浅谈公路路基边坡的防护

  摘要:从项目设计阶段到项目实施阶段,对公路边坡进行综合处理,是确保路基稳定和行车安全的重要举措。

  关键词:公路,边坡,防护  

  下面就广西河池地区公路普遍采取的边坡防护做简单的介绍:

  一、边坡破坏的形式

  公路下边坡一般为填土路堤,边坡的破坏,主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。暴雨时边坡沿坡面集水形成冲沟,冲沟不断发展导致路基发生破坏;沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

  边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地,砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏,较高的路基边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷,压实度较好的边坡,比压实度较低的边坡耐冲刷。

  上边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等,强降水对边坡的直接冲刷和坡面的冲刷影响非常大,特别广西河池地区地处山岭重丘区,山坡上汇集的流水很可能

  猛烈的冲刷坡面。

  冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡,如砂性土边坡、亚粘土边坡等,在降水的作用下,沿坡面径流方向形成许多小冲沟,如不采取任何防护措施,有逐年扩大的趋势。总之,土质边坡的坡脚部位,是边坡的最薄弱环节。

  边坡的崩坍,一般分为三类:落石型、滑坡型、流动形,有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。

  落石型一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩层必然是节理、层理、或断层影响下裂隙发育,被大小不一的裂面分割成软弱的断块,这些裂面宽而平滑,有方向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别,但能渗水,由于反复冻融,长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大,由于降雨,裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,造成崩坍。一般裂隙发育岩体,更易发生落石现象,此外硬岩下卧软弱层时,也会发生这种现象。此类破坏型式必须严格控制,崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。

  滑坡型崩坍,指岩层在外力作用下剪断,沿层间软岩发生顺层滑动,多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外,当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。

  大雨时的崩坍多属于流动型,砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,多会受水的影响而产生流动型崩坍,流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。

  二、路基边坡的防护措施

  1、植被

  利用植被对边坡的覆盖作用,使植物根系对边坡进行加固,确保路基边坡免受降水与地表径流的冲刷。

  广西地处南方,高温多雨是主要特点,采用种植草皮能极大的减少地表径流,可从根本上减少路基的水土流失。草皮对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。此外,种植一些枝叶繁茂树木,树木的树冠能够缓冲降水,庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分,还可稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方,降水量全部落在地表面,形成径流,造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合,根系与根系的盘根错节,使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,固定沟坡,阻挡冲刷和塌陷,有机械的防护作用。

  2、几种特殊边坡的绿化

  (1)岩石边坡绿化,岩石边坡一般属高陡边坡。无植物生长的条件,绿化时需要客土。对于节理不发育,稳定性良好的岩坡,可考虑藤本植物绿化;方法是在边坡附近或坡底置土,在其上栽种藤本植物,藤本植物生长、攀援、覆盖坡面。对于节理发育的岩坡,应充分考虑坡面防护。一般采用植生砼绿化,方法是先在岩坡上挂网,在采用特定配方的含有草种的植生砼,用喷锚机械设备及工艺喷射到岩坡上,植生砼凝结在岩坡上后,草种从中长出,覆盖坡面。

  (2)高硬度土质边坡绿化,当土壤抗压强度大于15kg/cm2时,植物根系生长受阻,植物生长发育不良,这时可采用钻孔、开沟客土改良土壤硬度。也可以用植生砼绿化。

  (3)陡坡绿化,对于25°以上边坡,绿化时要特别注意边坡防护,植物可选用灌木、草本类植物,可在边坡上打桩,设置栅栏,浆砌石框格以利于边坡稳定和植物生长。但这些措施并不能保证边坡长久的稳定,后期还要维护和管理。对于重要边坡,可选用植生砼绿化。

  (4)景点边坡绿化:景点边坡的绿化对美学要求高,有条件进行经常维护和管理。绿化时需经过精心设计和施工,树木宜选用四季常青类,草类宜用生长旺盛的种类,还可选用花卉。边坡应进行必要的加固处理,如挂网、打桩等。应设置人行通道,便于日常维护管理。

  3、边坡骨架

  边坡骨架的就是在坡面上每隔5.0m~6.0m的竖向设一条砌筑浆砌片石,俗称龙骨,宽度一般为50cm,深30cm。在龙骨之间从下到上每隔3.0m设拱型或菱型的浆砌片石,宽度也为50cm,深30cm。在砌体之间种植草皮或种植一些低矮的适合当地气候的灌木,这样就有效的避免路基边坡遭受雨水冲刷,防护效果相当明显,同时拱型或菱型也给道路增添了一道亮丽的风景。

  4、浆砌护坡

  在稳定的边坡上浆砌片石防止地表径流或坡面水流对边坡的冲刷。位于河滩或滞洪区内的路基,往往处于洪水的直接威胁之下,因此必须采用护坡防护措施,防护高度应至少在路基设计洪水位加浪高、壅水高及1.0米安全值以上。另外当路基沿溪,路基边坡侵占河道时,也要采取护坡防护措施。

  在软土地基上的路堤护坡,无水流冲刷影响时,可采用干砌片石护坡,以适应地基沉降引起的路堤边坡变形。

  5、封面

  5.1封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式。

  抹面防护、捶面防护由于其使用年限较短,各等级公路上使用较少。当路基较低时采用抹面防护合理掺加草籽,既能起到建设初期的防护作用,又能起到道路使用期的防护与绿化作用。

  5.2喷浆防护与喷射混凝土防护

  喷浆防护和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整的岩石边坡,其主要作用是封闭边坡岩石裂隙,阻止大气降水及坡面流水侵入,从而阻止裂隙中侧向水压和冰裂,防止边坡岩石继续风化,保护边坡不发生落石崩坍。

  在公路上广泛采用的封面防护措施是喷射混凝土,该防护要求在混凝土内设置菱形金属网或高强度聚合物土工格栅,并通过锚杆或锚固墩固定于边坡上,这主要是为防止混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落。

  6、护面墙

  护面墙多用于易风化的岩石地段,以防止继续风化。可以有效地防止边坡冲刷,防止滑动型、流动型及落石型边坡崩坍,是上边坡最常见的一种防护型式。

  护面墙除自重外,不担负其它荷载,亦不承受墙后土压力,因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应符合极限稳定边坡的要求。

  护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体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缓于1:0.75的边坡,孔窗内可捶面(坡面干燥时)或干砌片石;拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整而需要防护上部边坡者。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1:0.5。

  为增强护面墙的稳定性,在护面墙较高时应分级砌筑,视断面上基岩的好坏,每6~10米高作为一级,并在墙顶设大于1.0m的平台;墙背每4.0~6.0m高设一耳墙,耳墙宽0.5~1.0m。

  护面墙顶部应用原土夯实或铺砌,以免边坡水流冲刷,渗入墙后引起破坏。修筑护面墙前,对所防护的边坡应清除松动岩石、松散土层。对风化迅速的岩层如云母岩、绿泥片岩等边坡,清挖出新鲜岩面后,应立即修筑护面墙。

  护面墙是上边坡采用较多的防护形式,而且多是实体护面墙,一般根据边坡的高度、岩石的风化程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防护措施。

  水也直接冲刷坡脚;自然降水自坡顶沿坡面向下流,流至坡脚时,速度最大,冲刷最严重,因此在坡脚处设置矮墙是最起码的防护措施。

  7、截水沟

  截水沟主要拦截上边坡来自山上的雨水,在无弃土堆的情况下,截水沟的边沿离开挖方路基坡顶的距离视土质而定,以不影响边破稳定为原则。一般土质时,应离开5m设置截水沟。有弃土堆时,截水沟应离开弃土坡脚1~5m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶的距离不应小于10m,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡。截水沟断面多采用(二)式排水沟的形式。截水沟是拦截山上雨水的最有效的办法,能极大的缓解汇水对坡面的冲刷。 

  编后语:公路边坡稳定,关乎行车安全和环境保护。因地制宜,合理的采取各种有效的办法治理自然灾害对公路边坡的破坏,是公路参与者必须积极考虑的。做好实地勘察,优化设计,在施工中加强工程质量管理,这样才能建设安全、生态、环保之路。 

  参考文献

  [1]《公路排水设计规范》(TJT019-97),人民交通出版社。

  [2]《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),人民交通出版社。