良好的使用质量。
(三)景观功能
公路边坡的开挖,使原来的自然景观遭到破坏。采用植被护坡技术可以较大程度地恢复被破坏的生态环境,生态防护使裸露的地表重新披上新装,生态防护和纯工程防护相比,由于植物婀娜多姿、丰富多彩的形态,使生硬的公路构造物景观充满生气,极大地丰富公路的景观环境。
(四)生态功能
生态防护可以作为公路构造物向周围环境过渡的缓冲带;植物群落可以成为生物的栖息地,也能逐渐恢复因坡体开挖而遭到破坏的生物链,使已破坏的生态环境得到最大程度
恢复;从而有效降低公路建设对生物多样性的影响。
植物对颗粒污染物具有吸滞和阻挡作用,能使空气中的部分颗粒物沉降下来。据称草坪的滞留尘埃的能力比裸露的土地大70倍。并且已知植物能吸收多种交通污染物质如co、co、nh、hs、so等及大气中的金属和非金属粉尘;植物的吸声作用会有效减弱交通噪声,据北京园林科学研究所研究测定,20m宽的草坪,可减少噪声2db。特别对于覆盖植被的路堑边坡,相当于隔断视线的声屏障,平均声
障衰减量达到5~7db;高速公路两旁的人工边坡用绿色的乔木、灌木、草合理搭配覆盖,加上公路两侧天然生长的乔木、灌木、花草及栖息的生物,形成一条人工与自然相结合的迷人的风景线。
三、公路边坡生态防护技术
(一)铺草皮
铺草皮是将培育好的生长优良健壮的草坪,用平板铲或起草皮机铲起,运至需防护绿化的坡面,按照一定的大小规格重新铺植,使坡面迅速形成草坪的护坡绿化技术。其特点是:成坪时间短,护坡功能见效快,施工季节少。主要缺点是:基质配置不当,养分补充不够;坡面排水措施不足,基质保护不好;植物品种单一,采用的是平地绿化的草皮品种;养护费用高,前期和后期管理难度均较大。
(二)湿法喷播
液压喷播植草是将草种、木纤维、保水剂、粘合剂、肥料、染色剂等与水的混合物通
过专用喷播机喷射到预定区域建植草坪的一种高效绿化技术。其特点是:机械化程度高、技术含量较高、施工效率高、种植成本低、成坪时间快、草坪覆盖度大、草坪均匀度好、质量高。喷播后的混合物在土壤表面形成一层膜状结构,能有效地防止冲刷,能在较短时间内萌芽长成植株迅速覆盖地面,以达到稳固边坡和绿化美化边坡之目的。其主要缺点是:坡体肥力不足,基质养分补充不够;坡面基质保护方式不当,未采取适当防冲刷和加强植物根系相互连接的措施;植物品种选择以草木为主,应选取耐贫瘠、耐干旱的灌木为主要物种;仅适用于普通土质边坡;前期养护工作量较大,尤其对寒冷地区,依然没有比较适用的植物品种选择来源。采用改进的液压喷播技术,则适用于风化及半风化的
二、三类红砂岩边坡、煤矸石边坡、石质网纹层边坡。
(三)客土喷播
客土喷播护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土)和种子的边坡植物防护措施。其特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,适用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以用机械拌和,挂网实施容易,施工机械化程度高,速度快,防护效果良好,基本不需要养护。植被的覆盖可使地表土壤免受雨水的直接冲击,并缓冲雨水的流速,阻止水流形成。在表土层形成盘根错节的根系,有效地抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,减少空隙水压力和土体自重力,从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力,能够达到长期有效防护公路边坡的目的。
(四)三维植被网
三维植被网护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料,在坡面构建一个
具有自身生长能力的防护系统。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点,从而起到了复合护坡的作用。边坡的植被覆盖率达到30%以上时,能承受小雨的冲刷,覆盖率达80%以上时能承受暴雨的冲刷。待植物生长茂盛时,能抵抗冲刷的径流流速为一般草皮的两倍多。土工网的存在,对减少边坡土壤的水分蒸发,增加入渗量有良好的作用。同时,由于土工网材料为黑色的聚乙烯,具有吸热保温的作用,可促进种子发芽,有利于植物生长。
(五)植被混凝土
喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,形成10cm以上厚度的具有连续空隙的硬化体,种子可以在空隙中生根、发芽、生长。植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的技术。基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、ph缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。其主要缺点是:基质配置不当;基质保护措施不足;未采取有效的防冲刷措施和加强植物根系相互连接的措施。该法喷射的基质在工后是直接裸露在空气中的,雨季施工,降雨会对基质产生冲刷作用,使基质越来越少,植物也就没有了生长的基础,造成边坡又恢复到裸露状态,使护坡失败。
(六)砌石骨架植草
砌石骨架植草护坡是指采用砌石在坡面形成框架,结合铺草皮、三维植被网、土工格室、喷播植草、栽植苗木等方法形成的一种护坡技术。这种方法不仅成本较高,而且容易受冻融影响,后期损坏时维修费用也较高。从与环境的协调性来看,人工痕迹十分明显,
不宜大量使用。
(七)土工格室植草
土工格室植草护坡是在坡面上的固定展开的土工格室内填充改良客土(经试验,利用普通黏土,如果草种适当或利用天然野生草亦可迅速形成植被护坡),然后在格室内植草的方法。利用土工格室可为护坡植物提供较好的生长环境并防止雨水对坡面的冲蚀,对坡体还有一定的加固作用。优点是:施工迅速,容易与环境协调,没有圬工护坡的明显人工痕迹,对边坡有较好的稳定加固作用。缺点是:成本偏高。
(八)植生带
植生带是采用专用机械设备,依据特定的生产工艺,把草种、肥料、保水剂等按一定的密度定植在可自然降解的无纺布或其他材料上,并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序,形成一定规格的产品。植生带制作的关键是草种配比。植生带护坡的特点是:植生带置草种与肥料于一体,播种施肥均匀、数量精确,草种、肥料不易移动;植生带具有保水和避免水流冲失草种的性质;草种成活率高、出苗整齐、建植成坪快;采用可自然降解的纸或无纺布等作为底布,与地表吸附作用强,腐烂后可转化为肥料;植生带体积小、重量轻,便于贮藏运输,可根据需要常年生产,生产速度快,产品成卷入库,贮存容易,运输、搬运轻便灵活;施工省时、省工、操作简便,并可根据需要任意裁剪。适合于坡度较缓、坡表平整的土质或砂土类边坡和已做工程加固(如方格混凝土肋)的石质边坡以及较低缓的石质边坡。缺点是:在未做窗格式混凝土肋的高边坡上不易锚固,且对植生带生产的质量要求较高。
(九)布鲁特(bluet)岩石边坡垂直绿化技术
垂直绿化原理布鲁特岩石边坡垂直绿化技术是采用绿色罩面网对岩石边坡进行加固处理,防止表层岩石坠落危及行车安全的一种绿化技术,绿色罩面网自身亦具备景观效果。为达到长期绿化效果,需在边坡底部或马道上修建花池,在花池内栽种攀缘植物进行绿化。绿色罩面网的多孔性结构也为攀缘植物提供了支架,有利于植物的快速攀延,促进植物生长。一般选择生长快、绿期长、适合当地环境的绿色攀缘植物和藤本花卉,从而达到自然景观效果。其最大特点是:把植物的生存基质放在极易操作的坡脚或平台上,技术上得到了根本保证,既经济又易于附诸实施。景观效果与时俱增,后期效果好。
四、结语
公路边坡是公路建设中破坏最为严重的区域之一,为此,对其进行有效防护是公路生态恢复的重要内容。由于生态防护的防护效果突出,且具有较好的景观效果,它是公路边坡防护的主要形式。但每一种生态防护形式都有一定的适用范围和局限性,为此在实际应用中应本着因地制宜的原则,根据具体的工程特点合理选用合适的防护方式。
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第五篇:公路边坡生态防护的植物选择公路边坡生态防护的植物选择
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