王志
(貴州交通建設(shè)集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550000)
高速公路的建設(shè)質(zhì)量容易受到地形地貌及自然條件的影響,因此不同區(qū)域的高速公路建設(shè)方案存在明顯的差異。有些區(qū)域在高速公路建設(shè)的過程中,為了使路基路面的結(jié)構(gòu)變得更為穩(wěn)定,會進(jìn)行邊坡防護(hù)與治理工作,希望能夠借此降低路基塌陷、路面滑坡問題出現(xiàn)的可能性。在邊坡防護(hù)治理工作推進(jìn)的過程中,施工人員要結(jié)合目標(biāo)地點(diǎn)的巖層情況和土質(zhì)情況,制定出更具有針對性的邊坡防護(hù)治理措施,提升邊坡的穩(wěn)定性,爭取使高速公路的建設(shè)和使用達(dá)到理想狀態(tài)。邊坡防護(hù)治理不僅能夠讓高速公路的運(yùn)營安全性得到提升,還能夠使得高速公路周邊的環(huán)境建設(shè)得到優(yōu)化,因此邊坡防護(hù)治理工作是很有意義的。
在高速公路的建設(shè)過程中,邊坡防護(hù)治理工作占有重要的地位。首先,科學(xué)合理的邊坡治理方式能夠起到調(diào)節(jié)自然環(huán)境的作用。車輛在高速公路上行駛所產(chǎn)生的噪聲和廢氣會悉數(shù)被邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)吸收,因此,高速公路周邊的自然環(huán)境會因為邊坡防護(hù)治理工作的順利推進(jìn)而得到進(jìn)一步的改善。
其次,有針對性的邊坡防護(hù)治理工作,能夠使大量裸露的邊坡區(qū)域得到專業(yè)的養(yǎng)護(hù),邊坡區(qū)域出現(xiàn)崩塌或滑坡現(xiàn)象的概率會得到更進(jìn)一步的控制。如果施工人員在邊坡防護(hù)治理的過程中種植了植被,邊坡區(qū)域的水土保持狀態(tài)會變得更為理想。
再次,在邊坡防護(hù)治理的過程中,工作人員可以根據(jù)高速公路的具體情況進(jìn)行樹木栽植位置的合理規(guī)劃,該舉措能夠協(xié)助交通參與人員在駕駛過程中集中注意力。如將綠化植被通過連接的方式,從側(cè)面幫助駕駛?cè)藛T規(guī)劃行駛路線,以降低高速公路車輛行駛過程中出現(xiàn)突發(fā)事故的概率。
最后,大部分高速公路所規(guī)劃的中央分隔帶,對遮蔽車輛燈光、預(yù)防眩暈都能夠起到一定的作用,這也是一種降低突發(fā)事故發(fā)生概率的重要方式和手段。而施工人員在栽種邊坡植被時,都會使用柔韌性較強(qiáng)、較為適宜沖撞的灌木叢,能夠為失控車輛提供一定的緩沖,降低事故發(fā)生后出現(xiàn)嚴(yán)重后果的概率[1]。
在邊坡防護(hù)治理過程中,需要構(gòu)建擋土墻,較為常見的擋土墻類型有以下三種。
其一,懸臂式擋土墻。此類擋土墻使用的主要建材是混凝土鋼筋。因此受力性能要優(yōu)于其他類型的擋土墻,投入使用后,能夠起到良好的抗土體滑移和傾覆的作用。此類擋土墻通常會在高填方邊坡地段使用。
其二,重力式擋土墻。此類擋土墻之所以能夠發(fā)揮作用,是因為其自身的墻體重力能夠與土壓力達(dá)到平衡(見圖1)。因此在使用過程中,能夠從側(cè)面提升邊坡的穩(wěn)定性。但此類擋土墻的使用范圍較小,通常只在小型的填挖方邊坡中使用,投入使用后,能降低邊坡滑動出現(xiàn)的概率。在一些非飽和的路基路段,經(jīng)常看到此類擋土墻。
圖1 重力式擋土墻的具體構(gòu)造示意圖
其三,扶壁式擋土墻。此類擋土墻的主材料也是鋼筋混凝土,但相比于其他擋土墻,此類擋土墻的尺寸大小和斷面形式均得到了一定的改善,因此在應(yīng)用高填方施工形式的過程中,施工人員都會優(yōu)先考慮使用此類擋土墻[2]。
錨桿具有懸吊的作用,這是施工人員應(yīng)當(dāng)重視的特點(diǎn)。為了保證表面松軟的巖土不會發(fā)生塌落或滑移等現(xiàn)象,施工人員需要將錨桿深入固定在穩(wěn)定的巖土上,以將錨桿的懸吊作用充分發(fā)揮出來。為了使該項技術(shù)在使用過程中更進(jìn)一步地提升邊坡結(jié)構(gòu)的承載能力,施工人員需要遵循以下四個使用原則。
第一,施工人員需要遵循長度適宜原則,根據(jù)邊坡防護(hù)治理的實際情況,合理控制錨桿的長度。通過對加固長度、錨固長度的合理計算,確定最終的數(shù)值。
第二,施工人員需要遵循經(jīng)驗法的使用原則。在計算錨固長度時,要確保錨桿結(jié)構(gòu)能夠順利進(jìn)入地層。否則所計算出的長度數(shù)據(jù),很可能并不貼合實際的施工需求。
第三,施工人員需要遵循良好適配原則,在進(jìn)行施工設(shè)計的過程中,盡可能強(qiáng)化錨桿直徑和錨固方式之間的適配程度,并合理優(yōu)化錨桿與砂漿之間的黏結(jié)力,否則最終的技術(shù)使用效果很可能無法達(dá)到理想狀態(tài)。
第四,施工人員要遵循錨桿拉拔試驗原則。為了能夠讓錨固效果得到持續(xù)優(yōu)化,施工人員不得跳過試驗步驟,需要在噴射混凝土之前,使用專業(yè)的測量用具進(jìn)行拉拔力的測量。
要想使邊坡防護(hù)加固效果變得更為理想,在邊坡防護(hù)治理過程中,施工人員還可將預(yù)應(yīng)力錨索直接插入邊坡的巖土層,這也不失為一種加固邊坡的重要方式和手段。需要注意的是,在使用該項技術(shù)時,施工人員需要合理分析錨索上下作用的順序,通過土壓力轉(zhuǎn)移等方式加固目標(biāo)。在具體的預(yù)應(yīng)力計算過程中,施工人員還需要考慮施工地點(diǎn)邊坡巖體的實際情況,以更為精細(xì)的方式計算出邊坡巖底的抗滑力、正壓力以及摩擦力。如果施工人員確定要使用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù),還應(yīng)當(dāng)慎重選擇使用該項技術(shù)必需的各項材料,同步確認(rèn)錨索的剛度數(shù)據(jù)和硬度數(shù)據(jù)。在錨索的制作工序順利結(jié)束后,工作人員還需要在第一時間,把制作完成的材料放入預(yù)先鉆好的孔洞中,以降低錨索生銹的概率,也能夠預(yù)防錨孔坍塌等問題。但在該項技術(shù)使用的過程中,也可能出現(xiàn)孔壁和錨索摩擦力過大等問題,如此則意味著施工人員需要盡可能地提升原材料的受力性能,以保證預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)能夠順利使用[3]。
在高速公路的邊坡防護(hù)治理過程中,工作人員需要花費(fèi)更多的時間和精力完成排水工程的制作。邊坡的排水可通過兩種方式來進(jìn)行,一種是地表排水;另一種是地下排水。地表排水方式的應(yīng)用,能夠讓邊坡滑移現(xiàn)象、坍塌現(xiàn)象得到合理控制。因此在地表排水工程設(shè)計的過程中,工作人員可通過修建截水溝、排水溝等方式達(dá)到預(yù)期效果,并使用急流槽進(jìn)行排水速度的控制。如果在地表排水工程使用的過程中,仍然出現(xiàn)了排水不暢的問題,除了使用上述各種措施之外,施工人員還需要建立護(hù)面墻,并通過植被種植等方式的運(yùn)用,完成邊坡防護(hù)工作,以降低雨水滲入邊坡結(jié)構(gòu)的概率,讓邊坡結(jié)構(gòu)變得更為穩(wěn)固。
需要注意的是,不同區(qū)域的邊坡防護(hù)治理實際情境有所不同。有些地區(qū)的地表裂縫較大,或是土體太過松散。面對這類情況,工作人員還需要添加土體夯實的工作流程。只有如此,才能阻擋雨水下滲,讓邊坡穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提升。如果工作人員決定修建地下排水工程,就需要通過使用泄水管或設(shè)置深層透水孔等方式,完成邊坡的防護(hù)治理工作。這是施工人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)。
要想讓邊坡防護(hù)治理工作達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的效用,施工人員就需要根據(jù)邊坡防護(hù)治理的實際情況,制定出更具有針對性的生態(tài)防護(hù)方案。譬如在高度有限、坡度較為平緩的邊坡防護(hù)治理過程中,工作人員便可選擇與當(dāng)?shù)貧夂蛩臈l件相適應(yīng)的草類植被進(jìn)行人工種植,通過人工種草護(hù)坡方案的運(yùn)用,改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境條件。但比較其他的邊坡生態(tài)防護(hù)方案而言,人工種植方案最為傳統(tǒng),所能夠起到的效果也十分明顯。此類方式的準(zhǔn)入門檻并不高,且工程造價較為低廉,容易為不同區(qū)域的施工團(tuán)隊所接受。但此類防護(hù)方式也存在著一定的缺陷,如果在最初的草種播撒過程中出現(xiàn)了偏差,在多雨季節(jié),草種很容易被雨水沖刷掉,存活率較低。因此近年來,這類邊坡防護(hù)方案被采用的概率并不大,有逐步為其他防護(hù)方案所替代的趨勢。
如果施工邊坡的路塹段坡率大于1∶1,施工人員就應(yīng)盡可能地使用植生袋綠化方案進(jìn)行邊坡的生態(tài)防護(hù)。此類防護(hù)方式在使用過程中,能夠直接在邊坡的骨架內(nèi)進(jìn)行單體植生袋的碼砌。而植生袋內(nèi)部本身就有回填的有機(jī)肥和種植土的拌和物,因此當(dāng)碼砌工作完成后,工作人員可通過常規(guī)的播種和噴灑方式進(jìn)行植被的種植。相比較普通的植被種植手段而言,植生袋的使用具有明顯的優(yōu)勢。即便遭遇了突發(fā)的多雨天氣,植生袋也不會由于暴雨的沖刷而出現(xiàn)基質(zhì)層流失的現(xiàn)象,能夠在一定程度上提升植被的存活率。當(dāng)植被發(fā)芽生根后,其內(nèi)部的根系會與植生袋產(chǎn)生更為緊密的連接,而植生袋是牢牢長在邊坡上的,邊坡的防護(hù)治理工作便得到了更為有效的落實[4]。
除了上述兩種邊坡生態(tài)防護(hù)手段之外,還有一種較為常見的防護(hù)手段是平鋪草皮。這種防護(hù)手段并沒有太高的準(zhǔn)入門檻,也不需要參與者有太過專業(yè)的施工技藝,只要邊坡高度較為和緩,且?guī)r層受到了嚴(yán)重的風(fēng)化,便可使用該類方式。這種防護(hù)方案與人工種草護(hù)坡方案有相似之處,同屬傳統(tǒng)的邊坡植物防護(hù)手段。只是相比較人工種草護(hù)坡方案而言,此類護(hù)坡方案在使用過程中更難得到妥善的養(yǎng)護(hù)和管理,因為平鋪的草皮極易被雨水沖走,草類植物的存活率極低。單獨(dú)使用這類護(hù)坡方案是難以達(dá)到優(yōu)良的邊坡生態(tài)防護(hù)效果的,甚至?xí)霈F(xiàn)坡面沖刷問題,導(dǎo)致表面的土層流失,加重邊坡的滑塌病害現(xiàn)象。正因如此,此類護(hù)坡方案逐步為施工人員所舍棄,在現(xiàn)階段的邊坡防護(hù)治理中并不常見。
客土噴播方案是一種十分新穎的邊坡生態(tài)防護(hù)方案,該方案具有兩個鮮明的優(yōu)勢:一是能較好地維持植被長勢;二是在此前提下,讓植被以更為穩(wěn)定的方式留存在邊坡上,降低植被在遇到極端外部環(huán)境侵襲后被沖走的概率。但此類方案的使用具有較高的準(zhǔn)入門檻,需要施工人員具有較為專業(yè)的方案落實技能和技巧。技術(shù)人員需要按照一定比例進(jìn)行肥料、土壤、改良劑、黏合劑以及植物種子的調(diào)和。在調(diào)和工序完成后,使用專業(yè)的噴射設(shè)備將調(diào)和后的物質(zhì)噴射到邊坡上。調(diào)和而成的混合物在黏合劑和防蝕劑的作用下,不易從邊坡表面脫離,也不易變質(zhì)?;旌衔飼卫蔚仞じ皆谶吰卤砻?,具有十分優(yōu)良的抵御雨水沖刷的能力。在附著到邊坡表面后,混合物中的土壤和肥料又能在種子生長的最初階段為其提供養(yǎng)分,因此該項方案的應(yīng)用,能夠讓邊坡的生態(tài)環(huán)境得到進(jìn)一步的優(yōu)化[5]。
需要注意的是,在客土噴播方案應(yīng)用的過程中,施工人員需要使用專業(yè)的機(jī)械設(shè)備在邊坡上制作掛網(wǎng),然后按照最優(yōu)的調(diào)配比例進(jìn)行種子混合物的制作。上述兩點(diǎn)是該方案使用的最重要前提,如果專業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用效率或質(zhì)量達(dá)不到要求,或種子混合物在調(diào)配過程出現(xiàn)了偏差,該項方案的最終使用效果就無法達(dá)到理想狀態(tài)。相比較其他的邊坡生態(tài)防護(hù)方案而言,此類防護(hù)方案在應(yīng)用過程中具有無可比擬的優(yōu)勢。首先,配套防護(hù)方案的適用范圍較廣,不論其面對的是何種地質(zhì)條件和氣候條件,只要施工人員的操作流程不出現(xiàn)差錯,該類防護(hù)方案均能順利使用,并達(dá)到良好的邊坡防護(hù)效果。即便邊坡的土質(zhì)較為惡劣,也不會影響該方案的最終使用。其次,該方案的施工效率較為理想,工作人員可依托機(jī)械設(shè)備完成種子混合物的調(diào)配和制作,邊坡掛網(wǎng)工序也可直接使用機(jī)械設(shè)備完成。因此整體的施工作業(yè)速度較快,能夠節(jié)約施工成本和施工時間。最后,該方案在使用過程中,所能夠達(dá)到的植被存活率較為理想。以該種方式在邊坡上種植的植被,即便受到雨水的沖刷也能夠順利生長發(fā)育。因此該種邊坡治理方案值得進(jìn)行推廣和運(yùn)用。
總而言之,高速公路的邊坡治理防護(hù)工作是值得引起重視的,如果邊坡防護(hù)治理工作無法得到落實,不僅會影響高速公路的使用安全性,還會影響邊坡周遭的生態(tài)環(huán)境。施工人員需要根據(jù)邊坡防護(hù)治理過程中存在的問題,進(jìn)一步完善邊坡防護(hù)治理的策略和方案,借此來推動高速公路的施工建設(shè)。