梁海淼
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摘要:本文簡述了邊坡穩(wěn)定的影響因素,并討論一些關(guān)于邊坡防護方法的優(yōu)缺點,并提出穩(wěn)定邊坡的措施與方案。
關(guān)鍵詞:邊坡;穩(wěn)定;影響因素;加固;防護
坡表面是傾斜的,在坡體自身的重力和其他外力的作用之下,整個坡體都有從高處向低處滑動的走勢,由于坡體土(巖)本身具有一定的強度與人為的工程措施,它有阻止坡體下滑的抵抗力。通常來說,假如邊坡土(巖)體內(nèi)部的某一個面上面的滑動力超出土(巖)體抵抗滑動的能力,邊坡將會出現(xiàn)滑動,就喪失了穩(wěn)定性;假如滑動力比抵抗力小,就認為邊坡是穩(wěn)定的。
在工程建設(shè)過程中,經(jīng)常見到的邊坡滑動有兩種類型:①天然邊坡因本身地質(zhì)條件的改變而造成的滑坡,一般用地質(zhì)條件對比法對其穩(wěn)定程度進行衡量;②工程建設(shè)的需要而用人工進行開挖或者是填筑而形成的人工邊坡,由于設(shè)計的坡度通常都比較陡,或者是由于工作條件產(chǎn)生變化使邊坡體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,使局部的剪切被破壞從而發(fā)展成為一條連貫的剪切破壞面,邊坡的穩(wěn)定平衡狀態(tài)受到破壞而發(fā)生滑坡。
一、邊坡防護和加固類型
1.防護類型
1、生物防護。(1)種草;(2)植樹;(3)鋪草皮。
2、圬工防護。(1)菱形網(wǎng)格護坡;(2)片(塊)石護坡和護面墻;(3)六角空心磚護坡;(4)噴射混凝土護坡;(5)窗孔肋式護坡。
2.加固類型
1、護腳墻。
2、排水固結(jié)。
3、抗滑樁。
4、壓漿錨柱(固結(jié))。
5、預(yù)應(yīng)力錨索。
6、抗滑墻。
二、邊坡穩(wěn)定的影響因素
邊坡穩(wěn)定的影響因素有許多,歸納起來能夠分成兩大類,即:認為因素和自然因素。
1、自然因素
公路屬于一種特殊的帶狀結(jié)構(gòu)物。每條公路都要穿越的地區(qū)有很多,由于受到地質(zhì)構(gòu)造以及地形條件等一些因素影響,每個小區(qū)域都有著不同的氣候條件和地質(zhì)。所以說,給邊坡穩(wěn)定帶來影響的自然因素主要包括下面幾個方面,即:地帶類型、氣候、水文、地質(zhì)和筑路材料等等。
2、人為因素
公路的建設(shè)與管理使用,全部是通過人來實現(xiàn)的,按照內(nèi)容和建設(shè)程序,并根據(jù)已建的公路情況來看,邊坡穩(wěn)定的人為影響因素可歸結(jié)為以下三個方面,即:設(shè)計因素、養(yǎng)護管理和施工因素因素。
三、常用邊坡防護和優(yōu)缺點
1、片(塊)石護坡與護面墻
片(塊)石護坡分為干砌和漿砌兩種,護面墻相比于護坡,要比護坡厚,具有一定抗推力的作用。優(yōu)點是能夠就地取材,且工藝比較簡單,但是其自重大,不適合在高邊坡上使用。
2、菱形網(wǎng)格護坡
菱形網(wǎng)格護坡,可以預(yù)制安裝也能夠使用水泥混凝土石砌和現(xiàn)澆。工藝比較簡單,網(wǎng)格里面可以種草。但這種方法只適用于土質(zhì)挖方邊坡和填方邊坡。
3、六角空心磚護坡
六角空心磚護坡是這兩年才發(fā)展起來的,它是用水泥混凝土預(yù)制安裝的一種邊坡防護,形狀類似蜂巢。施工工藝比較簡單,空洞內(nèi)能夠進行填土和綠化,具有一定的觀賞價值。缺點是費用高、自重大,并且會阻礙到邊坡水的排出,對穩(wěn)定邊坡不利,要進行慎重考慮再選用。
4、窗孔肋式護坡
窗孔肋式護坡一通常采用片石混凝土或漿砌片石做肋,采用水泥預(yù)制混凝土塊做拱形窗臺,從肋上排出坡面水,窗內(nèi)能夠種草,目前來說,是一種比較理想的防護形式,但肋厚非常容易被偷工減料,所以應(yīng)該對施工管理和質(zhì)量監(jiān)理加強。
5、生物防護
生物防護除植樹,屬于傳統(tǒng)的防護形式之外,鋪草皮或植草是最近幾年以來才興起在高速公路上的綠色防護形式。優(yōu)點是可以在很短的時間內(nèi)防止邊坡沖刷和恢復(fù)公路沿線的綠色景觀,但缺點是其養(yǎng)護費用較高,要隨時保持綠色的困難程度比較大。
6、抗滑墻與護腳墻
抗滑墻與護腳墻在本質(zhì)上并沒有很大區(qū)別,僅僅只是埋深和斷面大小不同而已。護腳墻起到的作用是保護坡腳不受破壞和沖刷,推力不能抵抗;抗滑墻除了有護腳墻的作用之外,還有抗推力的作用,要按照實際情況來選擇使用。
四、穩(wěn)定邊坡的方案措施
反映公路修建質(zhì)量的兩面鏡子是路面和邊坡,根據(jù)高速公路景觀環(huán)保方面和協(xié)調(diào)性的要求,公路的邊坡要求穩(wěn)定與美觀。
過去由于很多方面的原因,對公路邊坡穩(wěn)定性基本不做驗算,都是按照路基橫斷面圖,按照一般的原則對坡比確定施工。這樣的話,或多或少地會存在人為的一些不確定因素。山區(qū)高速公路存在邊坡大、坡面高,原則上來說都應(yīng)該進行穩(wěn)定性的驗算。邊坡穩(wěn)定設(shè)計要搞好,首先就要準備詳細的地質(zhì)資料,所以說,除了要對全線地質(zhì)勘察搞好之外,在路基橫斷面圖設(shè)計出來以后,對高邊坡路段要詳細的進行地質(zhì)勘察。這里定性地從臺高、坡比、防護加固幾個方面進行討論。
1、坡比和臺高
首先來說,公路的邊坡不可以太陡,但也不是說越緩就越好。對于填方邊坡采用 1:1.5~1:2 基本上已經(jīng)是夠用的,用臺數(shù)增加的方式來對穩(wěn)定問題進行解決,這樣能夠減少斜坡面的匯水面積,有利于邊坡穩(wěn)定。
(1)強風(fēng)化石質(zhì)邊坡或者土質(zhì)。(第一臺臺高6m從路面的標高開始算起),坡比1:0.75~1:1;以后各個臺高要小于8m,坡比取 1:1~1:1.25。
(2)石質(zhì)邊坡。第一臺的臺高是8m,坡比1:0.5~1:0.75;以后各個臺臺高要小于12m,坡比 1:0.75-1:1,比較完整巖石能夠允許略陡。各種地質(zhì)條件下第一臺碎落石寬度平均考慮設(shè)置在3m,其它各臺在2m。
2、加固與防護
(1)加固。在邊坡自身穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才進行的防護,要考慮的首先是邊坡的加固,加固方法有許多,比較有效的方法有:頂應(yīng)力錨索、抗滑樁、抗滑墻、壓漿錨柱等等。值得一提的有“邊坡防排水”,也應(yīng)該要當(dāng)做間接加固邊坡的一種方法來重視。邊坡坍塌大多都是在雨季出現(xiàn)的,它的作用是非常顯而易見的。設(shè)置防排水系統(tǒng)為坡頂截水溝,按照常規(guī)的方式進行設(shè)置,坡面碎落臺截水溝按照常規(guī)的方式進行設(shè)置,坡面碎落臺截水溝不用每一臺都進行設(shè)置,在第一臺上設(shè)置一道水泥混凝土截水溝就可以了。以上每臺澆筑厚度為10cm、坡度為2%的水泥混凝土封閉,設(shè)置攔水帶于邊緣,每20m樣子設(shè)一道豎向排水溝,把水排進第一臺截水溝就可以產(chǎn)生非常理想的排水效果,除此之外,所設(shè)置的豎向排水溝還能夠起到對加肋邊坡的作用,對高邊坡碎落臺上的截水溝取消就能夠避免因施工質(zhì)量不佳而導(dǎo)致的滲漏水現(xiàn)象。還有一個十分值得重視的問題就是,在路基的側(cè)溝邊緣,要進行抗滑樁或抗滑墻的設(shè)置,從而避免牽引式滑坍(坡)的產(chǎn)生。
(2)防護。以前的邊坡防護考慮的主要是防風(fēng)化、防沖刷就可以了,而現(xiàn)在的邊坡防護美觀和環(huán)保問題也是要考慮到的。為了減少水對于邊坡帶來的危害,還應(yīng)該要加上防滲水的問題。按照上面幾個方面的要求,對于邊坡防護提出以下幾點建議。
1.下邊坡。下邊坡采用的是菱形網(wǎng)格加植草防護并對排水溝加密(填石路堤除外)。
2.上邊坡。上邊坡第一臺,按照不同的地質(zhì)情況采用六角空心磚護坡、窗孔肋式護坡、漿砌片(塊)石護坡、護面墻等一些防護形式;以上各臺,依然按照不同的地質(zhì)情況,采用窗孔肋式護面墻、菱形網(wǎng)格、噴射混凝土和漿砌片(塊)石護坡之外,別的都能在其上加植草的防護,從而美化公路和恢復(fù)自然環(huán)境。另外,穩(wěn)定性比較好的巖石邊坡不用再進行圬工防護,只需要在有些低凹的位置放上一點耕植土,種植耐旱性比較好的爬藤植物就能夠起到綠化美化的作用。
結(jié)語:提出幾點建議:1、高速公路的作用大,影響也大,社會效益好,就要重視邊坡的防護、消險和加固的工作,設(shè)置必要的地面、路基邊坡排水、地下等一些設(shè)施,并和沿線橋涵構(gòu)造物配合,從而形成較好的排水系統(tǒng)。2、設(shè)計單位要對前期勘察工作加以,盡量把氣象、地質(zhì)、水文等一些情況詳細掌握,為做好設(shè)計提供較為準確的第一手資料。3、高填深挖要盡量減少,采用隧道和高架橋梁代替,這樣既能夠減少破壞自然環(huán)境,也能夠消除或者是減輕為了做好邊坡防護和加固帶來的一些問題。從而使高速公路的隱患有效減少。
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