劉佳文
(佳木斯市路橋有限公司)
從20世紀(jì)80年代開始,我國的公路基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,取得了舉世矚目的成就。其突出標(biāo)志是高速公路建設(shè)突飛猛進(jìn),到2002年底通車?yán)锍桃堰_(dá)2.5萬km,京沈、京滬高速公路實(shí)現(xiàn)了全線貫通,在我國華北、東北、華東之間形成了一條公路運(yùn)輸大通道,為我國國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)。隨著公路等級的不斷提高,邊坡防護(hù)也越來越受到重視,因?yàn)檫吰氯绻环€(wěn)定,會導(dǎo)致許多不穩(wěn)定因素,給交通安全帶來隱患。
在普通公路中,由于投資規(guī)模小,路基邊坡開挖和防護(hù)比較簡單,防護(hù)措施簡單,針對性差,在通車過程中常出現(xiàn)的邊坡垮塌事故一般是通過后續(xù)養(yǎng)護(hù)來處理。但由于高度公路一方面線型標(biāo)準(zhǔn)高,常常有比較大的高填深挖路段,簡單的設(shè)計(jì)不能確保邊坡的穩(wěn)定;另一方面,高等級公路作為運(yùn)輸干道,通車量大,行車速度快,路基邊坡一旦出現(xiàn)事故,對交通運(yùn)輸和生命財(cái)產(chǎn)的影響都是巨大的;再一方面,簡單邊坡僅是暫時(shí)節(jié)約了資金,以后的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用反而大量增加。因此,高等級公路應(yīng)充分地確保路基邊坡的穩(wěn)定,消除后患。
影響邊坡穩(wěn)定性的因素歸納起來可分為自然因素和人為因素兩大類。自然因素主要有地質(zhì)、地形、氣候和水文條件四個(gè)因素;人為因素主要指設(shè)計(jì)因素、施工因素和養(yǎng)護(hù)管理因素。要提高邊坡的穩(wěn)定性,主要是通過努力把自然因素和人為因素向著有利的方向發(fā)展。
邊坡和路面是反映公路修建質(zhì)量的兩面鏡子,隨著人們觀念的改變和環(huán)保方面的要求,公路邊坡不但要求穩(wěn)定,而且要求美觀。根據(jù)不同的地質(zhì)、坡比和臺高等情況,可以采用護(hù)面墻、漿切片石護(hù)坡、菱形六角空心磚護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡和噴射混凝土、生物防護(hù)等多種邊坡防護(hù)形式。這些邊坡防護(hù)形式有各自的優(yōu)缺點(diǎn),可以根據(jù)不同地區(qū)的具體情況選擇適合的防護(hù)方式。下邊坡可采用菱形網(wǎng)格加植草并加密排水溝。上邊坡第一臺,根據(jù)不同的地質(zhì)情況,采用面墻、漿砌片石護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡和六角空心磚護(hù)坡等形式,以下各臺仍根據(jù)不同地質(zhì)情況采用菱形網(wǎng)格磚護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡和噴射混凝土等形式,其他都可以在其上加植草防護(hù),以恢復(fù)自然環(huán)境和美化公路。另外,穩(wěn)定性較好的巖石邊坡不必再進(jìn)行人工防護(hù),只需在一些低凹處放置一點(diǎn)耕植土,種植耐旱性較好的爬藤植物,起到綠化美化作用。
要保證邊坡的穩(wěn)定,邊坡就不能太陡,但也不是越緩越好。對于填方邊坡采用1∶1.5~1∶2就基本夠用,而挖方邊坡要認(rèn)真研究,不同的地質(zhì)條件有不同的邊坡方案,總的原則是不能太緩,用增加臺數(shù)的方式來解決問題,這樣可減少斜坡面匯水面積,對邊坡穩(wěn)定有利。一般對于土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化石質(zhì)邊坡,第一臺臺高6m,坡比取1∶0.75~1∶1,以后各臺臺高8m,坡比取1∶1~1∶1.25。對于石質(zhì)邊坡的第一臺高8m,坡比取1∶0.5~1∶0.75,以后各臺臺高不大于12m,坡比取1∶0.75~1∶1。各種地質(zhì)條件下的碎落臺寬度均考慮設(shè)置3m,其他各臺2m。
防護(hù)是在邊坡自身穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,首先應(yīng)當(dāng)考慮邊坡的加固,加固的方法很多,較有效的方法有抗滑墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、壓漿錨柱等。由于邊坡滑塌都是在雨季出現(xiàn),因此“邊坡防排水”也應(yīng)當(dāng)予以重視。可以設(shè)置一些截水溝和豎向排水溝,使邊坡的防排水能力大大提高。另外在土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化巖石的地質(zhì)條件下,應(yīng)設(shè)置抗滑墻或抗滑樁,以免牽引式滑塌的產(chǎn)生。
當(dāng)前,我國高等級公路防護(hù)措施還很落后。這主要是沿襲過去普通公路的習(xí)慣,在高等級公路的邊坡防護(hù)中大量采用漿砌片石護(hù)坡(護(hù)面墻)、拱型截水骨架等勞動(dòng)密集型的邊坡防護(hù)方式。這些防護(hù)方式由于材料簡單,在過去技術(shù)落后的年代確實(shí)行之有效,并且如今也在發(fā)揮著它們的作用。但是,在很多高等級公路建設(shè)地區(qū)難以找到優(yōu)質(zhì)的砌筑材料,而且大量的勞動(dòng)力也使得這些防護(hù)工程造價(jià)很高。在各行各業(yè)都在向著技術(shù)密集型轉(zhuǎn)化的今天,邊坡的防護(hù)措施也應(yīng)該多采用新的技術(shù)。
如今許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)基本廢除了漿砌片石和噴射水泥砂漿護(hù)面等破壞自然環(huán)境的工藝在邊坡防護(hù)中的大量應(yīng)用,取而代之的是各種柔性防護(hù)和綠化措施,基本上實(shí)現(xiàn)了全路段綠化。
大量采用的漿砌片石護(hù)坡及噴射水泥砂漿等防護(hù)方式完全破壞了植物生長的環(huán)境,使得由于高等級公路開挖而破壞的自然植被遭受永久破壞。少量的綠化設(shè)計(jì)往往只是局部貼草皮,沒有對邊坡整個(gè)植被的逐步恢復(fù)進(jìn)行考慮。缺乏植物覆蓋的邊坡一方面不利于水土保持,大量的雨水直接流失,還加大了對道路周邊地區(qū)的沖刷,給農(nóng)田水利帶來不利影響;另一方面也不利于改善高速公路的行車效果,大量裸露的巖石和混凝土視覺效果非常差,也不利于吸收陽光和汽車尾氣,與高速公路快捷舒適的特點(diǎn)不相協(xié)調(diào),在一定程度上也給高速公路的行車帶來不安全因素。因此,應(yīng)盡量避免使用這些破壞自然環(huán)境的防護(hù)方式,而是用那些既起到邊坡防護(hù)作用又能夠起環(huán)保作用的防護(hù)方式,比如生物防護(hù)等。
高等級公路在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,邊坡的穩(wěn)定是保證公路正常使用的前提,在以后的工程中要重視邊坡的防護(hù)工作。在設(shè)計(jì)和施工中,盡量掌握地質(zhì)、地形、氣候、水文等詳細(xì)資料,為保證邊坡的穩(wěn)定和公路的總體質(zhì)量提供第一手資料。盡量減少高填深挖,而用橋梁和隧道來代替,這樣雖然有可能增加公路的造價(jià),但是可以減少對自然環(huán)境的破壞,也可消除或減輕邊坡防護(hù)的問題,保證公路的使用質(zhì)量。