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二级建造师继续教育论 文浅析公路路基边坡防护措施姓 名： 王 琴 专 业： 公 路 工 程 日 期：2013年5月5日摘要本文通过分析公路路基边坡的破坏形式及原因,分析了路基边坡防护设计原则,详细介绍了公路边坡的防护方法,以保证路基的稳定和防治各种路基病害,确保公路的正常使用品质及投资效益。关键词公路 路基 边坡 防护前言 路基防护是保证路基强度和稳定性的重要措施之一,防护的重点是路基边坡,由于地形的变化,道路设计标高与天然地面标高的相互关系不同,会出现高于天然地面的填方路基即路堤、低于天然地面的挖方路基即路堑和介于前两者之间的半填半挖路基。由岩土体填挖而成的路基, 不仅暴露而且改变了原地层的天然平衡状态。由于自然环境中,长期受各种自然因素的影响,岩土体的物理力学性质会发生较大的变化,引起岩土体变形、移动,破坏边坡的稳定,甚至导致一系列环境地质问题和生态环境问题,如崩塌滑坡、泥石流、土壤侵蚀和植被破坏等。因此为保证路基的稳定和防治各种路基病害,除做好路基排水工作外,还需结合当地水文、地质及材料等情况,采取有效措施,对各类土、石边坡进行必要的防护。A.边坡破坏形式及原因路基边坡的滑塌是最常见的路基病害之一,根据边坡土质类别、破坏原因和规模不同,主要破坏形式为溜方、滑坡、剥落和碎落崩塌四种。溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成,即边坡上薄的表层土下溜,通常是由于降水、降雨等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。滑坡是指一部分土体在重力作用下沿边坡的某一滑动面滑动,主要是因土体的稳定性不足引起的。路堤边坡发生滑坡的主要原因是边坡坡度过陡或坡脚被挖空,或填土层次安排不合适等;路堑边坡发生滑坡的主要原因是边坡高度和坡度与天然岩土层次的性质不相适应。剥落和碎落是指边坡风化岩层表面,在各种外界环境的影响下使表层岩石从坡而上剥落下来的破坏形式。崩塌通常是指较大的石块脱离边坡表面沿坡而滚落下来。B路基边坡防护设计原则公路边坡沿公路分布的范围广,对自然环境的破坏范围大,如果在防护的同时,能够注意保护环境和创造环境,采用适当的绿化防护方法来进行,则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点,也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。因此,边坡设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。C.路基的防护类型路基的防护其类型可分为边坡坡面防护和冲刷防护。边坡坡面防护主要是保护路基边坡表面貌一新,免受雨水冲刷,降低温差及温度变化的影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程序上还可以美化路容,协调自然环境。一、边坡坡面防护措施1.1植物防护植物防护则是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。1.1.1边坡种草防护1.1.1.1使用条件。种草防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微,且宜于草类生长的土质路堤与路堑边坡,用以防止表面水土流失,固结表土,增强路基的稳定性。经常浸水或长期浸水的路堤边坡,种草不宜生长,不宜采用种草防护。边坡上已扎根的种草防护,可容许缓流水短时冲刷。1.1.1.2植草护坡方法 a.在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接喷洒在坡面上,优点是方法简单、施工方便、成本较低,但易受风雨的侵蚀;b.在修整好的坡面上,将粘土、种子、肥料、水等混合物用喷浆机直接喷射于坡面,与原土壤粘合,种子发芽后便会植根于边坡土壤中,形成整体保护。1.1.1.3注意事项。植草防护选择草种应注意当地的土壤和气候条件,通常应以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密、耐旱或有匍匐茎的多年生草种为宜,最好采用几种草籽混合播种,使之生成一个良好的覆盖层。种植时草籽宜掺砂或与土粒拌和,使之播种均匀,播种时间以气候温暖、温度较大的季节为宜。上述两种方法在植草初期,应免受风雨的侵蚀,可覆盖纤维网,由于坡面没有任何的加筋处理,在暴雨和径流的冲蚀下极易导致坡面破坏,因此一般应在每年3-5月进行。1.1.2铺草皮防护1.1.2.1使用条件。路基坡面上铺草防护,其作用与种草防护相同,前者使用时要求当地有足供挖取使用的草皮地段,但在边坡高陡和坡面上冲刷较严重的地方,铺草皮较种草防护收效快。挖草皮时,草皮两端斜切(横切面为平行四边形),铺草皮的方法有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮、卵(片)石方格草皮1.1.2.2 注意事项。草皮应选用根系发达、茎矮叶茅草、假俭草等,干枯、腐朽及喜水草种不宜采用, 严禁采用生长在泥沼地的草皮;铺草皮前应将边坡表面挖松整平,如有地下水露头,应做好排水设施;铺草皮应在春季或初夏,干燥地区在雨季进行,不宜在冬季寒冷天气施工;路堑边坡铺草皮,应铺过路堑顶部1m或铺至截水沟边。1.1.3植树防护在路基边坡上合理地植树,对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用,使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边和裂隙粘土边坡。但对盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。1.1.3.1植树的作用。a.植树可以加强路基的稳定性。b.降低流速、防止和减少水流对路基的冲刷。c.植树能防风、防沙、防雪。d.植树可美化路容、调节气候,并可获得部分木材,增加收益。1.1.3.2注意事项。a.植树最好选在1:1.5或更缓的边坡上。b.树种宜选用在当地土壤与气候条件下能迅速生长、根系发达、枝叶茂密的树种。用于冲刷防护的树种宜选用成长很快的杨柳类,或不怕水淹的灌木类。c.植树后在树木成长前,应防止流速大于3m/s的水流侵害。当植树地带可能受到流水冲击作用时,应在前方设置障碍物,加以保护。d.采用植树方法防护路基,应使树木及早成林,才能起到防护作用。二、冲刷防护措施对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。需要改变水流或提高坡脚处粗糙率,以降低流速、减缓冲刷作用时,可修筑坝类构造物。对于冲刷严重地段(急流区、顶冲地区),可采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用矿石、石笼或混凝土预制板等护底护脚。砌石基础应置于冲刷线以下,水上部分采用轻型防护即可2.1工程防护。工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育不良的岩石路基边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。 2.1.1干砌片石。干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护,可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度比为1:1.5-1:2.0。2.1.2 浆砌片石。浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡,应做好排水与防护的结合,否则不宜采用。当水流速度较大时(如4-5m/s),波浪作用较强,以及河流可能有流木及其他撞击物等冲击作用时,宜采用浆砌片石防护,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置。浆砌片石护坡优点是耐久性较好,适宜防护不同控制边坡中的岩土层和不同位置的边坡,且造价适中,故适用于上下边坡中的一般坡面。2.1.3拱式、网格防护。这种防护方式克服了鱼鳞状砌石防护排水抗冲刷能力弱和污垢量大的特点,最大限度地绿化坡面,外观较好,在高填方、长直线的护坡段,能达到美化、绿化的双重效果,是近年来公路防护常用的方法之一。缺点是施工上较繁琐,劳动强度大,对坡面要求严格,拱内必须填土植草或进行其他工程防护,否则易被雨水冲蚀。2.1.4 预制块铺砌防护。此方法是目前高速公路上应用较多的护坡方法之一,由于预制块的规格一致,易于施工,外观整齐,最大限度地减少了坡面防护对植草绿化的依赖性,即使坡面绿化效果不好,也不容易造成太严重的冲刷现象,所以,目前大多数高速公路采用这种方式,缺点是造价高,施工难度大。2.1.5喷射混凝土防护。喷射混凝土法分为素喷法和锚喷法。素喷法为直接将高标号砂浆喷射在大致平整的岩面上,使坡面易松散的颗粒得以稳固,保证行车及行人的安全。它用于表层易松散的风化岩面。锚喷法,其工作原理是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆约束山体的滑动,并在滑动体表面锚头上加挂钢筋网并喷射混凝土,在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构,这样可以将松散的岩石固定为一个整体,以达到彻底根治滑坡的目的。锚喷法适用于大部分岩石土和碎石土等地质结构山体和易产生滑坡地段,它可预防早期滑坡的产生。只要产生滑动的区域面积不很大,滑动层不很厚,都可以采用此方法。此外,对于边坡破坏较严重的情况,如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等,必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性(强度方面)和安全性(变形方面)。根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特点,主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施,如抗滑桩、锚杆(索)、挡土墙、削坡和灌浆等,使其分别适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。结语 随着国民经济建设不断发展,公路交通事业日新月异,公路日益增多,人们出行带来极大便利。但由于道路边坡失稳影响行车安全,甚至掩埋道路,中断交通,造成不可估计的经济损失事件时有发生。所以加强道路边坡防护至关重要,根据地质条件、水文地质条件、气候条件、地形地貌等多种因素,所采取的边坡防护相应措施也不同,根据地区地形、气候条件、地质状况,路基边坡在春雨季影响较大,加强雨季对道路路基边坡防护,是确保公路良好行车安全一项重要措施。