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關鍵詞:旅游公路;植物防護;植物選配
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
九重山國家森林公園位于重慶市城口縣,地處大巴山腹地,公園內最高海拔2471米,最低海拔705米,相對高差1766米,森林覆蓋率達85%,風景資源質量評定為一級,其資源價值和旅游價值高,難以人工再造,應加強保護,制定保全、保存和發展的具體措施。由于公園的特殊地理、地質條件,景區旅游公路的建設必然少不了開山劈石,公路邊坡具有高度高,坡度陡,挖方量大等特點,采用單一冷色調的的工程防護體系,將難以滿足景區的觀賞性、水土保持、植被恢復等要求,所以,景區公路邊坡防護需大量采用植物綜合防護技術,其美觀、環保、低造價、水土保持功效強等特點是景區的旅游價值的重要組成部分。
1.景區公路邊坡植物生長環境分析
1.1景區公路沿線邊坡自然條件
公園境域為西南沉積區,其上部為灰色泥灰巖、紫紅色泥灰質白云巖、白云質砂質頁巖不等厚互層,下部為泥灰巖、灰巖、夾白云質灰巖、白云巖及紫紅色泥質白云巖。巖層傾角多為50~70°,斷裂及垂直節理較為發育。景區沿線公路多以土石混合、石質邊坡為主,坡度較大,高度較高,缺少覆土層,不利于邊坡植物生長,應采取特殊的建植技術,達到穩定、長期的防護效果。
1.2公園水文氣候條件
公園境域常年平均氣溫為12.0℃;公園內的臥龍景區一月平均氣溫為-3.0℃,7月平均氣溫為16℃,年溫差為19℃。極端高溫30.9℃,極端低溫-13.2℃。公園境內無冰川、湖泊及外來水,地表水主要靠降水補給,水資源十分豐富,年均降水量1418.1mm。地表水系發育,河網密布。景區氣候呈現出冷暖交替變化,邊坡植物應選擇冷暖季混合型植物,同時點播豆科植物,使邊坡四季常青。
1.3景區植物類型
據現有資料統計,公園內有維管束植物190科2500余種。植被類型包含了植被型Ⅰ-Ⅺ內的多種植被;境內的木本植物資源主要是喬木、灌木、木質藤本和竹類4類,優勢樹種有櫟類、樺木、華山松、杉木、馬尾松、冷杉等,珍稀保護樹種有:銀杏、水杉、紅豆杉、南方紅豆杉、巴山水青岡等共55種;公園草本植物資源豐富,草甸植被主要是禾本科植物,占總草量的32%;豆科植物占15%;菊科植物占10%;此外還有莎草科、蓼科、蕨科、車前科等植物及灌叢。由于公園植物物種豐富,包含了多種邊坡防護常用的植物,且有大量珍稀植物,所以邊坡植物的選擇應采取以鄉土植物為主,外來植物相結合的方式,盡量少改變公路沿線的植被環境,同時減少由外來植物對鄉土植物的侵害。
2.九重山公園景區公路邊坡植物綜合防護植物選配原則
2.1景觀協調性原則
景區公路邊坡植物是景區旅游資源的一部分,其自身除了要具有較好、穩定的邊坡防護效果、長期的水土保持等功能外,還應滿足景觀的觀賞性、協調性要求。九重山公園相對高差有1700多米,植物群落的分布呈梯度變化,植物風光也有層次變化,所以不同海拔位置的公路邊坡應選擇能適應相應小氣候、相應植物風光的植物,讓其能和諧融入到九重山景區的大環境中,成為景區旅游觀賞資源的一部分。
2.2鄉土植物優先并結合外來植物的原則
公園內的“喬、灌、草、藤”等植物資源豐富,多種植物能是邊坡植物防護中常用的物種,如馬尾松、狗牙根、馬桑、火棘、杜鵑等,這些植物對景區的氣候環境適應性強,抗逆性強,選擇培育條件已經成熟的鄉土植物,能減少引進外來植物帶來的工程成本,降低工程造價;但另一方面,鄉土植物并不能滿足景區內各種條件的公路邊坡,就需要引進少數外來植物來加以彌補。
2.3互生互存原則
由于多數邊坡為土石混合、石質陡邊坡,邊坡立地條件不能滿足大多數鄉土植物生長要求,邊坡植物需要采取特殊的建植技術才能良好生長,景區內的鄉土植物無法全部滿足,需要引進外來植種,鄉土植物與外來植物應合理結合,共生共存,不但能減少工程成本,還能有效的保護境內的鄉土植物與珍稀植物。
2.4生物多樣性原則
單一的植物群形成的生態系統較為簡單,生態穩定性差,只有多樣性的防護植物相結合,才能形成復雜的生態群落,提高該生態系統的抗干擾能力,降低維護成本。所以景區公路邊坡植物應建立“木、灌、草、藤”“高、中、低”相結合的綠化模式,提高邊坡單位面積的綠化度,提高群落生產力和生態效益。
3.九重山公園景區公路邊坡植物篩選
基于以上選配原則,結合重慶地區公路邊坡綠化案例工程,分別篩選出觀賞性強、美觀、適應性強的“木、灌、草、藤”科類的植物,具體分析結果如下表
植物科 推選植物 特點
喬 1.馬尾松 2.香樟
3.榿木 4.刺槐 遠期觀賞性強、根系發達、固土深度深,但不宜種植于高、陡邊坡
灌 1.杜鵑 2.薔薇
3.山柳 4月季
5.馬桑 6.火棘 覆蓋度大、景觀價值高、初期植被均勻整齊、耐貧瘠、對土壤的要求也不高、根系深、生長周期長,與草本植物結合防護效果好
草 1.暖季型:狗牙根、野、城口風毛菊、狗尾草
2. 冷季型:高羊茅、無芒雀麥、白茅、早熟禾 引種快、對土壤要求不高、投資少、建植快、見效快、適應性強、冷暖季混合、邊坡四季常青
藤 1.爬山虎 2.野葛
3.油麻藤 美觀、生長快、抗逆性強、擴張性強、根系發達、垂直綠化效果好
4.九重山公園景區公路植物組合
通過研究西南地區公路邊坡常用植物組合,結合以上篩選結果,本文從防護坡效果、觀賞性、植物適應性、人工栽植情況、植物間的生物學關系、養護管理等方面入手,總結出幾種適合九重山公路邊坡防護的植物配置模式:
1、坡面草坪:狗牙根+草地早熟禾+高羊茅;
2、坡面灌、草組合:杜鵑(或薔薇、月季、火棘之一)+狗牙根+冷季型草;
3、藤本植物護坡:爬山虎或油麻藤;
4、路基邊喬木選擇:馬尾松、刺槐、榿木;
九重山景區公路相對高差1700多米,邊坡類型、所處的小氣候形式多樣,所以邊坡植物的組合配置模式及植物配方,應根據邊坡的坡率、坡高、邊坡類型及邊坡所處的小氣候環境等條件綜合考慮,并通過建設前期的實驗論證,制定各路段邊坡的植物組合配置模式。
5.結論及建議
九重山景區旅游公路的建設,會對景區沿線自然風光、植物生態環境、生態系統產生極大的影響,植物邊坡綜合防護技術的應用將極大的改善公路沿線的自然風光的觀賞性,提高公路邊坡、棄渣場、取土場的綠化程度,提高開挖面、填筑面的水土保持功效。公路建設前期,應盡量修建植物邊坡防護實驗路段,結合實驗效果,選擇合理的防護植物及植物組合配置模式,同時加強公路建成后邊坡的日常養護管理,對于降低工程造價、養護成本、提升景區公路觀賞性及發揮植物邊坡防護的長期效益具有深遠意義。
參考文獻
【1】宋家富、姜金植.公路路基邊坡植物防護的探討,北方交通,1673—6052(2008)05-0103一03
【2】邊坡綠化與生態防護技術,北京:中國林業出版社,2009
【3】陳向波,高速公路邊坡生態防護技術及其應用,武漢理工大學碩士學位論文,2009
關鍵字: 路基邊坡 防護 措施
Abstract: Highway embankment is an important part of the road, and strengthen the work of the highway embankment slope protection to help extend the life of the highway and highway safety. This paper discusses the highway embankment slope failure modes and protective measures.
Keywords: embankment slope protection measures.
中圖分類號: U416.1+4 文獻標識碼: A 文章編號:
一、邊坡破壞的主要類型
筆者根據多年的工作經驗,總結出我國高速公路路基的邊坡破壞主要有以下幾大類:公路上邊坡破壞、公路下邊坡破壞、沖刷破壞和邊坡的崩塌。
1、公路上邊坡破壞:我們一般將人工開挖的斜坡稱為上邊坡,其主要作用是維護邊坡的穩定。但是在降雨、融雪、凍脹以及風化等外力作用下,也容易被破壞,主要破壞形式為沖刷、崩塌等。
2、公路下邊坡破壞:路基下邊坡一般為填土路堤受力穩定的路堤邊坡的破壞,主要表現為邊坡坡面及坡角的沖刷。坡面沖刷主要來自降水對邊坡的直接沖刷和坡面徑流的沖刷,使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝,沖溝不斷發展導致路基發生破壞;沿河路堤及修筑在河灘上、滯洪區內的路堤,還要受到洪水的威脅,可能出現沖毀路堤坡腳導致邊坡破壞的現象。邊坡破壞還與路基填料的性質、路基邊坡高度、路基密實度有關系。一般地,砂性土邊坡較粘性土邊坡更容易遭受坡而流水沖刷,密實度較好的邊坡,比密實度較低的邊坡耐沖刷。
3、沖刷破壞:一般較緩的土質邊坡容易出現沖刷破壞,其原因是那些地方在大氣降水的作用下,在沿坡徑流方向會形成許多小沖溝,根據實際工作經驗我們發現如果不及時的采取任何防護措施,沖刷性破壞有逐年擴大的趨勢;而在邊坡坡腳在冬季容易發生積雪的現象,造成坡腳濕軟,強度降低,上部土體失去支撐,發生破壞;同時,高速行駛的汽車濺起的雨雪水,也沖刷坡腳。我們由此可以看出,邊坡最薄弱的地方就是坡腳。
4、邊坡的崩塌:一般分為三類:落石型、滑坡型、流動型,有時在一次崩塌中會同時具有這三種形式
( 1)落石型:一般指較陡的巖石邊坡,在斷層的下裂隙發育的巖石容易下落,被人為的破裂而分割成軟弱的斷塊,這些裂面寬而平滑,有方向性。落石和巖石滑動易沿陡的裂而發生。裂隙張開程度用肉眼不一定就能識別,但能滲水,山于反眨凍融,長時間的微小移動,裂縫逐漸擴大,由于降雨,裂縫中充滿水,產生側向靜水壓力作用,造成崩塌一般裂隙發育巖體,更易發生落石現象,此外硬巖下臥軟弱層時,也會發生這種現象。此類破壞型式必須嚴格控制,崩塌滾落的巖石極易對行車構成威肋。
( 2)滑坡型崩塌:指巖層在外力作用下剪斷,巖層間軟巖發生順層滑動,多發生于傾向于路基、層間有軟弱夾層的巖體中,另外,當基巖上伏巖屑層、巖堆等松散的堆積物時,極易發生坍塌。
( 3)流動型崩塌:路基邊坡在下雨時發生的崩塌主要為流動型,一些風化的散沉積土,多會受雨水的影響而產生流動型崩塌,流動型崩塌沒有明顯的剪切滑動面,從分析可知在邊坡的防護設計工作中,既要做好坡面防護設計、排水防水設計、控制好水的問題,又要根據地質條件、巖體性質、巖層產狀、邊坡高度做好邊坡坡面設計。
二、高速公路邊坡破壞的主要原因
1、地表水和地下水的影響
地表水的下滲對高速公路的邊坡有很大的影響,邊坡土體的飽和增加了滑體的重量,降低了邊坡巖土體的抗剪強度,最終導致滑坡地下水的存在,使邊坡(巖)土體抗剪強度顯著減小,同時地下水還能溶解土石中的易溶物質,改變了土石的成分,使土石發生變化,巖石和巖體結構受到破壞,發生崩解和泥化現象,從而使(巖)土體的抗剪強度降低,導致滑坡的形成。
2、地震、爆破對滑坡的影響
滑坡受地震的影響非常大,仔細分析不難發現,首先是地震的強烈作用使邊坡(巖)土體的內部結構發生破壞和變化,原有的結構面張裂、松弛,加上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對邊坡穩定很不利,另外,一次強烈地震的發生,往往伴隨著許多余震,在地震力的反復振動沖擊下,斜披土體就史容易發生變形,最后就往往會發展成滑坡。
三、高速公路路基邊坡破壞防護的主要措施
為了降低降水、日照、氣溫、風力等自然力對坡面的破壞,因而在坡面地區要積極采取措施進行坡面防護。坡面防護的主要作用是保護路基邊坡表面免受從而提高邊坡的穩固性。我國的公路路邊防護非常非常重視坡面防護。坡面防護主要包括植物防護和工程防護兩個方面,當路基土石方施工時或完畢后,應及時進行路基邊坡防護。施工必須適時,穩定,防止雨水、氣溫、風沙作用破壞邊坡的坡面。
1、植物防護
我國高速公路邊坡植物防護主要采用鋪草皮,種草和植灌木形式,利用植被對邊坡的覆蓋作用,植物根系對邊坡的加固作用,保護路基邊坡免受大氣降水和地表徑流的沖刷。植物防護應充分考慮當地氣候、土質、含水量等因素,選用易于成活,便于養護,經濟效益高的植物類種,尤其是要保證成活率。植物覆蓋對地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植被根系能與土層密切結合,根與根相連,盤根錯節,使地表層土壤形成不同深度牢固的穩定層,從而有效的穩定土層,阻擋沖刷和坍塌。
根據具體情況,采用平鋪、疊鋪或方格等形式。從坡腳向上鋪釘,用尖木(竹)樁固于邊坡上。種草防護,適用于邊坡穩定,坡面沖刷輕微的路基邊坡上。草籽應均勻撒布在清理好的土質坡面上,同時做好澆水、養護管理。路塹較陡或較高時可通過實驗,將草籽與含肥料的有機質泥漿噴射到坡面上。灌木(樹木)防護,適用土邊坡栽植。方法按設計要求,施工時應注意季節。樹種應采用耐寒、耐旱,容易成活的樹種。規范規定,高速公路、一級公路邊坡上嚴禁種植喬木。
2、工程防護
工程防護適用于不易于草木生長的巖石面上。一般采用框格、抹面、捶面和噴槳、坡面護墻、護坡等框格防護用混凝土、漿砌片(塊)石等材料,在邊坡上形成骨架,提高邊坡表面粗糙度系數,減緩了水流速度。根據美觀需要,框格可做成各種造型:六角形混凝土塊、漿砌片石拱形、漿切片石或預制塊作成的麥穗形等。除對路基邊坡有一定的防護作用外,還對路容有一定的美化效果。由于在邊坡中鑲槽鑲進,有一定的施工難度。
特別要注意的是,在施工前,應將坡面上的雜質、浮土、松動石塊及表層風化巖體等清除干凈。抹面、捶面防護,由于使用年限短,現在的高速路很少使用。當路基較低時,采用抹面防護合理摻加草籽,既能起到防護作用又能起到綠化效果,可適當嘗試噴射防護和噴射混凝土防護,適用于邊坡易風化,裂隙和節理發育,坡面不完整的巖石邊坡。其主要作用是封閉邊坡巖石裂隙,阻止大氣降水和坡面流水侵入,從而阻止裂隙中側向水壓,防止邊坡繼續風化,保護邊坡不發生坍塌。
在我國山區高等級公路防護中,大多數采取護面墻的形式。根據邊坡高度,巖石風化程度以及巖體的地質特性,采取半防護和全防護形式。在半防護措施中,有時采用坡腳護面墻。因為自然降水從坡頂沿坡面下流,流至坡腳時,速度最大,也是沖刷最嚴重的。因此,在坡腳處設置護面墻是最起碼的防護措施。同時我國山區高速公路目前常用的路基邊坡防護措施還有護坡防護的形式。穩定邊坡上鋪砌(漿砌或干)片石、塊石或混凝土預制塊等材料,用來將坡面流地表徑流對邊坡沖刷的影響降到最低。沖刷輕微時,軟土基上的土質路堤防護,無水流沖刷影響時,可采用干砌片石坡,用以降低地基不均勻沉降對路基變形的影響。
結語
高速公路路基邊坡的維護和防治是一項系統的工程,任重而道遠。路基邊坡的質量直接關系著高速公路的質量和行車安全。我們必須加強高速公路路基邊坡的維護管理工作,切實維護人們的生命財產安全。
參考文獻
[1]公路路基邊坡破壞形式及防護措施 - 科海故事博覽·科技探索 - 2010(7)
[2]期刊論文 公路路基邊坡破壞形式及防護技術 - 黑龍江交通科技 - 2011(10)
關鍵詞:山區道路 坡面防護 植物防護 工程防護 擋土墻
在我國經濟快速發展的帶動下,對道路的需求量也在不斷地提高,每年都有大量的新建、改建、擴建項目開工建設,而山區道路就是其中的一部分。山區道路的建設使原地面的地表植被受到嚴重破壞,不可避免地在道路兩側形成了大量的坡面。如果道路正適逢通過坡度較大或構造不良的地帶,還有可能造成崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,對道路使用者的安全構成很大的威脅。因此,在山區道路工程施工中,坡面的防護和加固,是保證道路安全、穩定不可或缺的工程技術措施。大量的工程經驗說明,在道路建設中,必須實行行之有效的防護工程,這一點對于提高道路工程質量,確保工程投資取得必要的收益和延長道路的使用年限都具有重要的意義。
一、道路坡面防護簡介
道路的坡面也叫邊坡,坡面防護主要就是通過一定的技術措施來保護路基邊坡表面,使其在非正常天氣的情況下,減緩溫度及濕度變化的影響,如在雨天讓路基邊坡免受雨水沖刷,有效防止和減少不良巖土表面的風化、剝落等,常用的坡面防護設施有植物防護和工程防護。目前,我國大部分道邊坡的防護還基本上采用“工程措施為主、植物措施為輔”的工程技術,但隨著人們對美的要求的提高,對周圍環境也產生了較高的要求,且人們對保護環境的重要性的認識,這種工程技術的適用范圍和適用度正在逐步縮小。因此,在一定的層面上來講,有“生命”的植物防護在維持路基邊坡穩定、提高路基強度和改善道路環境方面,要優于無機物的工程防護。
(一)植物防護
植物保護也稱為生態防護,是指在邊坡上種植草叢或灌木或兩者兼有,以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固結邊坡土壤以有效減輕沖刷,從而達到保護邊坡的目的,同時也起到美化路容的效果。
1.植物防護的優缺點.在以往的工程施工中,植物防護一直是做為工程防護的輔助措施,但在近年的工程實踐中,植物防護措施以其明顯的景觀、生態優勢,應用程度遠遠多于工程防護。合理的植物防護能防治邊坡水土流失、坡面失穩、塌陷或者滑坡等常見的路基病害。通過植被恢復來利用植物護坡功能來進一步穩固土體,同時植物根系起到加筋作用,防治坡面的破壞。采用植物方式進行邊坡防護,由于材料成本的低廉,且使用年限會遠高于工程防護,一般工程成本都會低于同樣防護效果的相應工程防護措施的成本。這種良好的邊坡植物系統,不僅是營造出景色宜人的路容路貌,并且可以產生可觀的生態效益,大量的植物可以涵養水源,減少水土流失的發生等。在公路工程施工中,當植物防護建成后,只要經過一定時間的維護與保養,這些植被系統就會進入相對穩定的平衡狀態,持續發揮起防護作用。在一般情況下,并不需要特殊的養護,后期投放的資金要遠遠小于工程防護,大大降低了工程造價。但植物防護也有一定的局限性,如果不能及時合理地栽植植被,就會影響邊坡的穩定性,而且植物防護由于植被的生長需要一段時間,致使植物防護的見效性慢。
2.植物防護的類型。植物防護的方法主要有種草、鋪草皮和植樹。這幾種類型可以同時選取,但要注意的是公路邊坡植物防護的主要目的是提高路基的穩定性,其次是美化道路沿線景觀環境。因此,要求植物防護選擇的植物根系一定要深,能快速覆蓋地表,盡快達到防護效果。
(二)工程防護
工程防護是一種傳統的防護措施,在我國公路建設中已被成熟應用多年。這種防護主是針對不適宜植物生長的土質填、挖方邊坡或風化嚴重、節理發育的巖石路基邊坡,以及碎(礫)石土的挖方邊坡等或者是為了就地取材,降低工程成本時采用的。通常采用砂石、水泥、石灰等礦質材料進行坡面防護。
1.工程防護的優缺點。工程防護技術初期防護效果好,修建后見效快,作用也非常顯著,經過多年的施工已逐步形成針對不同條件下的較成熟的設計、施工、維護技術措施。由于工程防護所用原材料比較容易取得,且可以提前預制,因此在施工中具有進度快、工期短的優點。但工程防護對自然環境破壞程度較大,生態環境效益極差,在路基施工中已經損壞的自然植被無法快速得到恢復。公路修建之處,只見黑、白兩色,周圍環境單調乏味,易對在公路行駛的人員造成視覺上的疲勞和厭倦的情緒,給公路行駛帶來安全隱患。而且工程防護工程施工結束后,隨著時間的推移,不論采用何種材料施工的防護措施,都將面臨著老化、破壞的風險,這勢必會帶來十分巨大的后期維護費用。
2.工程防護的類型。工程防護的類型有主要有砂漿抹面、勾縫或噴涂以及石砌護坡或護面墻等。這幾種防護要分不同情況具體選擇使用。當坡面比較完整、尚未有大范圍剝落的坡面,一般可選用抹面防護。如果路基材料是易風化而邊坡坡面是不平整的巖石挖方邊坡,可選用噴漿防護,此種防護施工簡便、效果較好。但由于水泥用量較大,會加大工程造價,重點工程可選用。這兩種方法在坡面防護時著色或修飾,有助于改善道路景觀。當坡面為比較堅硬的巖石坡面,以防止有水滲入縫隙給路基帶來的損害,可采取勾縫與灌漿。上述幾種防護針對的都是沒有大的河流經過的路基,當路基和大的河流交匯時,為防止地面水流或河水沖刷邊坡一般應設置干砌片石護面。護面墻是一種造價比較高的坡面防護措施,防護效果較好,設計、施工都較復雜,應該根據邊坡地質條件合理選用。
二、針對山區道路坡面防護的幾點想法
1.由于山區道路地形復雜,高填方、高挖方現象是非常的普遍,對這種坡面防護就需要采用植物防護和工程防護相互結合的方法,已達到最好的防護效果。
2.在采用植物防護的時候,在草種和樹種方面應逐漸走本地化道路,這樣才能使植物更能適應當地氣候,更能與自然融為一體。多采用草種和小灌木樹種進行混播,通過植草提供的初期植被,通過灌木生長來提供長期植被,從而達到“還林于山”的目的。只有這樣,才能使植物防護的成本真正降低下來,走一條“低投入低養護”的路。
3.在采用工程防護的時候,盡量采用山區自有石材,以降低工程成本;坡頂采用漿砌防洪溝,以阻擋山體雨水對坡面的沖刷;坡腳采用小擋墻,以減少對自然山體的破壞,防止滑坡等自然災害的產生。
參考文獻
[1]鄧學鈞.路基路面工程(第二版).人民交通出版社,2005.
論文摘要:隨著我國交通運輸業的快速發展,公共道路事業是運輸事業發展的基礎,是運輸事業發展的載體,因此公共道路的路基和路面的安全和質量問題是確保交通運輸業暢通的重要保證。將從公路路基施工技術和基底處理技術方面進行詳細的介紹,并提出幾項公路路基施工技術質量的控制措施,以供參考。
1 引言
隨著我國公路運輸事業的快速發展,人們對公共運輸道路提出了更高的要求,如何保證道路的安全問題,質量問題日益成為社會關注的焦點。如何保證公路的質量安全問題,道路路基路面的壓實施工是首要的關鍵因素,如果公路路基壓實工作沒有做好,會在后期的公路實際使用的過程中遇到很多麻煩,產生許多的問題,因此,要想保證公共道路運輸安全,就必須加強公路路基的基礎施工問題,做好路面壓實施工技術工作。
2 路基基底處理壓實技術
公路路基基底處理的好壞,直接影響整個公路的質量和后期使用問題,目前我國的公路施工中會因為施工路段的存在軟土路基、濕土路基和黃土路基等不良的地質環境情況影響到道路的質量問題,進而造成交通安全隱患,因此,在進行路基基底施工前一定要充分考慮路段的地質、類型和氣候條件等方面的原因。
2.1 施工前的材料、技術和設備準備
在進行路基基底施工前,要做好一切填土和壓實施工的前期準備。對施工現場周邊的雜草、妨礙物徹底清理;材料員要選擇符合國家規范要求的沙土和粘土作為路基的填充材料;施工技術人員要在施工前進行土液塑試驗及擊實試驗,從而確保填充土質可以用于本路段的施工要求;準備好一切施工設備例如:挖掘機、推土機、裝載機、壓路機、平地機等。
2.2 路基的填土壓實施工技術
2.2.1 過濕的土質的壓實要求
對于過濕的土質來說,應該按照設計的壓實度的標準,根據設計提供的數據,進行2%~3%的實際降低壓實;將其土層的天然稠度降低到1.1以下,液限控制在40以上,進行下路床的填料施工作業時,應使用輕型的壓實標準;進行填料性質的改善,于土中增加對生石灰的使用量,也可以采取對新型的吸水材料的加固。
2.2.2 黃土路基的壓實要求
對于黃土路基的壓實施工技術,應該盡量使土中的水分不斷進行擴散固結來進行擠密壓實土體的功效,使黃土土質不斷進行加固,保證黃土路基的壓實效果能夠達到最好,其中對于沖壓的遍數的要求是30遍左右,要保證含水量達到最佳水平,進行路堤的邊沿壓實時應該保持較慢的速度,防止施工機車滑下路堤,對于掉頭出現的褶皺現象應該注意二次返壓。
2.3 不同橫坡的基底處理技術
(1)在橫面坡度低于1比5時,可以直接進行路堤的填筑,并且利用沁水擋墻或者漿砌片石對路基進行防護。
(2)在橫面坡度介于1比5到2比2.5之間時,要在自然地面上挖不小于2米的臺階,如果基底面的覆蓋層較薄必須要先做好覆蓋層的清除工作再挖臺階。
(3)在橫面坡度大于1比2.5時,就要先做好路堤整體基底和下層滑動的穩定性檢算,確保抗滑動系數不小于規范要求中的規定值。對于不符合標準的基底要根據不同情況進行不同的支檔防護如下:
植物對于土壤具有很好的固定作用,可以有效的防止水土流失,因此在進行路基邊坡防護設計時,經常采用種植植物作為防護設計。在植物防護設計中還分為:骨架植物防護、空心塊植物防護和錨桿混凝土框架植草防護。
①骨架植物防護:常用于地質較為松軟且風化較為嚴重的巖石邊坡,通過骨架植物防護可以有效的防止邊坡因遭受雨淋的侵蝕而形成溝槽,這種防護設計對邊坡的風化地質層起到穩固的支撐作用。
②空心塊植物防護:通常用于全被風化了的巖石路基邊坡,這種防護設計通常采用六邊形的混凝土預制空心塊把邊坡分割成小塊兒進行支撐防護,這種設計方法更具有抵抗雨水的侵蝕能力,對于邊坡的支撐也具有更好的穩定性,因此,這種防護設計具有既美觀又易施工,防護效果更佳的優點。
③錨桿混凝土框架植草防護:這種防護設計通常用于沒有不良結構面和沒有經過風化破碎的巖石邊坡,這種方法既避免了邊坡因開挖卸荷造成的楔形破壞,又兼顧了骨架植草防護,具有便于造型、綠化美觀等優點。
2.4 進行有效夯實工作
進行夯實,必須用技術較高的夯實機,將8~40噸位的夯錘吊到6~25米的高度,使其自由下落,將地基進行有效的沖擊夯實,使土層和內部的空隙能夠不斷結合,防止氣體、水的溢出,使路基能夠達到結實緊密,加強其地基的承載能力,使路基的土粒更加緊湊,保證路基的結實程度能夠達到最好水平。
3 公路路基施工技術的控制工作
3.1 加強相關人員技術及各項素質的培養
對于公路壓實施工中的相關人員的技術要求應該進行不斷提升,幫助他們進行系統性的技術學習,技術操作人員應該對相關養護技術的全面知識的學習,在進行實踐操作過程中,能夠發現自身的不足,并且能夠根據自身的知識積累,進行有效的改正。管理者應該加強對員工各項素質的培養,使員工在進行相關的養護施工中,能夠勇于面對各項困難,把公路路基壓實工作真正當成是自己的事來做,并且通過自身的素質的不斷進步與提升,帶動其他員工的發展,使大家在養護過程中能夠承擔起自己的一部分責任來,使養護工作能夠有效的進行下去。
另外,管理者和技術施工人員都應該有創新意識,具體問題,具體分析,發現施工時存在的問題和困難,不斷進行糾正,并能進行相應的技術革新,幫助自己在進行施工過程能夠克服種種困難,不斷進步,并且在進行技術的革新創造過程中,能夠聯系實際,學習當前最新的公路養護技術,幫助自己在進行施工的同時發現積極有效的改善措施。
3.2 管理者拓展資金籌資路線
管理者應該把技術施工放在首要位置來抓,嚴格保證技術的穩定性和優越性,并且能夠保證技術施工的資金籌資及時到位。這就要求管理者能夠將資金的籌集進行有效細化分析,使公路養護重要性能夠被更多人所熟知。
管理者應該加大對公路路基壓實施工技術工作的宣傳力度,使政府清楚公路路基建設的重要性,在進行施工作業中保證技術資金的及時到位。如果技術施工作業進行一半,就因為資金的缺失,而被延誤,車輛就不能夠正常行駛,會耽誤更多的工作開展,不利于社會的發展與進步,所以管理者應該站在大局來考慮問題,將施工延誤的嚴重性報告給政府,使政府也能夠得到足夠的重視。
3.3 施工中進行有效監督工作
在施工過程中,管理者應該按照技術的開展實施,進行嚴格的控制與有效的管理。施工之前要加強對施工人員的技術培訓,對員工的技術進行現場演練,并且開展技術比武活動,使員工能夠精通各項施工技術。其次,要加強對員工素質的培養,使員工能夠勇于承擔責任。
在施工過程中,嚴格把握施工各個環節的細節工作,對于施工過程不當的技術施工工作進行嚴厲的懲罰,促進施工隊伍的技術進步。并且對施工中的材料和施工工具進行嚴格地看管,保證員工不浪費工程中的一絲一毫。明確發展目標,幫助員工改善施工環境,給員工提供一個優良的作業環境。把困難留給自己,把方便留給員工,在進行嚴格員工管理工作中,管理者應該嚴于律己,保證員工的各項工作能夠順利進行。
4 結束語
做好公路路基路面壓實的施工工作,需要施工單位從技術上、人員培訓上和設備操作上引起高度重視,注意其中的路基填土壓實、路基高度施工和邊坡的防護工作,使公路路基的建設得到有效的質量控制,從而保證我國公路道路事業的健康穩定的持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:道路工程,路基,施工,階段,解決方法
0前言
路基作為道路的基礎,在公路工程中起著重要作用。路基又是路面的基礎,它與路面共同承受行車荷載的作用。實踐證明,沒有堅固、穩定的基礎,就沒有穩固的路面。由于它是工程設計藍圖與原地質地貌直接結合部,受自然環境影響因素較多,施工難度較大。論文參考網。下面結合作者的施工經驗,就公路路基施工各階段需注意的幾個問題和解決方法進行探討。
1 準備階段
路基施工準備階段是路基工程施工總體部署、調查作業范圍、水文地質及工程量、制定施工方案、編排施工進度計劃以及開工前的人員、機械、材料等方面準備的階段,該階段準備充分與否是直接關系到路基工程施工能否正常進行的關鍵環節。
在工程所在地要詳細調查了解公路沿線(包括路基基底)及土源等作業范圍內的土質指數及含水量情況,制作標準擊實試驗和土的強度試驗(CBR值),制定施工方法。根據水文地質情況,進行分類、整理,結合以往的施工經驗制定出路基各種不同類型土質、含水量的切實有效的施工方法及路基基底處理方案,防止在施工中出現盲目性,避免走彎路,以保證工程質量和進度。要重點把握:
1.1 特殊潮濕地區路基土垢特點及對策
在特殊潮濕地區,路基上的壓實是相當困難的,規范中對此作出了若干調整:一是壓實標準可根據試驗資料確定或較表列數值降低2%-3%;二是對于天然稠度<1.1,液限>40,塑性指數>18的粘質土,當用于下路床及其下的路堤填料時,可采用規定的輕型壓實標準;三是改善填料的性質,在土中摻加生石灰,通常可以獲得預期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
1.2 路基路面排水預先設計
水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素,許多路基病害是由水的侵蝕造成的。另外,從保護環境、不損害當地農田水利設施考慮,也必須做好路基排水的設計,形成排水系統規劃,并與地區排水規劃相協調。在路基施工中,應重視施工排水,防止因各種原因造成的水患,給路基、路面施工造成不必要的損失。
2 具體施工階段
路基施工階段是路基施工全面展開、生產出成品的階段,是按照已制定的施工計劃和施工方案進行組織落實階段,是施工過程中遇見實際問題的階段,也是對施工計劃、施工方案調整、完善的階段和保證落實工程質量、工期的階段。要重點把握好:
2.1 路基填筑過程中過濕土的處理
(1)路堤分層填筑,松鋪厚度為≯30cm的水平層,并在鋪下一層土之前,按規定壓實,每填一層,都要進行翻曬、粉碎;并用平地機整平后,方可開始碾壓。每層填土壓實時,要不停地進行整平工作,保證均勻的密實度;
(2)對于降雨天數較少,氣溫較高的季節,過濕土天然含水量相對較低時,不必摻入白灰等外摻劑,而可采少用重型鏵犁和重型缺口圓盤耙,直接將土翻松,粉碎至顆粒在50mm以下,并用重型壓路機碾壓,直至壓實度達到90%以上為止;
(3)過濕土含水量過大,可由取土坑挖出后,堆置坑旁初步晾曬,再運至施工作業段攤鋪;或由取土坑挖出后先運至作業段一側,經初步晾曬后再用推土機推至作業段上,用上述機械粉碎1-2遍,并經整平處理后,將規定劑量的全部或2-3外摻劑均勻撒布于上。
(4)對初步碾壓的土層悶料24h-28h后,再將剩余的1/3石灰均勻鋪撒到土層上,再行翻拌、粉碎至土顆粒在50mm以下,用重型壓路機碾壓并檢驗壓實度,摻石灰5%時的最大干容重一般為1.83g/cm3,標準壓實度為90%;
(5)路槽底0-80cm范圍內填土,壓實度標準為95%,為了提高路基的強度,保證路面整體強度及使用壽命,需對進行加固處理,其方法是將80cm填土分成五層施工,每層16cm,前三層進行摻灰5%處理,后兩層進行摻灰10%處理,雖然形成石灰穩定土,但不屬于結構層,這樣既對過濕土進行處理,同時也提高了路基的強度。
2.2 黃土路基的填筑
(1)黃土路堤施工時,應做好填挖界面的結合(縱向),清除坡面雜草,挖好向內傾斜的臺階。如結合面陡立,無法挖成臺階時,可采用土工釘加強結合。若地基土層具有強濕陷性或較高的壓縮性,且容許承載力低于路堤自重壓力時,可考慮采用重錘夯實,石灰樁擠密加固;
(2)黃土含水量過小,應均勻加水再行碾壓;如含水量過大,可翻松晾曬至需要含水量再進行碾壓,也可摻入適量石灰處理,降低含水量。摻灰后應將土、灰拌勻,其最大干密度應通過擊實試驗確定;
(3)老黃土透水性差,干濕難以調節,大塊土料不易粉碎,使用前應通過試驗決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料,可用于填筑路床。黃土路堤應分層填筑,分層壓實,>10cm的塊料,必須打碎,并應在接近上的壓實最佳含水量時碾壓密實。
(4)根據設計及時修筑外側邊緣的攔水、截水溝構造物和急流槽,將水引至坡腳以外,對高度>20m的路堤,應按設計預留竣工后路堤自重壓密固結產生的壓縮下沉量;
2.3 路基排水的重點問題
2.3.1 地面排水 最通常采用的地面排水設施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠,一般都要求鋪砌防護。普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預制板塊也開始廣泛應用。高速公路和一級公路通過水網地段的路基,過去逢溝設涵的做法在一些地方有了改進,對路線兩側的灌溉溝渠重新系統布置,免去了穿越路線的排灌涵洞,從而提高了路基的工程質量。
2.3.2 路面排水 路面排水的任務是迅速排除路面范圍內的降水,減少水從路面滲入,使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應≥2%。
2.3.3 地下排水 路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等,其特點是以滲透力式排水,當水流量較大,多采用帶滲水管的滲溝。傳統的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物,幾年研制的帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8cm-30cm,很適用于地下排水。
3 路基后期防護
路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態,以及路基暴露在空間,不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕,因此需要進行各種類型的防護。
3.1 坡面防護
坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。近年來,隨著對環境保護的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護邊坡較高時,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)種草防護。由于西部干旱缺水,邊坡種草防護類型的選擇很重要,現大多采用草坪植生帶,即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內,當草籽發芽也長成草起到固土作用后,無紡布纖維自然腐爛,不會污染環境,效果很好。
3.2 沖刷防護
防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。論文參考網。傳統的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進,用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡橫袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
3.3 支擋防護
擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。論文參考網。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理,墻身圬土墻易于調整墻的高度,并采用預制構件拼裝,是一種特殊型式的擋土墻。
4 結語
綜上所述,路基工程施工各階段需把握的問題很多,由于本人施工經驗與水平有限,文章只對影響路基工程施工的幾個主要問題進行了闡述,希望能對同行有所幫助。
參考文獻:[1]林峰,公路路基施工問題探討[J],四川建材,2007,(6)
[2]李萍,淺談公路路基施工技術要點[J],青海交通科技,2007.(5)
關鍵詞:高邊坡,錨桿,預應力錨索,框架梁或板,施工監測
0.引言
路基高邊坡防護工程施工的總體目標是“安全、經濟、環保、舒適、美觀”,同時提倡節約理念。挖方路基高邊坡防護類型繁多,拱形骨架防護、方圓形窗孔式綠化護面墻拉伸網植草防護、主動防護網系統、錨桿框架式植草防護、預應力錨索框架防護等等。防護工程施工工序復雜多樣,涉及到多專業,多工種,平行交叉作業;且多是在高邊坡上作業,防護工程施工中必須加強施工組織,充分利用現場施工時空條件,盡早完成施工。以下就針對錨桿、錨索框架梁或板施工作簡單介紹。
1.錨桿、錨索框架梁或板施工
1.1 錨孔測放:每開挖完一級路基邊坡后,計算錨孔坐標,將錨孔位置準確測放在坡面上,孔位誤差不得超過±50mm。
1.2 鉆孔設備:鉆孔機具的選擇,根據錨固地層的類別、錨孔孔徑、錨孔深度、以及施工場地條件等來選擇鉆孔設備。巖層穩定時采用潛孔沖擊成孔;在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進技術。
1.3 鉆機就位:利用φ48mm腳手架搭設平臺,平臺用錨桿與坡面固定,鉆機用三腳支架提升到平臺上,并根據坡面測放孔位,準確安裝固定鉆機,并嚴格認真進行機位調整,確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm,高程誤差不得超過±100mm,鉆孔傾角和方向符合設計要求,傾角允許誤差位±2.0°,方位允許誤差±2.0°。
1.4 鉆進方式:鉆孔要求干鉆,禁止采用水鉆,以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。鉆孔速度根據使用鉆機性能和錨固地層嚴格控制,防止鉆孔扭曲和變徑,造成下錨困難或其它意外事故。
1.5 鉆進過程:鉆進過程中對每個孔的地層變化,鉆進狀態(鉆壓、鉆速)、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現象時,須立即停鉆,及時進行固壁灌漿處理(灌漿壓力0.1~0.2MPa),待水泥砂漿初凝后,重新掃孔鉆進。
1.6 孔徑孔深:鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設計值。為確保錨孔直徑,要求實際使用鉆頭直徑不得小于設計孔徑130mm。為確保錨孔深度,要求實際鉆孔深度大于設計深度0.2m以上,根據現場施工鉆孔記錄,隨時調整鉆孔深度。
1.7 錨孔清理:鉆進達到設計深度后,不能立即停鉆,要求穩鉆1~2分鐘,防止孔底尖滅、達不到設計孔徑。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯,必須清理干凈,在鉆孔完成后,使用高壓空氣(風壓0.2~0.4MPa)將孔內巖粉及水體全部清除出孔外,以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結強度。
1.8 錨孔檢驗:錨孔鉆造結束后,須經現場監理檢驗合格后,方可進行下道工序。孔徑、孔深檢查一般采用設計孔徑、鉆頭和標準鉆桿在現場監理旁站的條件下驗孔,要求驗孔過程中鉆頭平順推進,不產生沖擊或抖動,鉆具驗送長度滿足設計錨孔深度,退鉆要求順暢,用高壓風吹驗不存明顯飛濺塵碴及水體現象。同時要求復查錨孔孔位、傾角和方位,全部錨孔施工分項工作合格后,即可認為錨孔鉆造檢驗合格。
1.9 錨桿、錨索體制作及安裝:錨桿桿體采用螺紋鋼筋,沿錨桿軸線方向每隔2.0m設置一個對中器(定位支架),以保證錨桿有足夠地保護層。預應力錨索體由錨梁、自由段、錨固段和安全段四部分組成。錨索采用φs15.24mm鋼絞線,鋼絞線采用高強度低松弛無粘結預應力鋼絞線,強度1860級。錨索制作前應對鉆孔實際長度進行測量,考慮錨墩高度、千斤頂長度、工具錨工作錨的厚度以及張拉操作余量,下料長度按下式確定:L= Ls+Lm+d{其中:L―預應力鋼鉸線下料長度(m )、Ls―實際孔深(m)、Lm―錨墩及錨具厚度(m)、Lq―千斤頂長度(m)、d―預留長度(m)},并按孔號截取錨索體材料,鋼鉸線必須采用機械切割。材料截取后,在編索平臺上進行拉直編索。在錨固段安置隔離架和緊箍環、安裝錨索末端導向帽、自由段防腐處理,在自由段鋼絞索上涂銹漆及脫水黃油,外套PVC防腐管在末端安置止水環,并用膠布纏繞;在錨固段、自由段、交界處需特別注意綁扎牢固,以防止注漿時,水泥漿進入自由段。注漿管沿隔離架中心穿入,管端距錨索末端導向帽不超過20cm用鐵絲漿注漿管與隔離架綁扎固定。。安裝前,要確保每根鋼絞線順直,不扭不叉,排列均勻,除銹、除油污,對有死彎、機械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每2.0~2.5m設置一架線環,保證錨索體保護層厚度不小于20mm。安裝錨桿、錨索體前再次認真核對錨孔編號,確認無誤后再用高壓風吹孔,人工緩緩將錨索體放入孔內,下錨時用力要均勻一致,防止在推送過程中損傷錨索配件和保護層,用鋼尺量出孔外露出的錨桿、鋼絞線長度,計算孔內錨桿、錨索長度(誤差控制在50mm范圍內),確保錨固長度。
1.10 錨固注漿:注漿材料采用1:1水泥砂漿,水灰比0.45,經試驗比選后確定施工配合比,摻入減水劑、膨脹劑和早強劑,設計要求砂漿體強度不低于30MPa,注漿壓力不低于0.3MPa。實際注漿量一般要大于理論的注漿量,或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的標準。如一次注不滿或注漿后產生沉降,要補充注漿,直至注滿為止。注漿結束后,將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈,同時做好注漿記錄。值得注意的是,由于本高邊坡地質破碎,注入孔內的漿液向巖石周圍的裂隙擴散,一定要觀察是否有漿液流出,以保證注漿的飽滿。
1.11 框架梁(鋼筋砼板)制作:框架采用C25混凝土整體澆注,框架梁嵌入坡面巖體25cm,框架梁之間格內空隙用M10漿砌片石填充,并與梁表面齊平,每片之間留2cm伸縮縫,用瀝青木板充填;錨桿、錨索框架板中的鋼筋砼板標號為C30,在地梁施工前首先進行鋼筋砼板的施工:施工放樣→鋼筋砼板鋼筋安裝→模板安裝、加固→砼施工,待強度達到設計要求后,立即進行地梁制作。。基礎先鋪墊2cm砂漿調平層,再進行鋼筋制作安裝,鋼筋接頭需錯開,同一截面鋼筋接頭數不得超過鋼筋總根數的1/2,且有焊接接頭的截面之間的距離不得小于1m。在預定錨索位置預埋普通鋼管錨孔,如錨索與豎梁箍筋相干擾,可局部調整箍筋的間距。砼澆注,尤其在錨孔、鋼墊板周圍鋼筋較密集,一定要仔細振搗,保證質量。
1.12 錨索張拉及鎖定、封錨:通過現場張拉試驗,確定張拉鎖定工藝。。待砂漿體及框架梁達到強度后方可進行錨索張拉、鎖定。錨索的張拉及鎖定分級進行,嚴格按照操作規程執行。在設計張拉完成6~10d后再進行一次補償張拉,然后加以鎖定。補償張拉后,從錨具量起,留出長5~10cm鋼絞線,其余部分截去,須用機械切割,嚴禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙,然后對錨頭采用C25混凝土進行封錨,防止銹蝕和兼顧美觀。
2.結束語
總之,路基防護形式選擇上體現“安全、環保、舒適、和諧”原則,在滿足安全的前提下盡量選用環保、綠化的形式,突出植被護坡綠化的效果。在路基邊坡綠化上體現恢復自然盡量減少人工痕跡的宗旨,路基坡腳及坡頂等坡率變化點應在施工時結合原有地勢予以削成圓弧形,與自然環境融為一體,提供良好的視覺效果。
參考文獻
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1.1邊坡穩定性的影響因素①地質構造。地質構造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態、巖層產狀、斷層和節理裂隙的發育程度以及新構造運動的特點等。通常在區域構造復雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發育、新構造運動比較活躍的地區,往往巖體破碎、溝谷深切,較大規模的崩塌、滑坡極易發生。②巖體結構。不同結構的巖體,物理力學性質差別很大,邊坡變形破壞的性質也不同。③風化作用。邊坡巖體,長期暴露在地表,受到水文、氣象變化的影響,逐漸產生物理和化學風化作用,出現各種不良現象。當邊坡巖體遭受風化作用后,邊坡的穩定性大大降低。④地下水。處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用,使坡體的有效重力減輕;水流沖刷巖坡,可使坡腳出現臨空面,上部巖體失去支撐,導致邊坡失穩。⑤邊坡形態。邊坡形態通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說,坡高越大,坡度越陡,對穩定性越不利。⑥其他作用。此外,人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩定性。
1.2邊坡工程穩定性分析方法
1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態,以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結構為工程結構,或以堆置物為工程材料,以人工控制結構為工程結構的特殊構筑物。這些構筑物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構成邊坡的地質體經受長期的多循環的地質作用,而且作用強度不一,且又錯綜復雜,致使它們的工程地質性質差異很大。現階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標法,統計矩法以及隨機有限元法。
2邊坡工程處治技術
2.1抗滑樁技術邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體,依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩定??够瑯杜c一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限??够瑯妒┕ぷ畛S玫姆椒ㄊ蔷偷毓嘧叮瑱C械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業面困難。
2.2注漿加固技術注漿加固技術是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學性質,從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關,如果忽略其中的任何一個環節,都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。
2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度,增強土體的穩定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統的力學性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術,形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有:結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優點,目前其已從公路路堤、路肩發展到應用于其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設施等。
2.4錨固技術巖土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術。由于這種技術大大減輕結構物的自重,節約了工程材料并確保工程的安全和穩定,具有顯著的社會效益和經濟效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結構聯合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯合使用,構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預置樁;錨桿可以是預應力或非預應力錨桿,預應力錨桿材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨桿)。錨桿的數量根據邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設在格架節點上,錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結構主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡,以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結構主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質邊坡支護,一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯合使用形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。
2.5預應力錨索加固技術用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力,提高它們的剛度,使預應力錨索作用范圍的巖石相應擠壓,滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6排水工程的設計地表排水工程的設計要求:①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產生坑洼和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強度降低,造成坡體滑動。因此,對坑洼和裂縫應仔細查找,認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置,應盡量順直,并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時,應將凹地填平或與外側擋土墻相連,內側與水溝聯結,避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底,導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網狀排水系統,以迅速引走坡面雨水。
3結語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設規模的不斷增大,邊坡高度增高,復雜性增大,對邊坡處治技術的要求也越來越高??梢灶A見,隨著科學技術的發展,邊坡處治技術將得到進一步的發展,并逐步趨于完善。
參考文獻:
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關鍵詞:高速公路 水土流失 水土保持
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:1007-3973 (2010) 07-011-02
1高速公路建設水土流失原因
1.1高速公路邊坡植被破壞
在高速公路修建過程中,開挖和回填必可避免,會出現很多人工開挖邊坡,與自然邊坡相比這些的邊坡沒有植被附著,水的入滲使邊坡巖土體將承受孔隙水壓力和裂隙水壓力的作用。而水壓力增加了邊坡的下滑力,使邊坡穩定性降低,同時巖土體受雨水侵蝕后軟化,使巖土體強度降低,因而減小了抗滑力,當超過極限狀態時便造成邊坡的水土流失。此外在施工過程中,取土及筑路材料的開采將對地表植被造成嚴重破壞,從而也會使抗蝕能力變差。
1.2 水的沖刷作用導致水土流失
如果高速公路沿河而建,則高速公路路堤會由于長期遭受河水沖刷而導致水土流失;沖刷防護工程一般分為岸坡防護、倒流構造物防護和改移河道三種類型,此外當高速公路建設工程中一次性防護和排水問題沒有處理好,同樣會由于多次降雨侵蝕沖刷導致土壤流失。
1.3 工程因素導致水土流失
在高速公路建設過程中,路基的開挖和填筑會對沿線的原始地貌造成較大的擾動,破壞了地形地貌,自然植被消失,導致坡面徑流速度加大,沖刷力增強,引起水土流失。
1.4 棄土棄渣
高速公路工程建設過程中,棄土、棄渣一般都采用松散狀態丟棄。在沒有應用邊坡防護措施之前,由于棄土、棄渣結構性差、土質松散、孔隙率大,且表面無植被保護,遭遇大雨沖刷時,易造成嚴重的沖溝侵蝕,從而造成大面積的水土流失。
2 高速公路邊坡水土防護設計原則
為了能使高速公路邊坡防護既能滿足水土防護功能,又能起到美化邊坡的目的,設計時應掌握以下幾個基本原則:
(1)盡可能減少漿砌片石全防護,增加植被防護;
(2)較低的路堤可單獨采用植草防護;
(3)較高的路堤可采用圬工與植草相結合的綜合防護;
(4)對必須采用工程全防段的路段(比如橋頭和沙性嚴重的邊坡),可采用較美觀的漿砌預制混凝土塊或干砌實心六角塊來取代漿砌片石全防護;
(5)植被防護應以“四季常綠,三季有花,節約成本”為原則,以控制水土流失,美化環境為目標,采用單一種植和混合種植兩種形式,可分別進行植被全防護和綜合防護設計。
3水土流失防治目標
(1)水土保持設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用;
(2)采取各種防治措施,盡量減少施工工程中造成的水土流失,同時及時防治工程建設范圍內的水土流失,處理好棄土棄石,防止對周邊地區環境造成不利負面影響;
(3)采用植被和工程相結合,在解決高速公路水土流失問題的同時做好公路綠化,創造良好的行車環境。
4 高速公路水土保持措施
4.1工程防護與生物防護相結合的綜合水土保持措施
植被防護是一種施工簡單、費用低廉、效果較好的坡面防護措施。植物能覆蓋表土,防治雨水沖刷;調節土的濕度,防止產生裂縫;固結土壤,避免坡面風化剝落,防止水土流失;同時還能起到保護環境,美化路容的作用。
在高速公路建設工程中,把開挖填土和路基填筑形成的邊坡作為水土保持的重點,首先根據不同路段和邊坡,采取漿砌片石擋墻、護面墻、六角空心磚護坡等形式進行防護,同時建造防洪系統,減小雨水對邊坡的沖刷,然后采用液壓噴播植草進行生物防護,由于草生長快、防風固土效果明顯,特別是樹木和灌木長大后,更進一步穩定了邊坡,徹底消除了水土流失、恢復了植被。
4.2沿河路堤水土保持措施
當高速公路沿河而建時,沿河路堤會受到流水沖刷,必須采取沖刷防護措施。沖刷防護工程一般分為岸坡防護、倒流構造物防護和改移河道三種類型。山區狹窄河谷地段不宜設置導流構筑物,也難于改移河道,宜優先采用岸坡防護方案。
常用的岸坡防護有:(1)草皮護坡:草皮護坡多采用疊砌臺階式,疊砌錢先平整坡面,并用柳枝尖樁或竹尖樁釘緊,在坡腳部分一般鋪草皮2-3層。(2)拋石防護:拋石防護對于經常浸水且水深較深地段的路基邊坡防護。(3)干砌片石護坡:干砌片石護坡砌筑前應先夯實整平邊坡,砌筑石塊要互相嵌緊。(4)漿砌片石護坡;(5)石籠防護:石籠防護優點是具有較好的柔性,而且可利用較小的石料,當水流中含有大量的泥沙時,石籠中的孔隙很快淤滿,形成一個整體的防護層。合理選用岸坡防護方式對水土保持有很好的效果。
4.3工程施工控制水土流失
填方段在路基橫斷面形式上采用整體式和分離式兩種斷面形式,減少土、石方工程量,從而上、下行線獨立行駛,既美化了環境又利于水土保持,拱形護坡并輔以植草皮防護,在路基坡腳護坡道上植喬、灌木等多種防護措施,從而防止了邊坡沖刷、水土流失;
路面的水土流失主要發生在基層攤鋪之前。因此,路面的水土保持措施主要是在基層攤鋪前采取臨時攔渣或導排水措施。在補充完善了基層攤鋪前的臨時水保措施的情況下,路面工程對水土流失影響甚微。
挖方段工程設計上以挖做填,縱向做到土、石方量平衡,為防止水土流失,對路塹邊坡噴花草種子進行處理。深挖的路塹采用分級設置護面墻,每級平臺用植物進行綠化,且在路基坡口外公路植樹,增大綠化帶,防止水土流失。
高速公路全線設置攔水緣石、路肩急流槽、縱向排水溝、邊溝、縱向涵等排水構造物形成完整的排水系統。路基排水綜合考慮地表排水和地下排水,使各種排水設施形成一個功能齊全、設置足夠排水能力的完整排水系統;路堤段和土質路塹段在中央分隔帶內設置縱向盲溝,縱向盲溝內通過間隔50m設置一道橫向排水管引出,分左右兩側交錯布置。
4.4 高速公路隧道和橋梁水土防護措施
高速公路隧道口的開挖面應采取有效的防護措施,其棄碴主要用于隧道洞口前的填方路堤,多余的棄碴選擇鄰近山凹的洼地處,按一定幾何形狀堆放,這樣最大限度減少了水土流失,且避免了水土流失帶來的環境破壞。
高速公路設計中應對跨越的大中型河流作洪水調查、分析,在橋臺及橋墩施工過程中,基礎的開挖將會對一定范圍內的土層造成比較大的擾動,因為地表植被和土壤結構被破壞,造成土壤抗侵蝕能力降低。特別是水中橋墩臺的施工,更易導致水土流失的發生。因此橋梁施工準備期間應修建沉沙池,灌樁的出漿沉淀后循環利用。沉沙池要定期清渣,廢渣運至棄土場集中堆棄。沉沙池的設置及廢渣的集中堆棄均有效的減少了水土流失。并且盡量不改變現有河流的自然狀態, 不降低原有河流溝渠的使用功能并考慮溝渠泄洪。
4.5 棄土場和棄石場的水土保持措施
棄土場的選擇應結合路基防護和環境保護綜合考慮, 盡量選擇在山谷低洼的荒地并注意不得破壞或堵塞原有的排水通道,減少棄土場占地面積并對棄土場進行平整、綠化;棄土場邊坡防護以放緩邊坡至自然穩定角,進行植被防護為主。棄土場防護以上截下攔為原則,在棄土前修好擋土墻和截、排水溝??紤]到棄土場的排水,擋土墻應選擇透水性好的干砌壩體,保證良好的滲透性和穩定性,對于棄渣考慮先筑攔渣壩,棄渣結束時將渣堆加以整理,并在渣堆上植樹種草,提高植被覆蓋率,減少水土流失。
5 結語
水土保持工作是高速公路建設過程中的關鍵環節,在主體工程設計中應始終貫穿水土保持的理念,重視水土保持的重要意義。高速公路邊坡水土保持工作應采取“點”“線”結合的方式,利用工程防護和植物防護相統一的辦法進行,同時盡量考慮在公路用地范圍內栽植與周圍環境一致的喬木和灌木。這樣既不破壞原有的自然景觀,又能體現旅游公路的特色。在隧道、橋梁和路堤等地方應嚴格設計防護方案,制定整套有效的排水系統,防止水土流失。
參考文獻:
[1]黎華壽等.水土保持工程植物運用圖解[M].北京:化學工業出版社,2007.
關鍵詞:山區高速公路 生態環境 保護 移民安置
中圖分類號:U412 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(b)-0137-01
山區公路建設引起的水土流失、生態破壞等對環境的影響日益嚴重,且移民安置困難,結合安(康)川(陜川界)高速公路地質地貌特征,奔著建設“環境友好,資源節約”型生態高速公路,現將項目生態環境保護、移民安置在設計、建設、運營階段的理念及具體做法進行贅述。
1 項目概況
山嶺重丘區高速公路陜西安康至陜川界段,是國家高速公路“7918”網G65—— 包(頭)茂(名)高速公路的組成部分,是連接西部兩個龍頭城市—— 西安市和重慶市之間最便捷的運輸通道,是陜西省“十一五”重點公路建設項目,路線總長104.6 kg,其中安康至毛壩段高速公路為世行貸款項目,路線長85.614 kg。全線采用全封閉、全立交、控制出入的山嶺重丘區雙向四車道高速公路標準設計,設計行車速度為80 kg/h。安川高速建成通車,進一步完善了國家高速公路網,是中國的一條南北大動脈、大通道,昔日的蜀道難只能停在教課書中,“一路穿秦巴,蜀道變坦途”。
安川高速公路位于秦嶺造山帶南部和大巴山構造區,地質破碎,斷裂構造發育,地層巖性復雜,自然生態脆弱,加之項目穿越漢江安康水電站瀛湖庫區,約40 kg長路線沿漢江最大一級支流任河岸坡布設(任河發源于重慶境內的大巴山南麓,于陜西紫陽縣城附近匯入漢江),漢江是國家南水北調中線工程水源保護區,這些對項目建設水土保持和污染防治等方面提出了更高要求。
2 安川高速公路總體設計貫徹“盡量不擾動江河山川,公路藏于自然”的環保新理念,公路設計尊重自然
安川高速公路線位選擇綜合考慮地形、地質、環境和水資源保護的需要,尊重并塑造文化,最低限度地破壞,最大可能地保護,最有力地恢復。面對秦巴山區旖旎秀麗的原生態風光、豐富的水資源和動植物資源、延綿千里的秦巴地區獨特的山地文化色彩和人文景觀,另外又面對秦巴復雜破碎的地質、脆弱的自然生態,路線走向盡量依照自然地形地貌展布,避免高填深挖,創新邊坡建設理念,盡量采用自然式邊坡技術,依山傍河隨彎架橋、逢山建隧通過,氣勢宏偉,渾然天成。安川高速公路全線橋梁111座48.2 km(雙幅),隧道23座33.2 km(雙洞),橋隧占路線總長的78%,這是我國已建高速公路中橋隧比例最高的山區高速公路。
3 倡導“生態防護”新理念
對于地質破碎、穩定性差的路塹邊坡,加強工程支擋措施,采用錨桿(錨索)框架梁(滑坡路段為錨索框架梁+抗滑樁,抗滑樁隱于山體之中)防護,避免了實體式圬工防護,框格內碼砌植生袋,種植草和灌木;對于地質情況好、穩定性較好的邊坡,采用自然式邊坡,緩坡直接栽植喬灌草、稍陡邊坡采用噴播種草和灌木;對隧道及站區廣場、邊坡碎落臺、棄渣形成的緩坡段或平緩路肩,采用綠籬帶、種草,點綴高大常青喬木、種植開花小喬木;對于棄渣平整形成的較大場地,種草形成綠地,點綴少量景觀喬木。安川高速公路綠化均采用當地適生喬木、灌木、草相結合進行綠化,做到坡景結合、渾然天成,且“四季常青,三季有花”的路邊景觀已形成,自然和諧。
項目在漢江任河庫區段自然岸坡陡峻段,橋梁下部采用小間距雙柱墩,環保美觀。小間距雙柱墩施工開挖面積小,擾動少、不破壞山體的穩定,產生的棄渣少,植被破壞少,有效地保護了生態,橋梁結構整齊輕巧美觀。
項目取(棄)土場在?。墸┩燎皩τ诒韺拥姆N植土進行集中收集,合理的堆放保管,使其在取土場復耕時可以充分的加以利用,在棄土、渣完成后,將收集的表土覆蓋在棄土上方,有利于植被恢復。
4 重視高速公路節能、環境保護
安川高速公路隧道進出口零開挖,減少破壞,減少用地,生態恢復快速;全線隧道設有完善的照明及控制系統,省內率先實施在隧道頂部(偏左)設1排高壓鈉燈照明,高效節能、綠色環保;隧道內進行了涂料裝修,行車道緣和邊墻設有反光誘導標志,行駛在隧道內,不會產生眩光,緊急停車帶設有限速、報警電話等醒目的標志,清新、安全、舒適。
對于跨越漢江安康水電站瀛湖庫區橋梁設置完善的橋面雨水、污水收集系統,增設沉淀池,保護自然水體等方法來保護生態環境。
在居民區、學校、敬老院等設置通透式玻璃隔音屏障,將運營通車噪音對沿線居民的生活環境影響降低到最小,同時不影響高速路上司乘人員觀賞沿途風景。
5 新理念安置移民,人居環境大大改善
安川高速公路建設中制定《移民安置行動計劃》,并嚴格按照批準的《移民安置行動計劃》執行,盡量減少對移民的影響,盡力提高移民的生產、生活水平,移民安置與區域開發及經濟發展相結合,同時鼓勵移民利用當地優美的自然環境和特色新居,開發“農家樂”旅游項目,失地而不落貧。
安川高速公路的移民安置,不管是散戶安置(由于山區地形限制,平地較少,故大部分為散戶安置),還是集中安置,均實現了農村房屋外觀、室內達到城市商品房布局,人畜分離(廁所與豬圈、牛圈等分離),改旱廁為水廁,并設置化糞池或沼氣池,既環保、又衛生,改掉了陜南農村千百年來的老習慣,人居環境發生了質的變革,起到了示范帶頭作用。
安川高速公路串聯了我國南北兩大氣候分水嶺的秦嶺和巴山,漢江穿流其間,處于我國南水北調中線工程丹江口水庫的上游水系,沿茶馬古道上駝鳴馬嘶的商旅足跡,品茶文化、龍舟文化,過漢水,穿巴山,伴任河、到四川,沿著高速公路飛馳,白墻紅頂房、白墻石板房(紫陽特色民居),道路兩邊的景色美不勝收,讓你真正體會“車在路上行,人在畫中游”。搞好公路建設和環境保護、移民安置的關系,我們必須提高思想認識,在規劃設計階段重視環境保護、移民安置,施工階段加強管理,運營階段注重養護管理。在公路規劃設計、施工、運營的各個環節中充分考慮到環保因素,引進科技手段和先進方法,減少因公路建設帶來的環境破壞、水污染、大氣污染、噪聲污染等,處理好路與人的關系,建設與環境相協調的公路,使我們的公路建設可持續發展。
參考文獻
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