一.般路基邊坡常見病害

由于路基邊坡大面積裸露于空間,長期受自然因素的強(qiáng)烈作用,常發(fā)生物理力學(xué)性質(zhì)的變化,浸水后濕度增大,強(qiáng)度 降低;巖性差的巖體,在水溫變化條件下,加劇風(fēng)化:路基邊坡表面在溫差作用下形成脹縮循環(huán),在濕差作用下形成干濕循環(huán),從而導(dǎo)致強(qiáng)度衰減和剝蝕;地表水沖 刷,地下水侵入,使巖土表面失穩(wěn),極易加劇邊坡的病害;沿河路堤在水流沖擊、淘刷和侵蝕作用下,地基承載力下降,引起路基沉陷,導(dǎo)致邊坡病害;邊坡防護(hù)型 式不當(dāng),導(dǎo)致防護(hù)失;邊坡或橋臺背填料壓實(shí)度不足以及偷工減料、植物防護(hù)由于物種選擇不當(dāng)遭受蟲害或成活率降低等等,均是導(dǎo)致邊坡破壞的原因。

(1)邊坡坍方:路基邊坡的坍方是最常見的邊坡病害,亦是水毀的普遍現(xiàn)象。按照破壞規(guī)模與原因的不同,路基邊坡坍方可以分為剝落、碎落、滑坍、崩坍及塌坍等

(2)邊坡沖溝:多發(fā)生在匯水集中區(qū)或高填路段,誘發(fā)原因有:急流槽位置或間距設(shè)置不當(dāng);邊坡壓實(shí)度不足;防護(hù)型式不當(dāng)(多為分散排水時(shí));邊坡土質(zhì)不良 等因素。

(3)防護(hù)體滑落:誘發(fā)原因有:水毀;圬工砌筑質(zhì)量不符合要求;勾縫不密;未設(shè)粗砂濾層或泄水孔;坡腳支撐不穩(wěn)。

(4)防護(hù)剝蝕誘發(fā)原因有:風(fēng) 化;假縫;溫差脹縮;干濕脹縮。

(5)急流槽懸空誘發(fā)原因有:急流槽尺寸偏小導(dǎo)致泄水不及;數(shù)量過少導(dǎo)致排水不及;槽內(nèi)泄水不暢導(dǎo)致濺水;急流槽基礎(chǔ)不實(shí) 等。

(6)路塹塌方誘發(fā)原因有:巖土地質(zhì)不良;路塹頂部水浸入;風(fēng)化等。

(7)坡腳淘蝕誘發(fā)原因有:護(hù)面墻設(shè)置不當(dāng);排水溝尺寸偏;護(hù)面墻基礎(chǔ)不牢等

(8)草皮沖蝕誘發(fā)原因有:坡陡,水流流速>1.2m/s;草種不適;邊坡壓實(shí)度不足等。

(9)植草枯死誘發(fā)原因有:土質(zhì)、環(huán)境不適;草種不適;病 蟲害;壽命終止。

二、路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)原則

公路邊坡沿公路分布的范圍廣,對自然環(huán)境的破壞范圍大,如果在防護(hù)的同時(shí),能夠注意保 護(hù)環(huán)境和創(chuàng)造環(huán)境,采用適當(dāng)?shù)木G化防護(hù)方法來進(jìn)行,則會使公路具有安全、舒適、美觀、與環(huán)境相協(xié)調(diào)等特點(diǎn),也將會產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效 益。因此,邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“安全綠色、水土保持、恢復(fù)自然、環(huán)保之路”的設(shè)計(jì)原則。

三、路基邊坡防護(hù)方法

1.植草防護(hù)。植物防護(hù) 則是在邊坡上種植草或植樹,以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達(dá)到保護(hù)邊坡的作用。植物防護(hù)不僅可以美化公路環(huán)境, 調(diào)節(jié)邊坡的濕溫,起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用,而且又比較簡單、經(jīng)濟(jì)。植草防護(hù)應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茂耐旱草種,嚴(yán)禁采用生長在泥沼地的草皮。直接植草護(hù) 坡方法如下:其一,在土質(zhì)坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接噴灑在坡面上,優(yōu)點(diǎn)是方法簡單、施工方便、成本較低,但易受風(fēng)雨的侵蝕;其二,在修整好的坡面 上,將粘土、種子、肥料、水等混合物用噴漿機(jī)直接噴射于坡面,與原土壤粘合,種子發(fā)芽后便會植根于邊坡土壤中,形成整體保護(hù)。上述兩種方法在植草初期,應(yīng) 免受風(fēng)雨的侵蝕,可覆蓋纖維網(wǎng),由于坡面沒有任何的加筋處理,在暴雨和徑流的沖蝕下極易導(dǎo)致坡面破壞,因此一般應(yīng)在每年3-5月進(jìn)行。

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植草防護(hù)設(shè)計(jì)圖

2.工程防護(hù)。工程防護(hù)主要是針對不適宜植物生長的土質(zhì)填、挖方邊坡或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育不良的巖石路基邊坡等,采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。

3.干砌片石。干砌片石適用于保護(hù)邊坡免受大氣降水和地面徑流的侵害,以及保護(hù)浸水路堤邊坡免受水流沖刷。對嚴(yán)重潮濕或有凍害的路段、長期承受主動土壓力地段一般不宜采用干砌片石防護(hù),可用于下邊坡中的土質(zhì)邊坡防護(hù),坡度為1:1.5-1:2。

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干砌片石設(shè)計(jì)圖

4.漿砌片石。漿砌片石設(shè)置在浸水路堤及可能發(fā)生坡面被沖刷的土質(zhì)邊坡,應(yīng)做好排水與防護(hù)的結(jié)合,否則不宜采用。當(dāng)水流速度較大時(shí)(如4-5m/s), 波浪作用較強(qiáng),以及河流可能有流木及其他撞擊物等沖擊作用時(shí),宜采用漿砌片石防護(hù),必要時(shí)可與浸水擋墻或護(hù)面墻同時(shí)設(shè)置。漿砌片石護(hù)坡優(yōu)點(diǎn)是耐久性較好, 適宜防護(hù)不同控制邊坡中的巖土層和不同位置的邊坡,且造價(jià)適中,故適用于上下邊坡中的一般坡面。

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漿砌片石設(shè)計(jì)圖

5.拱式、網(wǎng)格防護(hù)。這種防護(hù)方式克服了魚鱗狀砌石防護(hù)排水抗沖刷能力弱和污工量大的特點(diǎn),最大限度地綠化坡面,外觀較好,在高填方、長直線的護(hù)坡段, 能達(dá)到美化、綠化的雙重效果,是近年來公路防護(hù)常用的方法之一。缺點(diǎn)是施上較繁瑣,勞動強(qiáng)度大,對坡面要求嚴(yán)格,拱內(nèi)必須填土植草或進(jìn)行其他工程防護(hù),否 則易被雨水沖蝕。

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拱式、網(wǎng)格防護(hù)

6.預(yù)制塊鋪砌防護(hù)。這是目前高速公路上應(yīng)用較多的護(hù)坡方法之一,由于預(yù)制塊的規(guī)格一致,易于施工,外觀整齊,最大限度地減少了坡面防護(hù)對植草綠化的依 賴性,即使坡面綠化效果不好,也不容易造成太嚴(yán)重的沖刷現(xiàn)象,所以,目前大多數(shù)高速公路采用這種方式,缺點(diǎn)是造價(jià)高,施工難度大。

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預(yù)制塊鋪砌防護(hù)

7.噴射混凝土防護(hù)。噴射混凝土法分為素噴法和錨噴法。素噴法為直接將高標(biāo)號砂漿噴射在大致平整的巖面上,使坡面易松散的顆粒得以穩(wěn)固,保證行車及行人 的安全。它用于表層易松散的風(fēng)化巖面。錨噴法,其工作原理是利用錨桿將滑動體固定在山體上,以錨桿約束山體的滑動,并在滑動體表面錨頭上加掛鋼筋網(wǎng)并噴射 混凝土,在滑動體表面形成鋼筋混凝土板體結(jié)構(gòu),這樣可以將松散的巖石固定為一個(gè)整體,以達(dá)到徹底根治滑坡的目的。錨噴法適用于大部分巖石土和碎石土等地質(zhì) 結(jié)構(gòu)山體和易產(chǎn)生滑坡地段,它可預(yù)防早期滑坡的產(chǎn)生。只要產(chǎn)生滑動的區(qū)域面積不很大,滑動層不很厚,都可以采用此方法。

此外,對于邊坡破壞較 嚴(yán)重的情況,如出現(xiàn)塌方、滑坡以及可能出現(xiàn)失穩(wěn)等,必須采取相應(yīng)的措施來確保邊坡的穩(wěn)定性(強(qiáng)度方面)和安全性(變形方面)。根據(jù)邊坡的不良工程地質(zhì)特征 和滑坡加固治理與防護(hù)工程特點(diǎn),主要選取適用性強(qiáng)、易于操作、工程負(fù)效應(yīng)小的措施,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等,使其分別適用于不同塌 方、滑坡的物理力學(xué)條件和地質(zhì)條件。

四.設(shè)置邊坡防護(hù)的一般要求

(1)路基防護(hù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則,深入調(diào)查研究,根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況,因地制宜,就地取材,選用適當(dāng)?shù)墓こ填愋突虿扇【C合措施,以保證路基的穩(wěn)固。不要輕易取消或減少必要的防護(hù)工程措施,而給養(yǎng)護(hù)管理遺留繁重的工作量。

(2)對于水流、風(fēng)力、降水以及其他因素可能引起路基破壞的,均應(yīng)設(shè)置防護(hù)工程。在沖刷防護(hù)設(shè)計(jì)中,要綜合考慮,使防護(hù)工程收到更好的效果。

(3)在不良的氣候和水文條件下,對粉砂、細(xì)砂與易于風(fēng)化的巖石邊坡,以及黃土和黃土類邊坡,均宜在土石方施工完成后及時(shí)防護(hù)。路塹邊坡應(yīng)根據(jù)邊坡巖組成及坡面弱點(diǎn)分布情況考慮全面防護(hù)或局部防護(hù)。

(4)對于沖刷防護(hù),一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段,可在沿河路基邊坡設(shè)砌石護(hù)坡、石籠或混凝土預(yù)制板等,以抵抗水流的沖刷和淘刷。需要改 變水流或提高坡腳處粗糙率,以降低流速,減緩沖刷作用時(shí),可修筑壩類構(gòu)造物。對于沖刷嚴(yán)重地段(急流區(qū)、頂沖地區(qū)),可采用加固邊坡(砌石護(hù)坡)和改變水 流情況的綜合措施;水下部分可視水流的淘刷情況,采用砌石、石籠或混凝土預(yù)制板等護(hù)底護(hù)腳。砌石基礎(chǔ)應(yīng)置于沖刷線以下0.5~1.0m,水上部分采用輕型 防護(hù)即可。

(5)坡面防護(hù)一般不考慮邊坡地層的側(cè)壓力,故要求防護(hù)的邊坡有足夠的穩(wěn)定性。但護(hù)面墻可用于極限穩(wěn)定邊坡。

(6)對高而陡的防護(hù)構(gòu)造物,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)置便于維修檢查的安全設(shè)施。