張帥
1 公路邊坡的防護(hù)
公路邊坡是公路修筑中一項(xiàng)薄弱環(huán)節(jié),由于公路地質(zhì)條件的復(fù)雜導(dǎo)致地形的力學(xué)作用機(jī)制復(fù)雜,從而使得邊坡的不穩(wěn)定因素增多,公路邊坡的穩(wěn)定性直接影響了道路交通安全。但是由于當(dāng)前高等級(jí)公路缺乏對(duì)防護(hù)技術(shù)的系統(tǒng)研究,沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)供設(shè)計(jì)部門應(yīng)用,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此,需要通過(guò)加固邊坡的穩(wěn)定性來(lái)形成新的平衡。
2 公路邊坡植物防護(hù)的特性分析
公路邊坡植物防護(hù)是常見的防護(hù)措施,其中植物防護(hù)的功能主要是通過(guò)采用植物的力學(xué)效應(yīng)和水文效應(yīng)體現(xiàn)。公路邊坡植物防護(hù)的特點(diǎn)為:
2.1 造成公路路基邊坡病害的因素主要是由于降雨、氣候以及邊坡土質(zhì)等因素,所以在公路邊坡防護(hù)中,采用樹種和草種與園林綠化不同。
2.2 采用植物防護(hù)公路邊坡時(shí),還應(yīng)該全面考慮植物的土壤適應(yīng)性、氣候適應(yīng)性、抗病蟲性以及抗侵蝕沖刷等,選擇最適宜的植物作為公路邊坡防護(hù)植物。
2.3 由于本地的樹種和草種適應(yīng)性高,所以在公路邊坡植物防護(hù)選擇中,應(yīng)盡量選擇本地的草種和樹種。
3 公路邊坡的病害與防治
3.1 公路邊坡的常見病害
公路邊坡常見病害主要是:邊坡坍塌、邊坡沖溝、防護(hù)體滑落、防護(hù)剝蝕、急流槽懸空等。
3.2 造成病害的原因
造成邊坡病害的原因是多方面的,各種病害既有各自的特點(diǎn),又往往具有共同的原因,大致可以歸納為以下幾個(gè)方面:
3.2.1 氣候和水文因素。氣候和水文因素是造成公路路基邊坡病害的主要因素之一,如常見的洪水、冰凍或者溫差大、降雨量大等。
3.2.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)因素。工程地質(zhì)和水文地質(zhì)因素也是常見的影響公路邊坡穩(wěn)定性的因素,其中工程地質(zhì)常見的不利因素有地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖性松軟、巖層走向與傾角不利、巖層風(fēng)化嚴(yán)重以及土質(zhì)差等,而水文地質(zhì)因素主要是地下水位較高等。
3.2.3 地表曾受到了強(qiáng)烈的”濕熱化”的作用,土呈紅黏土狀。該類土被水浸濕變軟,裂縫發(fā)育,極易形成沖溝。
3.2.4 設(shè)計(jì)不合理,如斷面不符合要求,其中包括邊坡取值不當(dāng),以及排水、防護(hù)與加固不妥等,或沒(méi)有認(rèn)真勘察地質(zhì)、水文情況,邊坡設(shè)計(jì)不符合地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況。
3.2.5 在公路工程施工中,特別是國(guó)、省道實(shí)施高等級(jí)公路改造時(shí),途徑山嶺重丘區(qū),設(shè)置了深挖路塹邊坡,自然山體受到破壞。
3.2.6 土在自然因素作用下,形成自上而下逐漸密實(shí)的幾個(gè)層次狀,滲透愈向下層愈小,下屬較上一層為弱透水層或相對(duì)不透水層。當(dāng)降雨落在地面(山坡)上時(shí),一部分雨水沿坡面產(chǎn)生地表徑流向邊坡以外;另一部分則深入土中,隨著這一過(guò)程的繼續(xù),表層土不斷吸附水分,加大重量,則有可能沿不透水或弱透水的下承層滑坍。
3.2.7 土體含水量增大,體積膨脹,產(chǎn)生膨脹力。在膨脹力的不均勻作用下,表層土體遭到不同程度的扭曲變形,因而使路基支擋構(gòu)造物產(chǎn)生位移、被剪切、傾覆及坡面防護(hù)被摧毀。
3.2.8 施工不合規(guī)定,如盲目采用大型爆破,以及不按設(shè)計(jì)要求和操作規(guī)程進(jìn)行施工,工程質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)等。
上述原因中,地質(zhì)條件是影響邊坡工程和產(chǎn)生病害的重要因素,水是邊坡病害的重要原因,為此必須強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)前認(rèn)真進(jìn)行地質(zhì)與水文的勘察工作,針對(duì)具體條件及各種因素的綜合作用,采用正確的設(shè)計(jì)方案與施工方法,在養(yǎng)護(hù)中注意觀測(cè),及時(shí)采取整治措施,以消除和盡可能減輕路塹邊坡病害。
3.3 邊坡病害的防治措施
在充分了解邊坡病害的具體情況之后,就可以針對(duì)具體的公路邊坡設(shè)計(jì)出相應(yīng)的治理方案,并進(jìn)行相應(yīng)的施工。病害邊坡治理方案的設(shè)計(jì)要充分考慮到邊坡的具體情況和可利用的條件還有整個(gè)治理工程的價(jià)位。此外,對(duì)邊坡治理方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)還要充分考慮到排水系統(tǒng)。同時(shí),災(zāi)害邊坡的治理方案可以在施工的過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)的跟蹤設(shè)計(jì),以使其可以更適合整個(gè)治理過(guò)程。另外還應(yīng)該對(duì)路基邊坡實(shí)施綜合的防護(hù)措施,如種植植被、種植草木等,還可以采用混凝土塊或者砌石等進(jìn)行防護(hù)邊坡。在邊坡病害施工中,應(yīng)針對(duì)公路工程情況,實(shí)施科學(xué)合理的填筑方式,在填筑中應(yīng)注意根據(jù)要求適當(dāng)增加寬度,并保證邊坡的壓實(shí)度。
4 公路邊坡的植物防護(hù)方法
4.1 植被防護(hù)
公路邊坡防護(hù)中,植被防護(hù)主要是為了保證邊坡免受地表徑流以及大氣降水的沖刷,其主要是利用植物根系對(duì)邊坡的加固作用,而植被對(duì)邊坡的覆蓋作用運(yùn)用植物防護(hù),使整個(gè)邊坡都被植被覆蓋,這樣能夠直接降低洪水或者雨水對(duì)邊坡的沖刷,從而能夠達(dá)到減少路基的水土流失。同時(shí)如果植物的枝葉比較繁茂還能夠留截一些降雨量,另外植被龐大的根系也會(huì)直接吸收一些水分,進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定地表層的作用。通過(guò)植被的根系和土層之間的緊密結(jié)合,其根系和根系的盤根交錯(cuò),還能夠式土壤形成牢固的穩(wěn)定層,進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定土層,固定溝坡,阻擋雨水或者洪水沖刷,而且對(duì)防治土層塌陷也具有極大的作用。
4.2 種植草和樹
在路基邊坡防護(hù)中,草和樹也是一種常用的方法,草種一般采用耐寒、耐旱以及根系發(fā)達(dá)和多年生的植物類型,而樹木一般采用容易成活且根系發(fā)達(dá),其中也包括灌木。
種植方式:種子撒播法:適用于邊坡土質(zhì)較軟,厚度在25mm以下的沙性土,23mm以下的粘性土,以及邊坡緩于1:1的情況。
噴播法:適用于礫間有砂的礫質(zhì)土,或厚度在25mm以下的砂質(zhì)土,厚度在23mm以下的粘性土、亞粘土土坡,或當(dāng)厚度在25mm以上的硬質(zhì)土?xí)r,在常降暴雨地區(qū),則與鋪席工程并用。
客土噴播法:客土噴播技術(shù)是一種改善邊坡植生環(huán)境,促進(jìn)植物生長(zhǎng),從而在普通條件下無(wú)法綠化或綠化效果差的邊坡上實(shí)現(xiàn)立體綠化、恢復(fù)自然植被的新技術(shù)??屯羾姴シň哂袕V泛的適應(yīng)性,土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡都適用。
點(diǎn)穴、挖溝法:點(diǎn)穴法是在邊坡上用鉆具挖掘直徑5~8cm、深10~15cm的洞,每平方米約8~12個(gè),將固體肥料等防入,用土、砂等將洞埋住后,再種種子。挖溝法是在邊坡大致按水平間隔50cm左右,挖掘10~15cm深的溝,放入肥料后,撒播種子。適用于公路兩側(cè)的綠化用地立地條件較差的情況,如硬質(zhì)土或花崗巖風(fēng)化砂土挖方邊坡。
4.3 鋪草皮
鋪草皮的方式:平鋪、水平疊鋪、垂直坡面或與坡面成一半破腳的傾斜疊置,以及采用片石等鋪砌成方格或拱形邊框、方格內(nèi)鋪草皮等。