淺談工程邊坡治理方法
關(guān)鍵詞:邊坡治理;噴混植生;水土流失
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)的飛速開展,城市建設(shè)、公路、房地產(chǎn)開發(fā)等工程逐年增加,水土流失面積擴(kuò)張趨勢(shì)明顯,其中大部分是邊坡水土流失,大量高強(qiáng)度的水土流失,不僅影響生態(tài)景觀,而且危及基礎(chǔ)設(shè)施和防洪安全,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅,每年市政建設(shè)都要投入大量資金來防止水土流失。因此,對(duì)邊坡防護(hù)加固處理技術(shù)的研究開發(fā)顯得具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。邊坡防護(hù)技術(shù)形式多樣,如噴混植生、格構(gòu)防護(hù)、噴錨支護(hù)等,生物護(hù)坡就是利用植物單獨(dú)或與其他構(gòu)筑物配合對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)和植被恢復(fù)的一種綜合技術(shù),它包含綠化景觀、固土保水、防淺層滑坡、塌方等生物環(huán)境的基本內(nèi)容。下面就談?wù)勥吰轮卫沓S玫膸追N方法。
一、噴混植生
利用特制噴混機(jī)械將土壤有機(jī)質(zhì)、保水劑、粘合劑等混合干料攪拌均勻后加水噴射到巖石上,形成一層不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層,而達(dá)到快速恢復(fù)植被景觀,改善生態(tài)環(huán)境的目的。
1.1 噴混植生主要施工工序
清除邊坡松動(dòng)巖體,把邊坡坡面凹凸不平的地方大致整平;坡度越大,對(duì)錨桿、掛網(wǎng)要求越高,掛網(wǎng)的目的是讓種植基材在巖石表面形成一個(gè)持久的整體板塊,先在坡面上鋪鍍鋅鐵絲網(wǎng)或高強(qiáng)塑料加強(qiáng)網(wǎng),網(wǎng)孔規(guī)格為5cm×5cm,然后用風(fēng)鉆或電鉆按1×1m間距梅花形布置錨桿和錨釘。錨桿長(zhǎng)90~100cm,錨釘長(zhǎng)約50~60cm。應(yīng)特別注意網(wǎng)與巖石之間的距離約為種植基材厚度的一半[1],然后在網(wǎng)上噴射兩層有機(jī)植生土。第一次噴射厚度約8~10cm作為基質(zhì)(最薄處要求6cm以上),以覆蓋鍍鋅網(wǎng)為宜,側(cè)重于防護(hù)。第二次噴射混有草種及灌木種子的混合基質(zhì)材料2~3cm,側(cè)重于植生;噴射后覆蓋無紡布以防雨水沖刷;局部凹緩坡面處可植喬、灌木;灌水養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后,從有機(jī)植生土中長(zhǎng)出的草就覆蓋整個(gè)坡面,綠化見效又快又好。
1.2噴混植生的主要特點(diǎn)
噴混植生采用鍍鋅鐵絲網(wǎng)和鋼錨桿錨固,抗拉力強(qiáng)度大,可有效地防止崩塌和碎石掉落;粘結(jié)劑的膠結(jié)作用使噴混基質(zhì)與巖面粘結(jié)良好,避免雨水等對(duì)種植基質(zhì)造成沖刷侵蝕,在灌草植被與基材的共同作用下,基材的抗侵蝕性又得到進(jìn)一步的增強(qiáng);草本群落中加入灌木,增強(qiáng)群落穩(wěn)定性和自我調(diào)節(jié)能力,形成灌草結(jié)合的穩(wěn)定立體復(fù)合生態(tài)體系,灌草生態(tài)建植層的根系交織成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),能最大限度防止水土流失和坡面坍塌。
1.3噴混植生的適用條件
適用于坡比為1:1~1:0.5的非光滑巖坡面,如礫石層、軟石、破碎巖、較硬的巖石、極酸性巖土、開挖后的巖體邊坡以及擋土墻、護(hù)面墻、混凝土結(jié)構(gòu)邊坡等不宜綠化的惡劣環(huán)境。(2)能夠在復(fù)雜及惡劣條件下強(qiáng)制綠化,有效建植草坪。有些地區(qū)成功的將該技術(shù)運(yùn)用于85°以上的坡面,最終植被覆蓋率達(dá)到95%。
二、格構(gòu)防護(hù)
格構(gòu)防護(hù)是用混凝土、鋼筋混凝土、鋼筋混凝土格構(gòu)+錨桿、漿砌塊(片)石等材料,在邊坡上形成骨架,對(duì)滑坡體中深層坡體起保護(hù)作用并增強(qiáng)坡體的整體性,能有效防止邊坡在坡面水沖刷下形成沖溝,防止地表水滲入坡體和坡面,從而引起邊坡物質(zhì)的風(fēng)化,同時(shí),提高坡面地表粗度系數(shù),減緩水流速度,使得一般沖刷僅限于格構(gòu)內(nèi)局部范圍。
2.1格構(gòu)防護(hù)主要施工工序
治理時(shí)以水平高度8m為一級(jí)削成多級(jí)邊坡,坡比一般為1:0.75~1:1,每級(jí)設(shè)置1.5~2m的平臺(tái)。(2)修整邊坡,清理邊坡松石和不穩(wěn)定的泥土;開挖格構(gòu)梁基槽和坡頂、坡底、平臺(tái)截水溝。截水溝縱向間距一般為20~25m,尺寸b×h=0.35×0.6m,采用M7.5漿砌石砌筑。格構(gòu)間距2.5~3.5m,格構(gòu)及橫肋寬0.4~0.6m;釘入錨桿。格構(gòu)梁節(jié)點(diǎn)處設(shè)置ф25~ф28,一般長(zhǎng)8~12m的錨桿(具體長(zhǎng)度要通過計(jì)算確定);支設(shè)格構(gòu)梁模板并綁扎格構(gòu)梁鋼筋骨架,錨桿與鋼筋骨架應(yīng)焊接牢固;澆注混凝土。混凝土一般采用C20~C25,格構(gòu)梁兩邊和斜向橫肋下邊設(shè)置厚、寬均為60mm的攔水混凝土塊;格構(gòu)內(nèi)綠化。在格構(gòu)內(nèi)播草籽穴植灌木(1.5×1.5m),在平臺(tái)種植喬木,一排間距2m。形成錨桿格構(gòu)梁內(nèi)播草籽穴植灌木一體的永久護(hù)坡。
2.2格構(gòu)防護(hù)的主要特點(diǎn)
格構(gòu)防護(hù)結(jié)合生物護(hù)坡和工程護(hù)坡技術(shù),格構(gòu)梁解決了中深層邊坡的穩(wěn)定性問題,同時(shí)減少格構(gòu)內(nèi)草本的沖刷,而格構(gòu)內(nèi)播草籽穴植灌木則解決了生態(tài)問題[2];結(jié)構(gòu)物輕,材料用量省,施工方便,適用面廣,可以進(jìn)行系統(tǒng)排水,后期基本不用養(yǎng)護(hù),但造價(jià)比單純的植物護(hù)坡高很多;結(jié)合格構(gòu)的幾何圖形(正方形、菱形、拱形、主肋加斜向橫肋或波浪形橫肋以及幾種幾何圖形組合等形式)、邊坡分級(jí)和灌、喬、草、藤結(jié)合的生態(tài)群落,可以達(dá)到造型多樣,層次清晰的三維視覺效果。
2.3格構(gòu)防護(hù)的適用條件
格構(gòu)防護(hù)適用于風(fēng)化較嚴(yán)重的巖質(zhì)邊坡、坡面穩(wěn)定的較高土質(zhì)邊坡和松散堆積體滑坡的治理;適用于有視覺景觀和生態(tài)效果要求或邊坡穩(wěn)定性要求較高的公共場(chǎng)所,如市政公路兩側(cè)和城區(qū)邊坡等;當(dāng)公路兩側(cè)有綠化要求而又缺乏綠化用地或綠化用地的土質(zhì)較差時(shí)(如硬質(zhì)土或花崗巖風(fēng)化砂土等),可以結(jié)合在格構(gòu)內(nèi)穴植灌木、平臺(tái)上植喬木,達(dá)到改善視覺效果的目的。
三、噴錨支護(hù)
噴錨支護(hù)是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝土層共同作用來提高邊坡巖石的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度,減小巖(土)體側(cè)向變形,增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性,防止邊坡巖石繼續(xù)風(fēng)化,保護(hù)邊坡不發(fā)生落石崩塌。錨桿的作用是將各種荷載(巖<土>的側(cè)壓力、水壓力等)傳遞到穩(wěn)定巖(土)層中。3.1噴錨支護(hù)的主要施工工序
清除風(fēng)化碎渣、孤石和風(fēng)化土層;坡面設(shè)置泄水孔,L=500@2m×2m,孔徑50mm,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況仰角一般為10o~15o。網(wǎng)筋采用鋼筋6@200×200,網(wǎng)和巖石面保持3~5cm間距,交結(jié)點(diǎn)用22號(hào)鐵絲捆綁,鋼筋網(wǎng)與錨桿外露頭點(diǎn)焊牢固,保證噴射混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)不變形和晃動(dòng);用清水將坡面沖刷干凈,濕潤(rùn)巖層表面;噴射混凝土。采用干拌濕噴的方式進(jìn)行噴射C20混凝土10~15cm,加入速凝劑3%,噴射后及時(shí)養(yǎng)護(hù),防止開裂。
3.2噴錨支護(hù)的主要特點(diǎn)
噴錨支護(hù)屬于工程護(hù)坡,穩(wěn)定性一般較生物護(hù)坡好,但因視覺污染、生態(tài)失衡等缺點(diǎn),一般只在人流量較少的地方采用;不存在雨水沖刷坡面造成沖溝的問題,能有效的控制水土流失[3];施工技術(shù)難,要嚴(yán)格控制操作規(guī)程,造價(jià)相對(duì)較高,但后期不需要養(yǎng)護(hù);噴錨支護(hù)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),牢固耐用,使用壽命一般不小于50年。
3.3噴錨支護(hù)的適用條件
主要適用于巖性較差、強(qiáng)度較低、易于風(fēng)化的巖石邊坡,或雖為堅(jiān)硬巖層,但風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育、易受自然引力影響、導(dǎo)致大面積碎落以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡,或巖質(zhì)邊坡因爆破施工,造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內(nèi)部,或上部巖層風(fēng)化破碎,下部巖層堅(jiān)硬完整的高大路塹邊坡!
上述幾種護(hù)坡方法,能有效減少水土流失,生物護(hù)坡解決的是邊坡淺層的穩(wěn)定性問題,若有中深層的穩(wěn)定則需要以結(jié)構(gòu)型的工程護(hù)坡加以補(bǔ)強(qiáng),因而生物護(hù)坡與工程護(hù)坡則需互相配合,要在其中找出可以互相搭配的方法。這也是邊坡穩(wěn)定處理工作中必須注意的問題。并非每一種邊坡都適合生物護(hù)坡或工程護(hù)坡,對(duì)此應(yīng)在大自然與工程之間找出最能解決問題的方法,使大自然與工程和諧相處。
參考文獻(xiàn):
[1]馬宗磊.試論鐵路巖石邊坡噴混植生植物護(hù)坡施工技術(shù)[J].大眾科技,2006,""(3)
[2]許英姿.公路邊坡防護(hù)中常見格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)分析[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào),2003,23(1)
[3]邊坡噴錨支護(hù)施工技術(shù)淺議[J].金卡工程,2009,13(12)