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摘要:我国公路建设自20世纪8O年代以来得到了快速发展。但由于自然条件及特重、重交通量和超重轴载的破坏作用,使路基经常发生损坏及病害,因此,路基的防护和加固问题必须得到重视,本文阐述路基防护的基本原理和方法,为工程实践提供参考。
关键词:路基 防护 措施
防护工程在公路的建设当中占据着一个很重要的位置,它是防止路基病害、保证路基稳固、保护生态平衡、改善环境、美化路容以及提高公路的使用品质的重要手段。随着公路建设的快速发展,路基的防护也越来越得到重视。如若防护及加固措施不得力,就极易引起各种防护工程的病害,因此,选好防护类型和加固方法是搞好公路建设工程质量的核心及关键。
一、公路路基破坏的形式
1.路基沉陷——是指路基在垂直方向产生较大的沉落。路基的不均匀下陷,将造成局部路段破坏、影响交通。路基沉陷有以下两种情况:一是路基本身的沉缩;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷。
2.不良地质和水文条件造成的路基破坏。公路在不良地质条件和较大自然灾害地区,均可能导致路基的破坏。
3.边坡坍塌。路基边坡的滑塌是最常见的病害之一,根据边坡土质类别、破坏原因和规模的不同,可分为由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成的溜方和一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动而引起的滑坡两种。
二、公路路基的防护措施
1.边坡坡面防护
坡面防护主要是保护路基边坡表面免受降水、日照、气温、风力等自然力的破坏,从而提高边坡的稳固性。坡面防护包括植物防护和工程防护,当路基土石方施工时或完毕后,应及时进行路基边坡防护。
(1)植被防护
一般采用铺草皮,种草和植灌木(树木)形式,利用植被对边坡的覆盖作用,植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活,便于养护,经济的植物类种。植被根系能与土层密切结合,根与根相连,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效的稳定土层、阻挡冲刷和坍塌。另外,植物防护还能美化环境,增加较好的视觉效果。铺草皮防护,适用于各种土质边坡, 草皮厚度宜1cm左右。种草防护,适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微的路基边坡上。路堑较陡或较高时可通过实验,将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上。灌木(树木)防护,适用土边坡栽植。
当前公路种草护坡较新的技术有液压喷播植草护坡、三维植被网护坡和挂网客土喷播三种。液压喷播植草是将草种、木纤维、保水剂、黏合剂、肥料等与水的混合物通过专用喷播机喷射到预定区域。三维植被网护坡是以热塑性树脂为原料经挤出、拉伸等工序形成相互缠绕、在接点上相互熔合、底部为高模量基础层的三维立体结构网垫。挂网客土喷播技术采用压缩空气喷枪将混合好的客土喷射到坡面上,再在其上喷射植被种籽,通过植被发达的根系和网体的紧密结合,对公路边坡达到防护的目的。
(2)工程防护
工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。一般采用框格、抹面、捶面和喷桨、坡面护墙、护坡等。框格防护用混凝土、浆砌片(块)石等材料,在边坡上形成骨架,提高边坡表面粗糙度系数,减缓了水流速度。根据美观需要,框格可做成各种造型。六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆切片石或预制块作成的麦穗形等。由于在边坡中镶槽镶进,有一定的施工难度。抹面、捶面防護,当路基较低时,采用抹面防护合理掺加草籽,既能起到防护作用又能起到绿化效果,可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护,适用于边坡易风化,裂隙和节理发育,坡面不完整的岩石边坡。护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡,免受大气影响而修的墙,称为护面墙。可有效的防止三类坍塌,是最常用的一种防护形式。护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。
2.冲刷防护
(1)直接防护
直接防护是在稳定的边坡上直接加固的一种措施,其特点是不干扰或很少干扰原来的水流性质。直接防护类型有植物防护、砌石、抛石、石笼等。
①植物防护和砌石防护
植物防护与石砌防护,和坡面防护中所述的基本上是类似的,但是其堤岸的防冲刷的主要原因是由于洪水比较急,水位的变迁也不一定,同时水流的速度也比较大,因此其相应的要求也就会更高
②抛石防护
抛石防护是指为防止河岸或构造物受水流冲刷而抛填较大石块的防护措施。类似在坡脚处设置护脚,亦称抛石垛。抛石不受气候条件限制,路基沉实以前均可施工,季节性浸水或长期浸水亦均可用。
③石笼防护
石笼是指为防止河岸或构造物受水流冲刷而设置的装填石块的笼子。是用铁丝来编织成为框架,内部填上石料,将其设置在坡脚的地方,用以来防止急流及大风浪对堤岸破坏,同时也可以用其来加固河床,以防止淘刷。
(2)间接防护
间接防护是指设置导治的结构物,例如有丁坝、防洪堤、顺坝、拦水坝等等,必要的时侯可以疏浚河床、变换河道,用以来改变流水的方向,从而可以避免由于减缓水流的速度对于路基的直接破坏。
间接防护类型有导流坝、防护林带及改河道等。导流的结构物有丁坝、顺坝、格坝以及一些必要的改河工程。设置导治的结构物不仅可以改变水流的方向,消除和减缓水流对于堤岸的直接破坏,同时还可以减轻堤岸近旁的淤积,彻底的解除水流对于局部堤岸的损害作用,起到安全保护的作用。导治的结构物的布置,应当综合的考虑河道的宽窄、水流的方向、地质条件、防护的要求、材料的来源、施工条件以及工程经济等各方面的因素,同时要进行综合的考虑,全面治理,要避免河床更多压缩,或因水位提高和水流改向,而危害河对岸或附近地段的农田水利、地面建筑及堤岸等。
3.支挡防护
支挡构造物用以防止路基变形或支挡路基本身,以保证路基稳定性。常用的支挡构造物主要有挡土墙、垒石、垄石、石垛等具有承重作用的构造物。其中挡土墙是支挡防护的主要形式。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙受力比较合理,墙身圬工体积小,已广泛应用于公路路基的防护。
四、结束语
公路路基的防护及加固对于公路建设有着十分重要的意义,因此在工程建设的过程当中,应当结合实际的情况,因地制宜,从而合理的选择防护类型及加固方法对路基进行维护。■
参考文献
[1]谢光武.高速公路路基边坡防护相关问题探讨.中国西部科技,2010
关键词:路基 防护 措施
防护工程在公路的建设当中占据着一个很重要的位置,它是防止路基病害、保证路基稳固、保护生态平衡、改善环境、美化路容以及提高公路的使用品质的重要手段。随着公路建设的快速发展,路基的防护也越来越得到重视。如若防护及加固措施不得力,就极易引起各种防护工程的病害,因此,选好防护类型和加固方法是搞好公路建设工程质量的核心及关键。
一、公路路基破坏的形式
1.路基沉陷——是指路基在垂直方向产生较大的沉落。路基的不均匀下陷,将造成局部路段破坏、影响交通。路基沉陷有以下两种情况:一是路基本身的沉缩;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷。
2.不良地质和水文条件造成的路基破坏。公路在不良地质条件和较大自然灾害地区,均可能导致路基的破坏。
3.边坡坍塌。路基边坡的滑塌是最常见的病害之一,根据边坡土质类别、破坏原因和规模的不同,可分为由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成的溜方和一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动而引起的滑坡两种。
二、公路路基的防护措施
1.边坡坡面防护
坡面防护主要是保护路基边坡表面免受降水、日照、气温、风力等自然力的破坏,从而提高边坡的稳固性。坡面防护包括植物防护和工程防护,当路基土石方施工时或完毕后,应及时进行路基边坡防护。
(1)植被防护
一般采用铺草皮,种草和植灌木(树木)形式,利用植被对边坡的覆盖作用,植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活,便于养护,经济的植物类种。植被根系能与土层密切结合,根与根相连,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效的稳定土层、阻挡冲刷和坍塌。另外,植物防护还能美化环境,增加较好的视觉效果。铺草皮防护,适用于各种土质边坡, 草皮厚度宜1cm左右。种草防护,适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微的路基边坡上。路堑较陡或较高时可通过实验,将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上。灌木(树木)防护,适用土边坡栽植。
当前公路种草护坡较新的技术有液压喷播植草护坡、三维植被网护坡和挂网客土喷播三种。液压喷播植草是将草种、木纤维、保水剂、黏合剂、肥料等与水的混合物通过专用喷播机喷射到预定区域。三维植被网护坡是以热塑性树脂为原料经挤出、拉伸等工序形成相互缠绕、在接点上相互熔合、底部为高模量基础层的三维立体结构网垫。挂网客土喷播技术采用压缩空气喷枪将混合好的客土喷射到坡面上,再在其上喷射植被种籽,通过植被发达的根系和网体的紧密结合,对公路边坡达到防护的目的。
(2)工程防护
工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。一般采用框格、抹面、捶面和喷桨、坡面护墙、护坡等。框格防护用混凝土、浆砌片(块)石等材料,在边坡上形成骨架,提高边坡表面粗糙度系数,减缓了水流速度。根据美观需要,框格可做成各种造型。六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆切片石或预制块作成的麦穗形等。由于在边坡中镶槽镶进,有一定的施工难度。抹面、捶面防護,当路基较低时,采用抹面防护合理掺加草籽,既能起到防护作用又能起到绿化效果,可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护,适用于边坡易风化,裂隙和节理发育,坡面不完整的岩石边坡。护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡,免受大气影响而修的墙,称为护面墙。可有效的防止三类坍塌,是最常用的一种防护形式。护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。
2.冲刷防护
(1)直接防护
直接防护是在稳定的边坡上直接加固的一种措施,其特点是不干扰或很少干扰原来的水流性质。直接防护类型有植物防护、砌石、抛石、石笼等。
①植物防护和砌石防护
植物防护与石砌防护,和坡面防护中所述的基本上是类似的,但是其堤岸的防冲刷的主要原因是由于洪水比较急,水位的变迁也不一定,同时水流的速度也比较大,因此其相应的要求也就会更高
②抛石防护
抛石防护是指为防止河岸或构造物受水流冲刷而抛填较大石块的防护措施。类似在坡脚处设置护脚,亦称抛石垛。抛石不受气候条件限制,路基沉实以前均可施工,季节性浸水或长期浸水亦均可用。
③石笼防护
石笼是指为防止河岸或构造物受水流冲刷而设置的装填石块的笼子。是用铁丝来编织成为框架,内部填上石料,将其设置在坡脚的地方,用以来防止急流及大风浪对堤岸破坏,同时也可以用其来加固河床,以防止淘刷。
(2)间接防护
间接防护是指设置导治的结构物,例如有丁坝、防洪堤、顺坝、拦水坝等等,必要的时侯可以疏浚河床、变换河道,用以来改变流水的方向,从而可以避免由于减缓水流的速度对于路基的直接破坏。
间接防护类型有导流坝、防护林带及改河道等。导流的结构物有丁坝、顺坝、格坝以及一些必要的改河工程。设置导治的结构物不仅可以改变水流的方向,消除和减缓水流对于堤岸的直接破坏,同时还可以减轻堤岸近旁的淤积,彻底的解除水流对于局部堤岸的损害作用,起到安全保护的作用。导治的结构物的布置,应当综合的考虑河道的宽窄、水流的方向、地质条件、防护的要求、材料的来源、施工条件以及工程经济等各方面的因素,同时要进行综合的考虑,全面治理,要避免河床更多压缩,或因水位提高和水流改向,而危害河对岸或附近地段的农田水利、地面建筑及堤岸等。
3.支挡防护
支挡构造物用以防止路基变形或支挡路基本身,以保证路基稳定性。常用的支挡构造物主要有挡土墙、垒石、垄石、石垛等具有承重作用的构造物。其中挡土墙是支挡防护的主要形式。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙受力比较合理,墙身圬工体积小,已广泛应用于公路路基的防护。
四、结束语
公路路基的防护及加固对于公路建设有着十分重要的意义,因此在工程建设的过程当中,应当结合实际的情况,因地制宜,从而合理的选择防护类型及加固方法对路基进行维护。■
参考文献
[1]谢光武.高速公路路基边坡防护相关问题探讨.中国西部科技,2010