劉澤義 李慶東 魏洪林 陳寶強(qiáng)
摘 要:山區(qū)公路挖方段因地質(zhì)情況復(fù)雜,其邊坡開挖及防護(hù)設(shè)計(jì)直接影響邊坡的穩(wěn)定、美觀及運(yùn)營安全,本文結(jié)合青(州)臨(沭)高速公路邊坡開挖設(shè)計(jì)與施工,按照“安全、自然、協(xié)調(diào)、美觀”的原則,采取了工程防護(hù)與景觀綠化相結(jié)合的措施,以供其他建設(shè)工程參考。
關(guān)鍵詞:路塹;設(shè)計(jì);施工;探討
中圖分類號(hào):U416.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)12-0124-02
1 路塹邊坡開挖
青(州)臨(沭)高速公路工程全長228.3公里,路線途經(jīng)地區(qū)大部分基巖裸露,巖質(zhì)為花崗片麻巖、花崗巖、斜長片麻巖、斜長角閃巖、少量灰?guī)r等,沿線山體地質(zhì)及風(fēng)化程度差異比較大,最深邊坡深度達(dá)40米。在路塹邊坡設(shè)計(jì)施工過程中,采取新理念,優(yōu)化了邊坡開挖方式和效果。
1.1 以邊坡自然穩(wěn)定為原則
(1)完整的巖石視其巖體的層面、節(jié)理面方向,一般方向水平和逆傾的,開挖線可根據(jù)巖體的風(fēng)化程度不同采用較陡的坡度,層厚較大的完整巖石可采用直立(或分臺(tái)階)開挖,開挖面在保證凈空要求下可比較大的突破設(shè)計(jì)坡面線;方向順傾且角度緩于開挖線,特別是角度接近開挖線的,視其解理面風(fēng)化開裂程度,宜適當(dāng)調(diào)整開挖線坡度,即沿層面開挖,盡可能減少人工治理坡體穩(wěn)定的工程,如圖1。
(2)邊坡開挖線在設(shè)計(jì)坡面線的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際巖體的性質(zhì)(巖體的層面、節(jié)理面方向及風(fēng)化程度)可以調(diào)整開挖線位置,以坡面自然穩(wěn)定為原則。路塹邊溝護(hù)坡道以外的穩(wěn)固的巖體可以保留,即保留穩(wěn)固的巖體部分,清除破碎、易形成坍塌的不穩(wěn)定部分,開挖線沿坡面的縱向、豎向不追求一個(gè)平面,隨坡就勢,如圖2。開挖后形成的粗糙凹凸坡面近于自然,且經(jīng)風(fēng)化剝落利于植物生存,不提倡將其按一定的平整度刷坡。光滑的坡面人工痕跡過重,亦不利于植物生存。
(3)風(fēng)化程度較重的花崗巖、片麻巖石坡體,開挖后受風(fēng)吹雨淋日曬作用風(fēng)化加快,局部易形成坍塌,一級(jí)以內(nèi)的坡面可適當(dāng)考慮坡率放緩或增加臺(tái)階卸載等措施。
對于風(fēng)化較嚴(yán)重的坡體,或因震動(dòng)易引起邊坡眉線以外的坡體產(chǎn)生裂隙、坍塌甚至失穩(wěn)的,應(yīng)針對本坡體巖性嚴(yán)格按照有效的預(yù)裂爆破程序或其它減少擾動(dòng)的開挖方式,結(jié)合邊坡防護(hù)進(jìn)行開挖,如圖3。
對于裂隙發(fā)育或易豎向開裂形成厚層塊狀的巖體,可采用自頂層逐層沿裂隙向下成階梯狀開挖,但避免直立開挖后自下而上摳鑿形成邊坡,以免造成邊坡失穩(wěn)滑塌。二級(jí)以上的坡面,根據(jù)巖體的風(fēng)化、破碎程度不同,臺(tái)階高度可以不同,即邊坡平臺(tái)不一定要求在同一高度位置,以卸載不穩(wěn)定部分保留穩(wěn)固部分的需要隨勢而置,如圖4。
1.2 以邊坡協(xié)調(diào)美觀為原則
具備條件時(shí)坡面的坡腳和坡頂,采取弧狀化處理,降低直線折角的生硬感。采取簡單的局部錨固支護(hù)可以穩(wěn)定的能起點(diǎn)綴景觀效果的孤石,應(yīng)予以保留。收集開挖出的有景觀價(jià)值的較大的巖石,特別是自然塊狀的,可矗立于邊溝外側(cè)碎落臺(tái)上,既點(diǎn)綴路容景觀,又起到遮擋坡面碎落的作用,也可立于立交區(qū)、服務(wù)區(qū)處。
2 路塹邊坡防護(hù)
(1)部分坡面開挖后受風(fēng)吹日曬、凍溶、水浸等作用風(fēng)化加快易形成坍塌,坡面開挖完成后及早進(jìn)行坡面防護(hù),必要時(shí)進(jìn)行坡面封閉處理。
(2)較矮的邊坡,不存在順層滑落、坍塌時(shí),盡量不做圬工防護(hù)(特別是坡率緩于1:1時(shí)),可考慮挖坑穴植灌木結(jié)合自然草恢復(fù)綠化。
(3)較高的邊坡(大于二級(jí)),當(dāng)存在潛在的順層滑落、楔形體坍塌時(shí),應(yīng)考慮采取預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿、放緩邊坡等措施保證坡體穩(wěn)定。1)風(fēng)化均勻的巖質(zhì)邊坡,細(xì)粒狀的風(fēng)化料或礦渣邊坡(易受水沖刷),可以采用錨桿框架或格構(gòu)嵌入結(jié)合綠化防護(hù)。但必須刻槽保證現(xiàn)澆混凝土框架嵌入坡體,避免坡面水從框架下流動(dòng),且框架內(nèi)按設(shè)計(jì)要求認(rèn)真填筑適于植物生長的亞粘土(不得填筑風(fēng)化料等粒狀土),以使固坡植物盡快扎根生長發(fā)揮固坡作用。否則,框架內(nèi)填土沖走,將失去框架封閉邊坡的作用。2)風(fēng)化為塊狀結(jié)構(gòu)的邊坡,不宜采用框架或格構(gòu)嵌入方式,可以采用錨桿結(jié)合客土噴薄草灌的綠化防護(hù)方式。搭配好草灌比例,其原則為當(dāng)年以草防沖刷為主,第二年后陸續(xù)以灌木替代草。
(4)較高的邊坡(大于一級(jí)),當(dāng)存在表層的碎落時(shí),可考慮簡單的掛網(wǎng),結(jié)合撒植物種籽、栽植小灌木等措施綠化,局部坑槽可考慮在網(wǎng)下塞填混有植物種籽的草編帶。
(5)一般的邊坡,當(dāng)僅存在表層剝落,或欲覆土綠化,可考慮采用簡單的方格骨架、拱形護(hù)坡等形式,結(jié)合草、灌綠化。但也須注意防護(hù)工程與坡體的結(jié)合,避免坡面水潛流。
(6)邊坡上突出的堅(jiān)硬巖石可直接裸露。天橋橋臺(tái)開挖后回填,應(yīng)考慮與兩側(cè)路塹邊坡的協(xié)調(diào)性,可根據(jù)具體開挖情況及回填坡率,采用砌矮墻后順坡或直接采用大塊石壘砌(內(nèi)注漿、外干砌)方式,以突出自然效果為原則。
3 路塹邊坡綠化
(1)土質(zhì)邊坡原則上以草灌結(jié)合綠化。整體穩(wěn)定、風(fēng)化的花崗巖及片麻巖邊坡,可進(jìn)行挖坑栽植生命力強(qiáng)的小黑松。
(2)坡面局部的堅(jiān)硬巖石,景觀比較好的可直接裸露;堅(jiān)硬巖石有裂隙的,縫隙夾土可考慮栽植灌木。因巖性、坡陡等因素坡面不易生長植物的巖質(zhì)邊坡,可以考慮在底部碎落臺(tái)、坡面平臺(tái)、坡頂栽植上、下攀緣植物。對于坡面較大(坡長超過150米、坡高5米以上)、與周邊環(huán)境反差較大、創(chuàng)傷感較重、自然恢復(fù)困難的巖石邊坡可以考慮客土噴播綠化(草、灌木)。
(3)碎落臺(tái)避免土層裸露,以利于排水、避免沖刷表土。路塹特別是深路塹邊坡碎落臺(tái)宜采用植草、灌木、花卉組合,不建議整行栽植高大喬木,特別是蜀檜等細(xì)高的喬木,可少量點(diǎn)綴景觀喬木,以避免抵消路側(cè)寬容的空間效果。
(4)較矮的邊坡可以采用自然恢復(fù)綠化,坡腳碎落臺(tái)可以草灌綠化或栽植喬木、攀爬植物遮蔽。
(5)高大邊坡頂不宜栽植類似楊樹等高大喬木,避免加大邊坡的高度視覺。路線前方視覺范圍內(nèi)的坡頂應(yīng)以與外圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的草灌喬木綠化,以遮擋截水溝。
(6)方格骨架首先要保證嵌入坡體,不得有掏空、懸空現(xiàn)象,若為填土綠化應(yīng)保證填土的適宜性,并以扎根深、生長快的灌木結(jié)合植草綠化;也可以采用直接草灌噴播。
(7)易風(fēng)化、滾石存在安全隱患的邊坡,可以考慮掛網(wǎng)防護(hù)后綠化。
4 結(jié)語
由于工程地質(zhì)的復(fù)雜性,對于路塹邊坡應(yīng)加強(qiáng)動(dòng)態(tài)跟蹤設(shè)計(jì)。施工時(shí)應(yīng)選用有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍,根據(jù)地質(zhì)情況采取正確的爆破方案進(jìn)行邊坡開挖,特別是風(fēng)化較嚴(yán)重的巖體,防止邊坡出現(xiàn)坍塌、裂縫,造成工期延誤及增加工程費(fèi)用。
參考文獻(xiàn)
[1]JTG D30-2015,公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]JTG F10-2006,公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].