林少陽(yáng)
(中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院廈門分院,福建廈門 361012)
道路交通是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),能夠有效促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)。城市的發(fā)展離不開(kāi)市政道路的通達(dá),城市道路的發(fā)展能夠快速推動(dòng)城市化,打通經(jīng)濟(jì)和貨物流通的通道。城市道路路基作為路面結(jié)構(gòu)的承載,是決定其能否長(zhǎng)久穩(wěn)定的因素之一。道路路基會(huì)受到一年四季溫度、濕度變化等自然因素的影響。路基應(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定,不產(chǎn)生容許范圍之外的變形,道路路基有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,它能夠有效保障道路運(yùn)行安全。研究城市道路路基邊坡防護(hù)穩(wěn)定性,通過(guò)分析影響路基邊坡穩(wěn)定性的主要因素,探究路基邊坡穩(wěn)定的主要防護(hù)措施和監(jiān)測(cè)通報(bào)項(xiàng)目,保證邊坡防護(hù)的穩(wěn)定性。以鼎山西二路道路工程項(xiàng)目為研究對(duì)象,對(duì)道路路基邊坡防護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì),讓路基邊坡處于平衡狀態(tài),維持路基邊坡穩(wěn)定的持久性,保證城市道路的安全性。
邊坡失穩(wěn)坍塌的實(shí)質(zhì)是邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土的抗剪強(qiáng)度,而土體的抗剪強(qiáng)度決定于土體的內(nèi)摩擦力和內(nèi)聚力,凡是能影響土體中剪應(yīng)力、抗剪強(qiáng)度的因素都會(huì)影響邊坡的穩(wěn)定。道路路基邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素可以歸納為以下3個(gè):①邊坡坡率、高度和坡長(zhǎng);②邊坡土的性質(zhì);③自然條件。其中,前面兩個(gè)影響因素多數(shù)情況下可以在設(shè)計(jì)和施工中進(jìn)行充分的考慮,以滿足邊坡的穩(wěn)定;自然條件對(duì)邊坡的穩(wěn)定性的影響因素中,降雨是尤其值得關(guān)注的因素。
根據(jù)路基邊坡土體的穩(wěn)定性,可以將路基邊坡防護(hù)分為坡面防護(hù)和坡體防護(hù):①坡面防護(hù)主要是通過(guò)植被或者工程措施降低雨水擊濺、坡面徑流、水流浸泡沖刷等自然因素對(duì)邊坡造成的侵蝕,坡面防護(hù)中主要有植被防護(hù)、護(hù)面墻、骨架護(hù)坡、噴射混凝土等方式;②坡體防護(hù)涉及的防護(hù)措施較多,主要是通過(guò)工程技術(shù)措施增加路基邊坡土體的整體性和穩(wěn)定性,坡體防護(hù)通常會(huì)選擇加固處理、支擋以及減緩坡率等方式。
路基邊坡防護(hù)工程施工和竣工后,應(yīng)委托有資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位對(duì)邊坡進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)(表1)。通過(guò)對(duì)邊坡的全面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)了解邊坡(特別是高坡)的安全情況,對(duì)潛在災(zāi)害進(jìn)行提前預(yù)警,對(duì)突發(fā)事件采取多級(jí)應(yīng)急報(bào)警處理,降低邊坡事故帶來(lái)的生命財(cái)產(chǎn)重大損失和惡劣社會(huì)影響。
表1 道路路基邊坡檢測(cè)項(xiàng)目
鼎山西二路道路工程的原施工場(chǎng)地有幾處深度約9 m 的采土坑,后因場(chǎng)地平整進(jìn)行簡(jiǎn)單的填平。設(shè)計(jì)道路路線是南北走向,道路縱斷面為南高北低。其中,設(shè)計(jì)道路的北段與場(chǎng)地之間形成約10 m的高差,且靠西側(cè)正好為采土坑的回填土,土體的穩(wěn)定性較差。
本邊坡工程破壞后果為嚴(yán)重,安全等級(jí)為二級(jí)。根據(jù)CJJ 194—2013《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》表6.2.6 的要求,挖方路基邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)分兩種工況:邊坡處于天然狀態(tài)下的工況≥1.2,邊坡處于地震等荷載作用狀態(tài)下的工況≥1.05。抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。
鼎山西二路路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì),著重對(duì)道路北段靠西側(cè)路塹邊坡的安全驗(yàn)算和設(shè)計(jì)。
參考道路北段靠西側(cè)的地質(zhì)橫剖面圖,選取地質(zhì)情況最差的位置作為典型邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。該處邊坡穩(wěn)定采用圓弧滑動(dòng)法,通過(guò)將邊坡坡率放緩至1∶2 進(jìn)行計(jì)算,地震工況和一般工況仍<1,無(wú)法滿足規(guī)范要求??紤]到兩側(cè)放坡空間有限,本次邊坡防護(hù)采用抗滑擋墻邊坡防護(hù)的形式,擋墻外露3 m,3 m 平臺(tái)過(guò)渡后,采用1∶2 邊坡過(guò)渡至地塊;地基采用強(qiáng)夯處理,如圖1 所示。
圖1 典型抗滑擋墻邊坡剖面
本次邊坡防護(hù)以美化環(huán)境、穩(wěn)定路基、經(jīng)濟(jì)合理為原則。根據(jù)地形、地貌、工程地質(zhì)及水文條件、筑路材料供應(yīng)情況、路基型式及高度等,在確保邊坡坡面穩(wěn)定的前提下,邊坡坡面防護(hù)型式以生態(tài)植物防護(hù)為主、工程防護(hù)為輔的原則。本項(xiàng)目的防護(hù)型式主要采取植草、土工網(wǎng)植草護(hù)坡、拱型骨架植草護(hù)坡等。
道路北段東側(cè)的邊坡采用坡率為1∶1.25 進(jìn)行驗(yàn)算,能滿足工況要求。為防止雨水對(duì)邊坡的沖刷,防護(hù)高度>5 m 的護(hù)坡采用骨架邊坡;其余路段防護(hù)高度1.5~5 m 的邊坡,采用綠色土工格網(wǎng)加噴播植草防護(hù);防護(hù)高度<1.5 m 的邊坡防護(hù)采用噴播植草防護(hù)。
路基排水設(shè)計(jì)綜合考慮沿線地形、地質(zhì)、水文、氣象等條件,結(jié)合排水設(shè)施的合理銜接,對(duì)路基排水、路基防護(hù)、水土保護(hù)等工程進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),使得全線范圍內(nèi)排水功能齊全、暢通,保障路基安全穩(wěn)定。
為保證邊坡的穩(wěn)定,本項(xiàng)目在坡頂設(shè)計(jì)了截水溝,骨架式邊坡上設(shè)計(jì)了平臺(tái)邊溝、流水槽,并根據(jù)匯水量大小在坡腳處設(shè)置素混凝土矩形邊溝。
為保證邊坡的長(zhǎng)久安全,本項(xiàng)目在坡頂背部布置了監(jiān)測(cè)點(diǎn)以便邊坡的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。
在建設(shè)城市道路時(shí),需要考慮道路路基會(huì)受到氣候的影響,導(dǎo)致道路路基邊坡不穩(wěn)固,易發(fā)生道路安全事故,因此加強(qiáng)道路路基的穩(wěn)固性尤為重要。從鼎山西二路道路工程的項(xiàng)目出發(fā),研究了道路路基邊坡防護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),提出相應(yīng)的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)。研究影響城市道路路基邊坡防護(hù)穩(wěn)定性的因素,不斷優(yōu)化城市道路路基邊坡防護(hù)穩(wěn)定性的措施,選擇合理的施工技術(shù)和防護(hù)方法,以提高道路的安全性,促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展。