孟憲宏包頭市公路規(guī)劃勘測設(shè)計院
高等級公路挖方路段邊坡治理與景觀型防治
孟憲宏
包頭市公路規(guī)劃勘測設(shè)計院
我國是地質(zhì)災害多發(fā)區(qū),大量裸露開挖邊坡,在高等級公路修建過程中,對道路的生態(tài)造成嚴重破壞。隨著環(huán)保意識的增強,建設(shè)者們要更多考慮環(huán)境污染方面和視覺的影響,不能簡單的使用大量灰色的混凝土護坡結(jié)構(gòu)處理。論文主要結(jié)合高等級公路挖方路段邊坡治理的基本形式,對開挖的邊坡進行景觀型防治的措施作了分析和研究。
邊坡是工程中常見的形式之一,是人類工程活動中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一,由人工開挖或自然形成,邊坡坡面具有一定的坡度。
挖方路段邊坡分類
(1)按使用年限分類:臨時性和永久性邊坡。
(2)按穩(wěn)定性分類:不穩(wěn)定、欠穩(wěn)定、基本穩(wěn)定和穩(wěn)定邊坡。
(3)按邊坡高度分類:一般高度和高邊坡。
(4)按邊坡斷面形式分類:臺階式、直立式、傾斜式和復合式邊坡。
(5)按邊坡安全等級分類:一級、二級和三級邊坡。
挖方路段邊坡治理
(1)地質(zhì)勘察階段
在邊坡工程治理方案的設(shè)計前期,需要開展一項重要工作,就是地質(zhì)勘察。地質(zhì)勘察的主要目的是為準確的評價邊坡穩(wěn)定性,提供邊坡穩(wěn)定性分析、設(shè)計計算的基本參數(shù),通過對邊坡工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進行勘察,確定邊坡的類型和存在的破壞模式等,實現(xiàn)提出合理的邊坡治理措施,為不穩(wěn)定邊坡支護建議措施。
勘察的主要內(nèi)容包括地質(zhì)的基本構(gòu)造、地形地貌和地層結(jié)構(gòu)特征分析、邊坡巖土體的物理力學基本參數(shù)、地下水的分布狀況、邊坡鄰近的建筑物情況和邊坡的穩(wěn)定性現(xiàn)狀分析等。
(2)邊坡穩(wěn)定性分析階段
通過文獻資料總結(jié),工程建設(shè)中,邊坡體自身材料的特性、邊坡的形狀和尺寸及邊坡工作條件等都會對邊坡的穩(wěn)定性造成巨大的影響。所以,在進行邊坡治理方案設(shè)計時,需要認真對穩(wěn)定性分析,根據(jù)前期的勘察資料及邊坡的工程狀況等,選擇合適的穩(wěn)定性計算方法計算邊坡穩(wěn)定性。
(3)支護方案設(shè)計階段
通過邊坡穩(wěn)定性分析,綜合對比可行的邊坡治理方案,采用不同的荷載效應進行有效模擬,分析后,確定最優(yōu)的支護設(shè)計方案。
挖方路段邊坡景觀型防治基本原則
對于高等級公路開挖邊坡景觀型防治需要充分體現(xiàn)整個防治體系的功能、生態(tài)和景觀等三方面的需求,也就是在滿足對邊坡、環(huán)境及駕駛員的心理需求之外,還要能夠達到美觀、環(huán)保、安全的目的。
(1)功能性
邊坡景觀型防治的主要目的是保證邊坡的穩(wěn)定和行車的安全,充分考慮邊坡的特點,綜合形成邊坡的支護功能防治體系。
(2)生態(tài)性
高等級公路邊坡景觀型防治的是對原有生態(tài)環(huán)境的保護和恢復,也就體現(xiàn)了生態(tài)性的意義。
(3)景觀性
高等級公路邊坡景觀型防治要提供給駕乘人員舒適和平靜的視覺感受,也就體現(xiàn)了景觀性的意義。
挖方路段邊坡景觀型防治措施
(1)景觀型支護結(jié)構(gòu)防治措施
1)景觀型格構(gòu)
①橫梁景觀化處理措施
格構(gòu)梁由縱梁和橫梁交叉連接而成,在格構(gòu)錨固中,格構(gòu)梁的主要作用是護坡和起到傳力、錨墩的作用。高等級公路邊坡治理工程中,可以根據(jù)所在區(qū)域整體景觀的需求,美化設(shè)計格構(gòu)橫梁的基本形狀,這樣也可以達到治理結(jié)構(gòu)的景觀效應。
②景觀型PC格構(gòu)措施
預應力混凝土構(gòu)件與穿過滑帶的預應力錨(桿)索的組合構(gòu)件是PC格構(gòu)。通過混凝土構(gòu)件,將張拉預應力錨(桿)索產(chǎn)生的錨固力傳給坡面,實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定的目的。
③格構(gòu)梁任意造形措施
資料得知,格構(gòu)梁的外形對邊坡安全性基本無影響,所以在充分考慮整體邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,可以根據(jù)景觀的需求,對格構(gòu)梁的構(gòu)型進行任意設(shè)計,由于小間距可以使得格梁在坡面形成梁間土拱,易于噴護或種植草皮植物等,所以格構(gòu)梁間距不能過大。
2)景觀型擋土墻
景觀型擋土墻與傳統(tǒng)擋土墻在施工中基本一致,但是設(shè)計中需要充分考慮景觀設(shè)計的目的,設(shè)計施工后,使得擋土墻與沿線其他構(gòu)筑物融為一體,成為一處新的景觀環(huán)境。
①異形擋墻
基于景觀型擋土墻的設(shè)計意義,可以在不改變其防護的參數(shù)之外,將重力式擋土墻的基本形狀進行改造變形,根據(jù)邊坡地形、邊坡所處的環(huán)境進行靈活設(shè)計,如波浪形、Z字形等形狀結(jié)構(gòu),與周邊的環(huán)境協(xié)調(diào)和自然。
②開放型自嵌式植生擋土墻
自嵌式植生擋土墻與傳統(tǒng)的擋土墻相比,具有達到擋墻的墻面和墻體同步綠化的目的,產(chǎn)生一定的景觀效果。設(shè)計中,可以充分結(jié)合植生擋土墻的原理和設(shè)計方式,充分發(fā)揮自嵌式擋土墻的優(yōu)越性,將擋土墻設(shè)計成可持續(xù)的生態(tài)型支護擋土墻。
(2)景觀型植物防治措施
1)環(huán)境的適應性
自然界中,無論環(huán)境如何變化,都基本能夠生長著不同的植物。所以在進行選擇邊坡綠化植物設(shè)計時,應結(jié)合公路邊坡的基本生態(tài)環(huán)境,根據(jù)當?shù)丨h(huán)境,充分分析環(huán)境的適應性,合理的選擇抗性強,適應性廣的植物。
2)引種的難易程度
在選擇景觀植物過程中,需要充分考慮其存活率和后期的養(yǎng)護。這就需要我們在設(shè)計過程中,在考慮地方季節(jié)氣候的狀況下,合理選擇植物品種,如根系發(fā)達、,易成活、繁殖能力強、生長速度快、擴展性強的多年生植物等。
3)護坡的效果
結(jié)合植物的護坡作用,在進行景觀植物選擇時,需要充分考慮其的護坡效果,即從植物的根系和莖葉兩方面進行。
4)景觀效應
①顏色的搭配
邊坡景觀是公路景觀的重要組成,目前,大多數(shù)公路邊坡景觀效應并不理想。所以在進行邊坡景觀設(shè)計時,需要充分慮整體協(xié)調(diào)性、色彩的協(xié)調(diào)和搭配。如,因為綠色始終是設(shè)計中的主角,所以主基調(diào)顏色應始終為綠色,配以其他顏色作為點綴即可。
②生長周期的搭配
四季的變化會帶給植物不同的生長狀態(tài)和景觀效果,所展現(xiàn)給駕乘人員的顏色和狀態(tài)都會發(fā)生變化。為了達到在不同的季節(jié)展現(xiàn)不同景觀效果的目的,需要在進行邊坡景觀設(shè)計時,充分考慮植物的季節(jié)特征,使用不同生長周期的植物進行合理的搭配。
③高低的搭配
目前,不少公路選擇使用的基本都是高度一致的景觀植物,這對于景觀的效果就會顯得單一和平面化。所以在進行邊坡景觀設(shè)計時,要合理設(shè)置高低不同的植物的分布,景觀具有層次感,容易立體的景觀環(huán)境效果。
景觀學主要包括心理學、美學等,是一門綜合性科學。邊坡景觀治理是公路景觀的重要組成部分,設(shè)計時,需要綜合環(huán)境學、審美、地理特征等多項知識,即個體的美觀和完整,與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào),這樣形成的景觀可以稱為是整個公路景觀的一個基本元素。