傅浩杰
摘要:公路路基坡面加固與防護設(shè)計是一項綜合技術(shù),它不僅關(guān)系到公路的路基質(zhì)量,還直接影響道路的行車安全。本文筆者從植物加固和防護設(shè)計、灰漿加固和防護設(shè)計以及砌體加固和防護設(shè)計等方面對公路路基坡面加固與防護設(shè)計進行了探討,希望對相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。
關(guān)鍵詞:公路路基;坡面加固;防護;設(shè)計
前言:
只有在對公路路基坡面加固與防護設(shè)計綜合分析和研究的基礎(chǔ)上,掌握設(shè)計原則,才能采取科學(xué)合理的設(shè)計方案,優(yōu)化公路路基的邊坡防護設(shè)計。
1植物加固和防護設(shè)計
公路路基邊坡可以通過鋪草皮、植樹、種草等形式對邊坡進行防護。在選擇種草的形式來加固邊坡之時,路基邊坡的坡度必須很小,并且坡面徑流的速度非常緩慢。在進行草種的選擇之時,應(yīng)綜合考慮施工季節(jié)、土質(zhì)、氣候、防護目的等眾多因素。如果防護的目的僅在于避免坡面侵蝕,可以選擇根系發(fā)達(dá)、易成活、莖葉矮茂、生長快的耐旱草種;如果是為了融入周圍環(huán)境,可以選擇鄉(xiāng)土草種。在進行草種的撒播之時,應(yīng)采取多種草籽混合播種的形式,從而使其具備非常好的覆蓋性。當(dāng)路基邊坡的土質(zhì)不適宜草類生長之時,應(yīng)先在坡面上鋪一層種植土,然后再進行播種或者栽植;在暴風(fēng)雨嚴(yán)重的地方,需鋪設(shè)植生袋在坡面上,然后把土、廢料和草籽加以拌和,同時將其裹進土工織物中。
相比于種草,鋪草皮能起到快速防護的效果,通常情況下,會在坡面沖刷比較嚴(yán)重并且邊坡非常陡的地方使用。它的形式主要包括方格鋪、平鋪、疊鋪等,具體來說,在進行形式的選擇之時,還應(yīng)綜合考慮草皮來源、水流速度、邊坡坡度等因素。在坡度小于1:1之時,可以選擇疊鋪草皮的形式,草皮尺寸最好在20cm×40cm,但通常情況下,為了施工方便會采用水平疊置的形式。在選擇平鋪草皮這一形式之時,鋪設(shè)方向為從坡角往上鋪,同時用竹木尖樁對皮草進行固定;在坡度小于1:1.15之時,不對皮草進行釘樁處理也可以。在路塹邊坡鋪置草皮之時,應(yīng)鋪至截水溝或鋪過坡頂1m;如果是路堤邊坡,則應(yīng)鋪過坡頂20cm。所謂的方格鋪是指將草皮平鋪成和路線方程45°斜角的方格狀,在坡角和坡頂分鋪幾條水平帶狀,然后再在方格內(nèi)撒草籽或栽草。此種鋪法相對來說要經(jīng)濟一些,但是它的堅固度就比不上前面兩種形式了,通常都是在草皮供應(yīng)有限制的場合中使用。
在坡面坡度小于1:1.5的土質(zhì)邊坡以及風(fēng)化嚴(yán)重的巖石邊坡中可以采取植樹的形式對路基坡面進行加固處理。植樹不但能使路基穩(wěn)定性得以增強,同時還能避免路基受到風(fēng)雪雨沙等的侵蝕,此外它還能起到調(diào)節(jié)氣候、改善路容的效果。進行邊坡植樹之時,最好選擇那些能在當(dāng)?shù)貧夂蚝屯临|(zhì)條件下良好生長,并且比較低矮的灌木類樹種。在進行形式布置之時,可以選擇方格和梅花形的布置形式,將樹木栽成連續(xù)式或帶狀,具體哪種形式還需根據(jù)防護要求來決定。為保障行車安全,不能在一級公路、彎道內(nèi)側(cè)、高速公路的邊坡上栽植一些大型樹木。在采取植物防護措施之時,最好在濕度較大并且氣候溫暖的季節(jié)進行施工。在完成植物的鋪、種之時,還應(yīng)當(dāng)對其進行一定的施肥和雜草清除養(yǎng)護舉措,直至植物長到將坡面覆蓋滿為止。
2灰漿加固和防護設(shè)計
所謂的灰漿防護是指使用拌制而成的石灰、水泥等對邊坡實行填縫和封面處理,從而避免巖土表面再一次出現(xiàn)剝落、破碎等情況,從而避免對坡體產(chǎn)生侵蝕作用,同時還能使邊坡整體性得以增強,通常情況下,此種防護形式會在不適合采取植物進行防護的坡面中使用。封面防護的形式包括:噴射混凝土、噴漿、捶面、抹面等。
抹面防護適合在表面完整而易被分化的軟質(zhì)巖石邊坡中使用,通常抹面材料會選擇水泥石灰砂漿或石灰爐渣灰漿。為避免抹面出現(xiàn)開裂的情況,同時增強抹面的抗沖蝕能力,應(yīng)在抹面上面涂一層瀝青保護層。
在坡度小于1:0.5的易風(fēng)化和易沖蝕邊坡適合采用捶面防護的形式。捶面材料選擇石灰爐渣四合土或三合土、水泥爐渣的混合料。
在坡面不平整和易風(fēng)化的巖石邊坡可以采用噴射混凝土和噴漿的防護形式。噴漿混凝土使用強度大于 C15、骨料粒徑大于15mm的混凝土,它的厚度最好在10cm,如果氣候條件太過惡劣或者巖土表面出現(xiàn)明顯凹凸之時,尤其是在坡面巖土出現(xiàn)破碎之時,需在混凝土中設(shè)置高強度的土工格柵或菱形金屬網(wǎng)并用將其固定于邊坡之上,這便是所謂的錨噴混凝土防護。錨噴混凝土噴護適合在封面防護耐久性和穩(wěn)定性比較高的地方使用。
考慮到排水的需要,在進行封面防護之時,應(yīng)每隔2~3m設(shè)置一泄水孔。當(dāng)封面范圍比較大之時,應(yīng)對其進行伸縮縫的設(shè)置。對易風(fēng)化的新開挖封面要進行及時封面處理,從而避免出現(xiàn)剝落狀況的產(chǎn)生。
填縫包括灌縫和分溝縫兩種,適于在不易分化較堅硬的巖石邊坡使用,以此避免水分滲進巖土縫隙。在巖體節(jié)理裂縫比較細(xì)和多的情況下,可以選擇勾縫形式把水泥砂漿灌入縫隙當(dāng)中。在巖體裂縫比較深并且大的情況下,可以用水泥砂漿進行灌縫處理;在縫隙既深又寬的情況下,用混凝土進行灌縫處理。
3砌體加固和防護設(shè)計
在自然環(huán)境的影響之下,對容易出現(xiàn)坡面變形的邊坡,可以選擇護墻、護坡、框格等形式進行防護加固處理。可以使用載砌卵石、漿砌片石、混凝土砌石等作框格防護的骨架,并在框格內(nèi)使用一系列的輔助措施對邊坡進行防護處理。骨架能對各種其他防護和邊坡表層起到一定的穩(wěn)固作用,同時還能避免邊坡受到雨水的侵蝕。在降雨量比較大和集中的地方,可以把骨架做成溝狀,從而使坡面水得以被分流排除,避免邊坡受到?jīng)_蝕。在不適合使用封面防護和植物防護邊坡以及易風(fēng)化的邊坡,可以采用框格對其進行防護處理;對風(fēng)化較為嚴(yán)重的巖石邊坡以及比較高陡的挖方邊坡,可以使用現(xiàn)澆混凝土和漿砌片石來做骨架,同時針對邊坡的具體情況,在框格交點處進行錨固鋼筋或固定樁的設(shè)置。
在易受水流沖蝕的土質(zhì)邊坡以及剝落情況嚴(yán)重的軟巖石邊坡可以采用砌石進行護坡處理。在邊坡比較緩或者常有少許地下水滲出坡面適宜使用干砌片石進行護坡處理。在邊坡坡度小于1:1的坡面采取干砌片石進行防護可能效果不佳,此時便可使用漿砌片石進行護坡處理,但對凍害比較嚴(yán)重或者濕軟的土質(zhì)邊坡,可以先對其進行一定的排水處理,在其沉實之后再施工,從而避免護坡被破壞。砌石護坡坡角的埋置深度通常是砌石厚度的1.5倍。在干砌片石護坡基礎(chǔ)和邊坡相連之時,可以用漿砌片石進行鋪筑。進行砌筑所用的砂漿強度不能比 M5 小,在比較冷的地方為M7.5。在用漿砌片石進行護坡處理之時,要每隔世道15m設(shè)置一處2cm寬的伸縮縫,同時留置泄水孔。
用水泥混凝土進行護坡處理,不僅施工方便,并且還可以拼成各式各樣的圖案,常常會在需要進行美化的地段或者石料欠缺的地方使用。護面墻適合在坡面坡度小于1:0.5,并且坡面易風(fēng)化以及容易受到侵蝕作用的情況下使用。由于護墻不會承受墻后的坡體側(cè)壓力,所以防護邊坡坡度要在極限穩(wěn)定邊坡要求范圍之內(nèi)。通常情況下,墻體會使用漿砌片石,當(dāng)然在石料欠缺的地區(qū),也可以使用預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)形式。在布置泄水孔和沉降伸縮縫之時,要和漿砌片石護坡的設(shè)置相同。為使護墻穩(wěn)定性增強,在進行松散夾層的防護之時,需在夾層的底部位置,留出平臺,同時進行一定的加固處理。
4結(jié) 語
綜上所述,公路路基坡面加固與防護設(shè)計應(yīng)當(dāng)重點考慮到其環(huán)境的特殊性,必須適應(yīng)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件。在設(shè)計過程中,嚴(yán)格控制好各項指標(biāo)的設(shè)定,無論是方案設(shè)計、初步設(shè)計還是施工圖設(shè)計,都要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計態(tài)度對待,在施工方面也必須做到精益求精,爭取建造出既堅固又實用的公路。
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