论高等级公路边坡防护

论高等级公路边坡防护论高等级公路边坡防护 摘要分析了影响路基边坡稳定的因素和边坡的侵蚀机理 提出了边坡防护的 类型 特点及进行边坡防护设计的注意事项 关键词高等级公路路基边坡防护 1 前言防护工程是公路建设的重要组成部分 是防治路基病害 保证路基稳 定 改善环境景观及保护生态平衡的重要措施 如何保持高等级公路边坡的稳 定 采取何种技术措施对边坡进行防护 越来越受到 公路设计与管理人员的重视 2 影响边坡稳定的因素影响边坡稳定的因素很多 总体可分为两大类 即 自然因素和人为因素 1 自然因素 影响边坡稳定的自然因素包括地质 地形 气候和水文条件等四个方面 2 人为因素 影响边坡稳定的人为因素有设计因素 施工因素和养护管理因索 3边坡侵蚀机理 通过对边坡力学特性研究 得出以下结论 公路边坡由于降雨产生的坡面流与明渠流具有不同的水力学特点 它应该是产 流降雨强度 坡长 坡角 除草系数的函数 由于坡角增大 一方面使势能向 动能的转化加快 另一方面确实是单位坡长所 接受的降雨减少 因此边坡的流速应该存在一个临界坡角 从Muzik的边坡径流 平衡时间关系式出发 推出了一个公路边坡坡面径流流速的关系式 V K xLo 珊 c060 蛳也x 3ino 30 a n o 80 式中的K为系数 L为 坡长 为边坡坡脚 11为边坡坡面的粗糙系数 8为产流降雨强度 通过对比 式的数学处理得到边坡坡面流速的临界角为41 左右 考虑到边坡土壤侵蚀量 是流量与流速的函数 进一步推导出公路边坡土壤侵蚀量同样存在一个临界坡 脚 这个坡脚大约25 左右 这与公路边坡常采用1 1 5坡率很是接近 因此 对边坡的防护应引起足够重视 边坡在自然界降雨情况下不断经受降雨的袭击 其中一部分下渗 一部分在边坡汇集 形成径流 径流在土颗粒表面产生剪切 力 当这种力大到能抵消土的侵蚀能力时 土颗粒被径流带走 从而发生侵蚀 这种径流的剪切力与土壤颗粒抵抗力之间的相互作用不同相可引起溅蚀 溶蚀 片蚀 沟蚀等不同的侵蚀现象 4边坡防护类型 由影响边坡稳定的因素看出 要想保持高等级公路的边坡稳定 必须在设计 阶段引起重视 做好边坡设计 在高等级公路边坡的防护设计中 应遵循 因 地制宜 就地取材 经济适用 照顾景观 的原则 因地制宜 就是要结合实 际地形 地质条件 确定防护方法 就地取材 就是尽量利用在当地适合植物 生长的土质路段 优先选用植物防护 经济适用 就是要力求节省工程费用和 其它开支 既要少花钱多办事 又要经济耐用和养护工作量小 照顾景观 就 是 不但要能保护边坡 而且还应力求适合当地环境的美观 总之 应充分考虑路 线所经地区的地质 气候等情况 综合分析比较选择合适的防护类型 4 1 边坡的生物防护 对于高等级公路开挖的边坡 传统的实体护坡或挂网喷混凝土防护 虽然能 起到防风化碎落的作用 但无法恢复原山坡的植被系统 无法形成优美的公路 景观 不符合国家建设 绿色通道 的要求 为有效地保护和美化环境 应在 边坡绿色防护方面下功夫 优先使用生物防护 高等级公路的生物防护有多种 形式 在运用时要根据实际情况 因地制宜 灵活掌握 下面介绍几种物防护 的方法 1 灌木护坡 在边坡栽植一种灌木或多种灌木混栽 灌木群落可以 有效地稳固边坡 防止水土流失 如许多地方栽植紫穗槐保护边坡 2 草坪及 地被植物护坡 在边坡种植各种草坪或其它地被植物 从而达到防护的目的 近年来我国的公路工作者做了很多研究 如湿式喷播技术 客土喷播技术 挂 网植草等 各种冷季型草坪 暖季型草坪 白刺 地锦 紫花苜蓿等地放植物 均可起到很好的防护作用 3 草灌混栽护坡 草灌混栽护坡较单纯灌木 护坡或单纯草坪护坡有许多优点 灌木护坡由于灌木生长初期生长缓慢 快速 覆盖地表能力较差 往往不能很好地起到拦蓄坡面地表径流 减轻侵蚀的作用 单纯采用草坪护坡 因草本植物生长年限较灌木短 持久护坡能力较差 采用 草灌混栽护坡则可取长补短 兼具两种方式的优点 弥补两种方式的缺点 是 较理想的生物护坡方式 4 乔灌结合护坡 在一些特殊路段可采取乔 木 灌木混栽的方式护坡 如在山区的一些路段坡面较长 坡度很陡 水土流 失严重 而且容易发生滑坡 塌方等自然灾害 在这些地段的边坡采取乔灌结 合护坡 可以最大限度地发挥植物的护坡作用 防止水土流失 减少滑坡 塌 方等自然灾害对公路的破坏 4 2菱形 矩形网格护坡 菱形 矩形网格护坡可预制安装也可用水泥混凝土现浇和石砌 工艺简单 网格内可植草 但只适用于填挖方土质边坡 且园单层铺砌厚度单薄 所以断 面尺寸小 结构不稳定 不适用于高填深挖边坡 4 3六角空心砖护坡 六角空心砖护坡是用水泥混凝土预制安装的一种边坡防护形式 施工工艺简 单 空洞内可填土绿化 有一定观赏价值 但自重大 费用高 且还会阻碍边 坡水的排出 对边坡稳定不利 要慎重选用 4 4喷射混凝土护坡 对一些较高的风化岩石边坡 采用喷射混凝土作护坡可阻止风化 且重量轻 施工设备简单 但费用较高 厚度难以控制 对景观有一定影响 应尽量少采 用 4 5叠挟护坡 叠拱护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋 用水泥预制混凝土块做成拱形窗 台 坡面水从肋上 排出 进人排水边沟 空心部分可植草 该防护方法是一种较理想的防护形式 适用于挖方或填方及高填深挖土质边坡 填方路基可不设拦水带 路面水可直 接排人叠拱护坡 4 6三维固土网垫结合植被护坡 三维固土网垫结合植被护坡方法是近几年发展起来的一种边坡防护形式 与 以往边坡防护形式如砌石 预制块 单一植被相比较 具有施工方便 工期较 短 造价低廉 护坡效果好等优点 可在短时间内绿化 美化边坡 使公路与 周围环境景观融为一体 并有利于后期养护管理 三维固土网垫结合植被护坡 方法施工简便 劳动强度小 效率高 每人每天可施工100 150m2 同时大大 降低了工程造价 其造价仅是3m x3m浆砌片石骨架防护方法的50 是预制块 防护方法的40 是浆砌片石全坡面防护方法的30 5 边坡防护设计注意事项 1 护坡方法应优先考虑采用植物防护 当土质不易植物生长及难以保证边坡 稳定时 要考虑经济性 施工及效果 采用圬工防护或相应的辅助设施 2 在防护方案设计时 应参照上述设计原则 初步选出护坡方法 在施工阶段 要对每个边坡的排水 土质等调查 根据调 查结果变更原设计 3 在不良的气候和水文条件下 对粉砂和易 于风化的岩石边坡 以及黄土和黄土类边坡 均宜在土石方施工完成后及时防 护 路堑边坡应据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护 4 对于土路堤的坡面铺砌防护工程 最好待 填土沉实或夯实后施工 并根据填料的性质及分层情况决定防护方式 铺砌的 坡面应预先整平坑洼处应填平夯实 5 对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草 的破碎岩路堑边坡 应综合考虑地形关系 基岩风化破碎程度 地震 暴雨 漏水 施工难易及经济性等因素 慎重选择喷浆 混凝土 护面墙