金成洙

(延吉市建筑業(yè)管理站)

1 路基邊坡破壞的原因

1.1 路基邊坡破壞

主要表現(xiàn)為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要來自大氣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(fā)展最終導(dǎo)致邊坡破壞,進(jìn)一步造成路面塌陷,直接影響了行車的安全。沿河路堤及修筑在河灘上滯洪區(qū)內(nèi)的路堤,還要受到洪水的威脅,這種威脅表現(xiàn)為直接沖毀路堤坡腳,導(dǎo)致邊坡破壞。邊坡破壞還與路基填料的性質(zhì),路基高度,路基壓實(shí)度有關(guān)。一般來說,砂性土路基邊坡較粘性土邊坡易于遭受沖刷而破壞;較高的路基邊坡比較低的路基邊坡更容易遭受坡面流水沖刷;壓實(shí)度較好的邊坡比壓實(shí)度差的邊坡更耐沖刷。沖刷破壞一般發(fā)生在較緩的土質(zhì)邊坡上,如砂型土邊坡,亞粘性土邊坡,黃土邊坡等。在日常大氣降水和風(fēng)化作用下,沿坡面徑流方向形成許多水沖溝,如平常不注意養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)不到位,日積月累,逐年擴(kuò)大。加上冬季積雪,造成坡腳濕軟,路基強(qiáng)度降低,上部土體失去支撐,最終發(fā)生破壞。同時,高速公路行駛的汽車濺起的雨雪水,也會沖刷坡腳。因此,對土質(zhì)路基來說,邊坡坡腳是邊坡的最薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

1.2 路基邊坡坍塌

一般分為三類;滑動型、落石型、流動型坍塌。這三類情況可單獨(dú)存在,也可同時在一種情況中出現(xiàn)?；瑒有吞?在路基挖方段,尤其在深挖石質(zhì)地段,由于巖層在外力的作用下剪斷,沿層間軟石發(fā)生順層滑動,造成坍塌。施工爆破開挖破壞了原來巖體的穩(wěn)定性,當(dāng)基巖上有巖屑層、巖堆等松散堆積物時,堆積物也易沿巖層的層理面、節(jié)理面或斷面層發(fā)生坍塌。落石型坍塌,一般指較陡的巖石邊坡,易產(chǎn)生落石的巖石必然是節(jié)理、層里、斷層影響下裂隙發(fā)育,被大小不一的裂面分割成軟弱的短塊。裂隙張開的程度,肉眼看不出來,在平常的養(yǎng)護(hù)中,也很難發(fā)現(xiàn)。由于滲水,反復(fù)凍融,造成長時間的微小移動,裂縫逐漸擴(kuò)大。在夏季,雨水會經(jīng)常充滿裂縫,產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力作用。最終造成坍塌。一般裂隙發(fā)育巖體、硬巖下臥軟弱層,更易發(fā)生落石現(xiàn)象,此類破壞形式,對行車安全構(gòu)成很大威脅,必須嚴(yán)格控制。在日常養(yǎng)護(hù)中,應(yīng)加強(qiáng)巡視,盡早發(fā)現(xiàn),提前處置。流動型坍塌,為砂、巖屑、頁巖風(fēng)化土等松散沉積土,由于大雨沖刷,產(chǎn)生流動,造成坍塌。下雨造成的坍塌,多為這類坍塌,在日常養(yǎng)護(hù)中很容易發(fā)現(xiàn),應(yīng)及時處置。

2 邊坡防護(hù)常用措施

2.1 坡面防護(hù)

坡面防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面免受降水、日照、氣溫、風(fēng)力等自然力的破壞,從而提高邊坡的穩(wěn)固性。因此,我國公路網(wǎng)中的干、支線公路,非常重視坡面防護(hù)。坡面防護(hù)包括植物防護(hù)和工程防護(hù),當(dāng)路基土石方施工時或完畢后,應(yīng)及時進(jìn)行路基邊坡防護(hù)。施工必須適時,穩(wěn)定,防止雨水、氣溫、風(fēng)沙作用破壞邊坡的坡面。

2.2 植物防護(hù)

一般采用鋪草皮,種草和植灌木(樹木)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(hù)路基邊坡免受大氣降水和地表徑流的沖刷。植物防護(hù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、土質(zhì)、含水量等因素,選用易于成活,便于養(yǎng)護(hù),經(jīng)濟(jì)的植物類種。最主要的是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,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(jié)合,根與根相連,盤根錯節(jié),使地表層土壤形成不同深度牢固的穩(wěn)定層,從而有效的穩(wěn)定土層,阻擋沖刷和坍塌。另外,植物防護(hù)還能美化環(huán)境,增加較好的視覺效果。鋪草皮防護(hù),適用于各種土質(zhì)邊坡,草皮厚度宜 10 cm左右。規(guī)格大小視施工情況確定,宜選用帶狀或塊狀草皮。根據(jù)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(hù),適用于邊坡穩(wěn)定,坡面沖刷輕微的路基邊坡上。草籽應(yīng)均勻撒布在清理好的土質(zhì)坡面上,同時做好澆水、養(yǎng)護(hù)管理。路塹較陡或較高時可通過實(shí)驗(yàn),將草籽與含肥料的有機(jī)質(zhì)泥漿噴射到坡面上。灌木(樹木)防護(hù),適用土邊坡栽植。方法按設(shè)計(jì)要求,施工時應(yīng)注意季節(jié)。樹種應(yīng)采用耐寒、耐旱,容易成活的樹種。規(guī)范規(guī)定,高速公路、一級公路邊坡上嚴(yán)禁種植喬木。

2 3 工程防護(hù)

工程防護(hù)適用于不易于草木生長的巖石面上。一般采用框格、抹面、捶面和噴漿、坡面護(hù)墻、護(hù)坡等框格防護(hù)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(shù),減緩了水流速度。根據(jù)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(yù)制塊作成的麥穗形等。除對路基邊坡有一定的防護(hù)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(jìn),有一定的施工難度。目前,僅在互通式立交橋范圍,重要景點(diǎn)附近使用。注意,在施工前,應(yīng)將坡面上的雜質(zhì)、浮土、松動石塊及表層風(fēng)化巖體等清除干凈。抹面、捶面防護(hù),由于使用年限短,現(xiàn)在的高速公路很少使用。當(dāng)路基較低時,采用抹面防護(hù)合理摻加草籽,既能起到防護(hù)作用又能起到綠化效果,可適當(dāng)嘗試噴射防護(hù)和噴射混凝土防護(hù),適用于邊坡易風(fēng)化,裂隙和節(jié)理發(fā)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(cè)向水壓,防止邊坡繼續(xù)風(fēng)化,保護(hù)邊坡不發(fā)生坍塌。為了防止水泥混凝土硬化收縮,產(chǎn)生裂縫和剝落現(xiàn)象的發(fā)生,在噴射混凝土前,一般用菱形金屬網(wǎng)或高強(qiáng)度土工格柵,通過錨桿固定到邊坡上。護(hù)面墻防護(hù)是為了覆蓋各種軟質(zhì)巖層和較為破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質(zhì)邊坡,免受大氣影響而修的墻,稱為護(hù)面墻?？捎行У姆乐惯吰聸_刷,防止三類坍塌,是最常用的一種防護(hù)形式。護(hù)面墻除自重外,不擔(dān)負(fù)其他荷載,也不承受墻后土壓力。護(hù)面墻有實(shí)體護(hù)面墻、孔窗式護(hù)面墻、拱式護(hù)面墻等。實(shí)體護(hù)面墻用于一般土質(zhì)及破碎巖石邊坡;孔窗式護(hù)面墻用于坡度緩于 1∶0.75邊坡,孔窗內(nèi)可捶面或干砌片石;拱式護(hù)面墻用于下部巖石較完整而需要防護(hù)上部邊坡者。用護(hù)面墻防護(hù)的挖方邊坡不宜陡于 1∶0.5。在我國山區(qū)高等級公路防護(hù)中,護(hù)面墻是采用較多的形式。而且多為實(shí)體護(hù)面墻。根據(jù)邊坡高度,巖石風(fēng)化程度以及巖體的地質(zhì)特性,采取半防護(hù)和全防護(hù)形式。在半防護(hù)措施中,有時采用坡腳護(hù)面墻。因?yàn)樽匀唤邓畯钠马斞仄旅嫦铝?流至坡腳時,速度最大,沖刷最嚴(yán)重。因此,在坡腳處設(shè)置護(hù)面墻是最起碼的防護(hù)措施護(hù)坡防護(hù)是目前最常用的路基邊坡防護(hù)形式。在穩(wěn)定邊坡上鋪砌(漿砌或干砌)片石、塊石或混凝土預(yù)制塊等材料,防止地表徑流或坡面水流對邊坡沖刷。鋪砌方式一般采用漿砌。沖刷輕微時,軟土地基上的土質(zhì)路堤防護(hù),無水流沖刷影響時,可采用干砌片石護(hù)坡。以適應(yīng)地基不均勻沉降引起的路基變形。