公务员期刊网 精选范文 高边坡防护工程范文

高边坡防护工程精选(九篇)

高边坡防护工程

第1篇:高边坡防护工程范文

关键词:高边坡;锚杆;框架梁;施工工艺

中图分类号:TU74 文献标识码: A

1 工程概况

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 工艺流程

锚杆框架梁施工工艺流程图如图1

2.1.1路堑边坡开挖:根据图纸的设计要求放出开挖线,采用挖掘机进行开挖。

① 钻孔作业平台为自行设计,由普通钢管搭设而成。钻机固定到作业平台上。

②锚杆钻孔采用风动钻进,钻孔完成后使用高压风清孔,清除孔内岩粉和积水。严禁水冲钻进,严禁用高压水清孔,以免塌孔。钻孔与水平面向上夹角20°~25°。

2.1.4锚固注浆

①锚孔内注浆采用一次注浆,采用孔底返浆法。拌好的水泥浆在通过2.5mmx2.5mm的滤网(筛除浆体中的大颗粒,以免堵塞输浆管路)后,存放于储浆桶内供压浆使用。储浆桶内的水泥浆在使用前仍低速搅拌,防止流动度的损失。

图1 锚杆框架梁施工工艺流程图

2.1.6框架梁施工

⑴框架梁刻槽施工

由测放班在坡面上标示出框架梁的位置。按框架梁尺寸及模板厚度精确挖出单根轮廓。在基础开挖时,在每个框格下方设置挡土板,堆放刻槽土,便于空心砖安装后回填客土。框架梁埋深按设计要求0.15m进行埋深。混凝土背面与槽底面密贴,凹凸不平处用水泥砂浆或混凝土嵌补,保证混凝土均匀受力。

⑵梁体钢筋绑扎

②钢筋骨架在地面上下料和分片绑扎成型,在打入锚杆和注浆后,分片将钢筋骨架挂在锚杆上,并采用焊接与锚杆连接。钢筋骨架安装应与坡面密贴,并设固定锚桩锚固于坡面。

③钢筋焊接接头需错开分散布置,同一截面钢筋接头截面积不得超过钢筋总截面积的50%。不但要考虑同一骨架内部的钢筋接头的分布问题,还要考虑骨架与骨架之间的钢筋接头错开的问题。

⑶模板安装

① 模板采用1.5m×0.4m和1.1m×0.4m钢模拼装。挡水缘模板采用5cm角钢吊挂于40cm模板顶部,模板线型分别在坡顶及坡脚各放一控制点挂线施工,在曲线段时每5m放一控制点挂线施工,保证线形顺畅。

②安装前首先检查钢筋骨架施工质量,并做好记录,然后安装模板。模板表面刷脱模剂,模板接装要平整、接缝严密、尺寸准确。用钢杆支撑固定模板,模板底部要与基础紧密接触,以防漏浆、胀模。检查模板安装质量,并做好原始质检记录

⑷混凝土浇筑

浇筑前应检查框架的截面尺寸,要严格检查钢筋数量及布置情况。框架主筋的保护层要满足设计要求6.1cm。浇筑框架砼必须连续作业,边浇筑边振捣。混凝土浇筑采用吊车浇筑,浇筑速度不宜太快。特别要注意的是挡水缘必须与梁体一起浇筑。

⑸伸缩缝设置

⑹砼养护

⑺混凝土六棱空心砖预制及安装

① 车站段六棱空心砖均在混凝土构件预制场进行集中预制加工。六棱空心砖采用高强塑料定型模板和振动台振捣成型工艺。养护采用保温棚内洒水湿养。 ②六棱空心砖铺设前应将坡面清刷平整。在框架梁框格内侧砖设计顶面弹线,在框格内挂十字线,控制空心砖顶面高程。板边与坡面一致,板面和坡面密贴,板块排列整齐平顺,不得扭曲,确保空心砖顶面平顺美观。

③混凝土六棱空心砖应自下而上铺设,最底层空心砖砖楞应与梁体密贴,铺装完成后使其受力均匀。铺设时用橡皮锤击打使砖与坡面密贴,不得使用铁锤等硬物击打,防止对空心砖造成破坏,影响美观。混凝土六棱空心砖安装起点和终点不足一块时,采用切割机切砖嵌补工艺。混凝土六棱空心砖安装完毕后,选择适合植物生长的土进行客土。

2.2 锚杆框架梁工艺控制要点

⑴为防止挖掘机开挖时对设计边坡的破坏,预留不小于50cm厚土层采用人工刷坡。开挖和刷坡时使用自制的坡度尺来控制坡率。

⑵钻孔作业平台与坡面的角度(20°~25°),以保证钻孔时孔位与坡面的角度与设计相符合。

⑶确保锚杆的长度与弯起结构尺寸符合设计要求。

⑷锚杆入孔时,要先将支架朝上,缓慢沿孔壁向内滑动,到位后用管钳将锚杆提起转动至正确位置,做到孔壁不受扰动,并保证方向及位置准确,即定位支架在锚杆下方支撑孔壁,使锚杆上下左右分别在一条直线上。

⑸锚杆拉拔试验前应对试验仪器进行标定,并将其置于稳定、平整的岩层上。在该段所有锚杆任意选定3%且不少于3根作为试验对象。按照规范要求匀速加压或松压,不得一步到位,加压时施工人员不得正对锚杆且不能站在试验仪器下方,防止拉拔过程中出现安全事故。

⑹确保框架梁的定位准确,要使锚杆位于节点的正中心。刻槽深度要满足设计深度的要求。基础开挖采用人工风镐凿除方式自上而下进行,开挖时注意不得挠动原状土。

⑺在施工安置框架钢筋之前,先清除框架基础底浮碴,保证基础密实,并在底部铺一层1:3水泥砂浆垫层。 绑扎钢筋时,用垫块垫起,与坡面保持一定距离。

⑻框架梁骨架的模板全部采用钢模成型。特别注意挡水缘的模板必须和框架梁的模板一次成型。

⑼伸缩缝要求按照设计位置留置,并与梁体轮廓线平行,位置居中。留置时必须是贯通缝,不允许时候做假缝。填塞沥青麻筋时必须全段面填塞密实,不允许留空洞。

⑽确保空心砖在出厂时质量合格,装卸、运输时注意成品的保护。铺砖时注意砖体与梁体的接触面应为最下侧梁体的顶面。空心砖不足一块需要嵌补时,必须现场尺量,切割机切割,不允许随意砸断。

3 施工不足及优化点

⑴ 在施工之前未整体规划沉降缝(伸缩缝)位置,造成后期框架梁与平台封闭沉降缝不在同一断面;

⑵ 框架梁布置欠妥,最底层节点位置未置于护脚中,不仅不美观还对施工造成很大难度;

⑶ 挡水缘模板设计有缺陷,应在挡水缘侧模悬挂装置上增加5mm厚垫片,使之略高于混凝土表面,方便收面施工。

第2篇:高边坡防护工程范文

关键词:高速公路; 边坡; 植被;存在问题;对策

前言

目前在国际上,高速公路边坡植被防护的方法有液压喷播植草护坡、喷混植生植被护坡等,但其技术始终处于研究开发阶段,而我国高速公路边坡植被防护技术开展研究的时间较晚,还不是十分成熟,近十几年来,他们主要是围绕植被护坡工程技术进行讨论,尚无或较少有人对高速公路边坡植被防护方法中存在的不足进行研究。所以,系统地介绍高速公路边坡植被防护方法和优缺点以及探索高速公路植被护坡技术的可持续发展对策就显得尤为迫切。本文通过对高速公路植被护坡方法等方面的基础研究,分析现有高速公路植被护坡方法及其存在的不足,结合研究内容提出合理的对策与建议,仅为高速公路植被护坡工程提供参考。

1、我国高速公路边坡植被防护工程中存在的问题

随着高速公路边坡植被防护技术的推广应用,在实际应用中发现也有一些不足,植被防护技术暴露出了许多问题。

1.1草坪的退化

在高速公路工程建设中,人工种植草坪在低养护或无养护情况下,极易退化、死亡, “一年一大片,两年一条线,三年一点点,四年看不见”是其形象写照。因为人工种植草种生长力较弱、品种单一,高速公路边坡的水分、养分等供应较差,在自然状态下,出现草坪退化。已竣工的广东开(平)佛(山)高速公路,云南昆曼大通道部分路段如玉(溪)元(江)高速路等边坡植草都呈现不同程度的草坡退化,这是一个十分突出和严重的问题,若草坡退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到生态防护效果,最终可能会引起水土流失、路面垮塌等许多不良后果。

1.2 坡面防护植物种类单一

目前,大多数高速公路护坡植物选择较单一,常常采用牧草和草坪植物导致出现黄化、裸斑、滑坡等现象,其抗侵蚀能力较差,呈现较单一的景观效果。单一的植物种类容易受到来自夏季高温、冬季严寒的限制以及植物病虫害的威胁。

1.3机械喷播时植物种子配比难以控制

在高速公路建设中,采用液压喷播的方法在较短的时间内把开挖的边坡恢复到植被覆盖状态,施工者面临的首要问题就是如何将植物种子配比到最佳状态,植物种子的比例将最终确定坡面植物的成型方式及护坡的效果。

1.4自然条件的恶劣对边坡植被构成威胁

开挖后的岩石边坡,岩石层厚,整体性好,坡体高陡,对边坡进行植被绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱,夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,这将直接影响到边坡植物的成活和生长。某些地区的夏季,即使选择高羊茅抗旱、耐热品种􀀁猎狗􀀁等作为岩石边坡的优势种,但由于高温、高湿的气候条件,使高羊茅出现了倒伏、死亡现象。灌木种子如合欢、火棘、胡枝子等在坡面的发芽、生长相当不佳,正常的发芽率不足10%。

1.5 喷播基材能否长期发挥作用

采用喷播技术对岩石边坡绿化施工后,早期会得到一定的绿化效果,但随着时间的推移,基材的养分必然会因流失或被植物吸收而损失,基材肥料的缓效性、基材的保水性也会逐渐丧失,从而难以使绿化的坡面得到长久的保护。如果该问题得不到解决,那么岩石边坡的植被绿化技术将面临巨大挑战。

2、根据存在问题给出的措施与建议

2.1 灌、草结合走本土化道路

防治边坡草坪退化的重要措施就是灌草相结合,掌握当地植物群落结构特点,走本土化道路。在国外已经开始流行以灌木为主的绿化方式,天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用灌草结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将灌木树种和草种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。

2.2丰富边坡植物的多样性

在高速公路边坡植被防护过程中,首先选择灌草为主的水土保持植物作为“先锋植物”,让这些先锋植物迅速覆盖坡面,防止水土流失,使边坡坡面与周围的自然环境协调,使其与自然融为一体。在选择坡面植被时草本植物可以考虑禾本科香根草,灌木植物考虑大叶黄杨、迎春、枸杞等,植物的选择宜以乡土植物为基调,同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物。建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强。

2.3加大科研投入,探索新的护坡植被种类

我国植物资源丰富,在植被护坡的过程中优先选择当地野生植物资源,它是在本地气候条件和环境条件下长期进化的结果,最适合当地的立地条件。但这方面的研究目前还比较少,应加强研究力度,找出适合当地立地条件的新的护坡植被。

2.4 重视边坡防护的设计,增加资金投入

在高速公路建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而边坡植被防护设计重视不足,植被边坡防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强。鉴于这种情况,要加大高速公路边坡建设、养护资金的投入。

2.5 加强各学科之间的联系、积极探索边坡植被防护新技术

植被护坡是一门边缘学科,涉及工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须加强各个学科之间的联系,并积极引进、开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术,注重国际和行业间的技术交流与合作。在科研和实践的基础上,积极探索边坡植被防护新技术。

3、结束语

在通过分析和研究之后,笔者认为:

(1)灌木和草本二者有效的结合可以较好地防止坡面的局部水土流失,灌木植物的根系可以锚固0.75~1.5m的土壤深处,草本植物的根系在浅层土壤中错综盘结。在植被护坡的实践中发现,灌草结合具有明显的优势,他们所形成的生态群落比较稳定,护坡效果明显,所以加快人工植物群落向自然群落演替是实现边坡稳定性的必然趋势。

(2)单纯的工程措施虽然能在早期对坡面的不稳定性和侵蚀性有较好的效果,但随着时间的推移,效果越来越差;而植被护坡与此相反,开始的作用较小,随着植物生长、强度的增加,对坡面的稳定性、生态防护作用越来越明显,但植被根系的延伸使土体产生裂隙,增加了土体的渗透率。因此,工程措施与植被护坡技术相结合可以有效地发挥稳定边坡和美化环境功能,实现高速公路坡面的稳定性和景观效果的可持续性。

参考文献:

[1]李西,罗成德,陈其兵.岩石边坡植被护坡选择初探[J].中国园林,2004(9):52-53.

第3篇:高边坡防护工程范文

关键词:公路 坡面防护 路基防护 适用条件

中图分类号:X734文献标识码: A

引言

随着经济社会的快速发展,社会对于公路防护工程技术的要求也不断提高,既要保证边坡稳定,又要美化环境,所以,合理的边坡防护措施尤为重要。

1 公路边坡防护工程的特点

公路选线时,受到地形的起伏变化,路基边坡会呈现填方、挖方等不同形态的边坡型式,坡面防护类型应根据边坡类型、边坡高度、地质条件、环境条件等因素采取相应的防护措施。公路边坡防护工程不仅起到保护边坡免受雨水冲刷、防止路基产生病害,确保路基长期的整体稳定的作用,同时要兼顾路基的美化和与周边环境的协调。路基边坡防护工程对保证公路的正常运行,提高投资效益有非常重要的意义。

2 公路坡面防护工程类型及其适用条件分析

公路坡面防护工程分类有很多种,本文将根据边坡填挖类型进行分类,介绍几种常用的坡面防护类型。

2.1 填方边坡防护常用的类型和适用条件

填方边坡主要从填土高度,边坡稳定性、冲刷等方面进行分析,确定边坡防护类型。

1)植草防护:植草对边坡能起到绿化和保持水土的作用,能减少雨水对坡面的冲刷,草籽应选容易生长,根系发达的多年生草籽为宜。其适用于低矮填方边坡,雨水冲刷不严重的路段。

2)三维土工网植草:植被网能有效保护坡面不受雨水侵蚀,在播种初期能起到防止冲刷,保持土壤以利草籽发芽,植物成熟后能与土工网共同对边坡起长期防护和绿化作用。其适用于坡率较缓、坡体稳定的土或石路堤,抗雨水冲刷能力比一般植草防护要强。

3)浆砌片石骨架植草:采用浆砌片石砌筑贴于边坡坡面,结合坡顶和坡脚的横梁加固带形成框格体系,增强边坡的整体性能,框格可做成菱形、人字形、拱型等,框格内培土植草,起到绿化和保持水土的作用,能有效减少水流的冲刷。其适用于边坡整体性好,不受水流强烈冲刷的填方边坡。

4)六角砖防护:采用六角砖拼接而成贴于坡面。其适用于边坡整体性好的填方边坡,并常用于桥头路段边坡防护。六角砖有实心六角砖和空心六角砖,实心砖防护效果好,抗冲刷能力强,但景观效果差,适用于有排洪功能的桥头路段,空心砖内可培土植草,有效绿化边坡,适用于桥头不浸水路段。

5)浆砌片石护坡:采用浆砌片石满铺于边坡坡面,增强填方边坡的整体性,减少冲刷。由于该防护类型绿化景观较差,一般用于江河、鱼塘等冲刷较大路段的边坡防护,浆砌片石砌筑高度应在设计水位50cm以上。

2.2 挖方边坡防护常用的类型和适用条件

挖方边坡主要从边坡高度、边坡稳定性、地质类型等方面进行分析,确定边坡防护类型。

1)喷播植草:该防护是利用液态播种原理,将能满足绿化的植物种子经过处理,将其喷撒在坡面,形成绿化层。主要适用于平整湿润的土质边坡,坡率一般不陡于1:1,若实际坡面状况不良,宜培耕植土,再喷撒或喷播。

2)三维土工网植草:防护原理和填方三维土工网防护类似。在挖方边坡上主要适用于坡率较缓、坡体稳定的土层、土夹石及风化岩边坡,坡率一般不陡于1:0.75。

3)厚层基材植草防护:是利用机械将含植物种子的有机种植基材喷射到坡面,一种能将坡面迅速恢复自然植被的生态防护技术,对于浅层失稳的边坡可增加系统锚杆,防止坡面浅层溜塌,该防护类型绿化效果好。主要适用于土质边坡;坡率不陡于1:1的中风化或弱风化岩质边坡;边坡整体稳定,浅层有失稳隐患,坡面较破碎且不完整,植被生长较差的的岩质边坡。适合与锚杆(锚索)框架配合使用。

4)土工格室植草防护:是利用土工格室小方格进行培土的植草防护,为草种的生长发育提供成活的环境,施工速度快,草籽播撒均匀,种子生长较快,绿化效果好。主要适用于坡面较为平整,边坡整体稳定,坡面土体贫瘠,或坡面无耕植土条件,需要培耕植土进行绿化的岩质边坡。适合与锚杆(锚索)框架配合使用。

5)浆砌片石骨架植草:防护原理和填方浆砌片石骨架植草类似。挖方边坡主要适用于坡率不陡于1:0.75的的土质或全风化、强风化岩石边坡。

6)浆砌片石护面墙:为了防止水流冲刷边坡以及防止坡面局部崩塌边坡,常采用浆砌片石护面墙进行防护。主要适用于坡面破碎但整体性好、易受水流冲刷、侵蚀的路段或石料丰富路段,要求岩质挖方边坡坡率不陡于1:0.5。对于土质或软质岩石路堑边坡,护面墙也可做成窗式护面墙,窗孔内采用三维网植草进行绿化。

7)锚杆(锚索)框架植草防护:该防护措施既利用了锚杆(锚索)加固地层强度、改善地层性能的力学特点,又吸收了框格骨架植草防护的外观整齐,框架内可植草绿化的优点,近年来广泛应用于挖方边坡防护中,尤其是深挖路堑防护。主要适用于浅层稳定性差,坡面较破碎但平整的高陡岩质边坡,也适用于须加固的边坡。当挖方边坡坡率陡于1:0.5时,框架内不进行坡面植草绿化。

3 公路防护工程的创新发展

纵观当前公路防护工程的主要类型,都有各自的适用范围和实用性,但是在实际的应用过程中区分并不明显,人为考虑因素较多。在今后的公路防护工程的发展中,主要发展方向有以下几点:

首先,提高防护工程信息化分析程度。在以后的公路防护工程中,公路的信息采集、信息处理、防护措施、防护仿真及其效果等,可通过计算机来完成,达到理想的防护加固及景观效果。从而提高公路防护工程的质量。

其次,公路的防护工程不仅仅是一种工程。由于我国公路建设众多,并且当前我国的环境形势越来越严峻,这就使得公路本身的防护工程已经不仅仅是一项工程那么简单。公路的防护工程应与环境和生态保护结合在一起,设计理念应把环境放第一位,才能够将建设公路过程中对当地生态环境的破坏进行一定的补偿。

最后,公路的防护工程多种类型交互发展。公路的防护工作不能够单纯的局限在不同的路况采取固定的防护类型那么简单。我们在设计公路防护过程中,要结合实际情况,综合的采取多重防护措施,可能会取得更好的效果。比如近几年使用较多的锚杆框格植草防护。

结语

公路的防护工程本身就是公路强度和稳定性的重要保证。我国在建国之后建设了大量的公路,这些公路为我国的社会主义现代化建设来讲,有十分重要的作用。但是,随着当前我国生态环境的不断恶化,公路的建设更应重视环境的保护,这给我们公路从业人员提出了一个严峻的课题。本文结合当前我国公路防护的主要类型和适用条件,对未来的公路防护工程发展方向进行了一定的分析。笔者认为,在今后的发展中,公路防护工程设计以确保路基稳定为前提,一定要做到与周边生态景观的协调,并朝着信息化、综合性的方向进行研究和发展。

参考文献

[1] 《公路路基设计规范》(JTG D30―2004)

第4篇:高边坡防护工程范文

[关键词] 公路路基边坡保护生态防护工程防护

Abstract: Road embankment slope protection is divided into two categories: one category is ecological protection, and an engineering protection. This paper combined with the development of our road, discussed embankment slope protection measures.[Key words] highway embankment; slope protection; ecological protection; engineering protection

中图分类号:U213.1+4 文献标识码: A 文章编号:

一、概述

边坡生态防护技术是基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理,结合其他工程材料在边坡上构建具有生态功能的护坡系统。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、节理发育的岩石路基边坡和可能出现安全隐患的高陡边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等,有时是为了就地取材,降低工程成本时采用的。随着人们对行车安全性、舒适性等要求不断提高,需要公路在保证边坡稳定的同时,能够提供视觉舒适的行车环境,因此生态防护与工程防护的结合使用也是很常见的边坡防护措施。

二、生态防护

生态防护主要是利用植被对路基边坡进行防护。在边坡上种植植被利用植物茎叶、枝干可以减缓坡面上水流的速度,植被的根系可以有效减少水对边坡土壤的冲刷。生态防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的温湿,又能起到加固和稳定边坡的作用,同时比较简单、经济。边坡生态防护技术主要有植草、植树、三维网植被、土工格室植草、客土喷播绿化等。近年来,我国在生态边坡防护上既引进了国外先进的技术,也研发了一些适合我国国情的防护技术。比如目前比较先进的高次团粒喷播技术最先是从日本引进的,通过不断改良,在国内越来越广泛的利用在公路边坡覆绿工程。

1、植草防护

植草防护适用于冲刷轻微,边坡高度较小,坡度缓于1:1的边坡,应选择根系比较发达、枝叶比较繁盛的耐旱草种,常见的有弯叶画眉草、狗牙根、百喜草、高羊茅、鼠尾草和小冠花等。播种时可以在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接喷洒在坡面上;也可以在修整好的坡面上,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。

2、铺草皮防护

铺草皮护坡是把天然草皮铺设在边坡上的一种传统措施,施工简单,工程造价也比较低。它适用于边坡高度不高且坡度较缓的地区,它不但可用于土质边坡,也可用于严重风化的岩层和成岩作用差的软岩边坡防护工程。草皮防护的前期管理难度大,新铺的草皮容易遭受各种灾害,在新铺草皮养护期间,必须加强管理。马尼拉草皮以其节节生根,根系发达,耐践踏,耐修剪,耐寒,耐旱的特性被广泛使用。

3、三维植被网护坡

三维植被网护坡是利用植物结合三维土工网等工程材料对边坡进行加固。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点,能起到复合护坡的作用,具有固土性能优良、消能作用明显、网络加筋作用突出、保温功能良好等特点。适用坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。

4、喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1:0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。目前在国内使用较多的有厚层基材(TBS)防护和高次团粒喷播防护。其中高次团粒是利用专用喷播设备,向清理后的坡面喷播富含有机质和黏粒的客土材料,在喷播瞬间与团粒剂混合发生“团粒化”反应,形成与自然界表土具有相同“团粒结构”的优良土壤培养基盘,高次团粒因此而得名。由于喷播后会发生疏水反应,所以黏结力极强的土壤培养基会牢固地吸附于坡面上,能抵抗雨蚀和风蚀,防止水土流失。这种施工技术能够针对各种岩石、硬质土、砂质土、贫瘠地,甚至在混凝土锚喷坡面上等防护、绿化较为困难的地方,培育出较为理想的植物群落,起到良好的绿化效果。高次团粒与厚层基材都属于客土喷播,其不同之处在于高次团粒有更适合植物生长、性能优异的“土壤培养基”,另外高次团粒在植物群落建植方面始终追求“森林化”效果,即建植乔、灌、草结合的植物群落。高次团粒喷播绿化在浙江省内各种覆绿工程中广泛使用,在金丽温、龙丽和杭新景等高速公路上取得比较明显的绿化效果。

5、土工格室植草护坡

土工格室植草护坡适用于坡度较缓的泥岩、灰岩、砂岩等岩质路堑边坡。土工格室植草护坡是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土,然后在格室上挂三维植被网,进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪生长提供稳定、良好的生存环境。采用土工格室植草,可使不毛之地的边坡充分绿化,带孔的格室还能增加坡面的排水性能。

6、植树防护

在路基边坡植树可以加强路基的稳定性,降低流速、防止和减少水流对路基的冲刷。从保护自然环境上来说,植树能防风、防沙、防雪,还可以美化公路的环境,增加收益。在1:1.5或更缓的边坡上及严重风化的岩石边和裂隙粘土边坡比较适宜植树,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。树种的选择要结合本地域的特点,最好选择生长速度比较快,根系、枝叶比较发达的杨柳类或不怕水淹的灌木类。如今全国各地都在努力打造生态公路、绿色通道,植树造林效果显著。

三、工程防护

工程防护技术的见效快,能迅速保证边坡的稳定性,但是外观颜色单调,缺乏生气且工程造价一般较高。

1、喷浆和喷射混凝土防护

对一些易风化,风化程度尚不严重的边坡,为避免边坡进一步恶化,在坡面上喷射一层水泥砂浆。此类防护要求边坡干燥而坚硬,地下水发育或成岩作用差的黏土岩边坡不宜使用。喷浆和喷混凝土防护坡面应设置泄水孔和伸缩缝。喷射混凝土分为素喷法和锚喷法。素喷法是指将高标号砂浆喷射到基本平整、易于风化的岩面上,目的是稳固坡面易松散的颗粒。锚喷法是为防止山体滑动,利用锚杆将滑动体固定在山体上以约束山体的滑动,在滑动体表面锚头上加挂钢筋网并喷射混凝土的方式。在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构,把大部分岩石土和碎石土或者易产生滑坡的较松散的岩石固定成了一个比较牢固的整体。但这种防护方法费用比较高、厚度控制比较难且颜色单一,很不美观。

2、护面墙防护

护面墙防护适用于易风化或风化程度较严重的软质岩石以及坡面易受侵蚀的土质边坡。护面墙应设置在较稳定的地基上,埋置深度因地质条件的不同而不同,对护面墙类型的选择也因边坡地质条件的不同而有所差异。普遍适用的类型有窗孔式护面墙、拱式护面墙和单级护面墙等。

3、干砌片石防护

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。干砌片石可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5~1:2。它不适应于水流速度较大(3.0m/s)的边坡。

4、浆砌片石防护

浆砌片石一般设置在坡面可能被冲刷的土质边坡,或者浸水路堤,应设置伸缩缝和泄水孔,做好排水与防护的结合,否则不宜采用。浆砌片石护坡适宜不同岩土层、不同位置的边坡,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置,而且耐久性较好、造价也比较适中。

5、水泥混凝土预制块防护

为避免边坡受到地表径流水、河流水的冲刷,在片石或者块石比较缺乏的地区可以选择水泥混凝土来代替防护。水泥混凝土中可以配置钢筋,它不但能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击,还能抵抗较强的冰压力。为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。

四、生态防护与工程防护的结合

单纯的工程防护,可能会导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。近十几年来,人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,把两种防护方法结合在一起,在合适的边坡上加以运用,也能达到不错的效果。

1、钢筋混凝土框架与植被结合防护技术。

在公路边坡上现浇钢筋混凝土框架或者将预制件铺设在坡面形成框架,在框架内回填客土并采取措施使客土固定在框架内,然后在框架内植草。这种防护形式造价高但稳定性好,仅适用于稳定性差且难于绿化的高陡岩质边坡和贫瘠土坡。

2、蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,多用于填方边坡的防护。  

结语:

随着我国公路事业的发展,公路日益增多,路基边坡防护工作也越来越重,我们在对公路路基边坡进行防护时应根据地质条件、水文条件、气候条件、地形地貌等因素的不同采取不同的防护措施,同时也要注意对生态环境的保护,让公路与自然融为一体,在我们安全行车的同时,也能欣赏到沿途的美景。

参考文献:

[1]杨雄.浅谈施工技术方案优化效益之路基防护工程.工程科技 ,2006(2).

[2]李静雅.高等级公路边坡防护方法及经济意义[J].广东交通职业科技学院学报,2003(1):17-l9

[3]王明月,崔旭光,高等级公路的边坡防护[J].交通科技与经济 2003 (1)32

[4]宋义.浅谈公路路基边坡防护与加固 .科技信息(学术 研究),2008,(15).

第5篇:高边坡防护工程范文

生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。

公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。

2.边坡生态防护现状

近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。

根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。

2.1人工种草护坡

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

2.2平铺草皮护坡

平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

2.3液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

2.4土工网植草护坡

土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。

2.5OH液植草护坡

该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。

2.6行栽香根草护坡

香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。

2.7蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。

2.8客土植生植物护坡

客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土)和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。

2.9喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。

3.边坡绿化工程中的难点问题

随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。

3.1边坡植草的退化

在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态

在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。

3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁

开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点

可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。

4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入

在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。

4.2边坡植草退化的防治技术

防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。

4.3积极引进开发边坡生态防护新技术

边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。

目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

5.结论

①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。

②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。

第6篇:高边坡防护工程范文

关键词 :高速公路;边坡防护;施工技术;

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:

引言

随着人们对行车安全性、舒适性等要求不断提高,需要公路在保证边坡稳定的同时,能够提供视觉舒适的行车环境,因此生态防护与工程防护的结合使用也是很常见的边坡防护措施。

一、高速公路边坡防护

高速公路在我国经济发展中发挥着至关重要的作用。这就要求加强高速公路质量管理,尤其是在山区高速公路边坡稳定性能方面。在工程设计阶段,设计单位在现场勘察收集资料的时候,需要对山区沿线的地址、水文等自然因素进行详细记录。施工单位在山区进行高速公路建设时,需要加强边坡施工时的质量检查,防患于未然,做好边坡防护工作。

二、高速公路边坡防护方法

2.1生态防护

生物防护主要是指植草防护,其中包括植树、种植草皮。种植草木进行防护,是我国高速公路建设工程传统的防护方式。随着新工艺的不断应用,铺设草皮这种防护方式已经在高速公路建设防护工程中得到了大量的推广。铺设草皮不仅能够很好地起到保证防护工程质量的作用,还可以在短时间内减小高速公路在工程建设中对自然环境的破坏。

2.2 工程防护

在山区高速公路菱形网格护坡施工时,可以采用水泥混凝土预制、现浇或者石砌的方法进行施工作业。菱形网格护坡多在填方边坡等部位进行施工;护面墙厚度大于护坡厚度,在施工过程中所采用的施工工艺比较简单,施工材料比较容易满足,在高速公路中起到防止抗推的作用。但是,由于护面墙的自身重量比较大,在施工时不可建设在高边坡部位。块石护坡有浆砌护坡和干砌护坡,使用喷射混凝土护坡进行防护,是高速公路建设中边坡防护经常采用的施工技术,可对一些风化岩石严重的边坡部位起到良好的稳定作用,喷射混凝土的造价相对来说较高,和周围自然环境难以协调。六角空心砖是最近一段时期内在高速公路上逐渐兴起的一种施工工艺,使用水泥混凝土在变坡上预制安装,在其内部可以植入绿化。六角空心转的施工工艺简便、效果美观,但是费用较高,排水性能较差。窗孔肋式护坡使用片石或砼在护坡表面形成肋,排水性能好。高速公路的边坡加固包括了预应力锚索、抗滑桩等几种。边坡不稳定,经常会在大气自然降水的时候出现垮塌现象,因此,加强边坡排水的防护也是高速公路边坡加固的一个方面。抗滑桩投资费用高,可以防止边坡出现滑坡等现象,预应力锚索可以很好地对边坡起到稳定作用。可以在护坡上部设置截水沟,然后在边缘地方设置拦水带,引导水流进入截水沟,最终达到防护边坡的目的

三、边坡防护的原则与注意事项

1 、“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护的基本原则。

2 、路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则, 根据当地气候环境、工程地质和材料以及密切结合路面排水等情况, 因地制宜, 就地取材, 选用适当的防护类型, 以保证路基的稳固。

3 、护坡方法应优先考虑采用植物防护, 当土质不宜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, 采用圬工防护或其他能保证边坡防护稳定性施工措施来进行防护。

4 、在防护方案设计时, 应参照上述原则, 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, 在施工过程中发现与原设计不同的地质情况, 或施工中因为天气原因而造成原有设计方案不适合相应边坡时, 应该及时报告给业主及相关单位和人员, 便于能够及时作出方案调整。

5 、在不良的气候和水文条件下, 对粉砂、细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。路堑边坡应根据边坡岩层组成和坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。

6 、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。

四、边坡防护施工技术措施

4.1生态防护

边坡生态防护技术主要有植草、植树、三维网植被、土工格室植草、客土喷播绿化等。近年来,我国在生态边坡防护上既引进了国外先进的技术,也研发了一些适合我国国情的防护技术。比如目前比较先进的高次团粒喷播技术最先是从日本引进的,通过不断改良,在国内越来越广泛的利用在公路边坡覆绿工程。

4.1.1植草防护。植草防护适用于冲刷轻微,边坡高度较小,坡度缓于1:1的边坡,应选择根系比较发达、枝叶比较繁盛的耐旱草种。播种时可以在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接喷洒在坡面上;也可以在修整好的坡面上,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。

4.1.2铺草皮防护。铺草皮护坡是把天然草皮铺设在边坡上的一种传统措施,施工简单,工程造价也比较低。它适用于边坡高度不高且坡度较缓的地区,它不但可用于土质边坡,也可用于严重风化的岩层和成岩作用差的软岩边坡防护工程。草皮防护的前期管理难度大,新铺的草皮容易遭受各种灾害,在新铺草皮养护期间,必须加强管理。马尼拉草皮以其节节生根,根系发达,耐践踏,耐修剪,耐寒,耐旱的特性被广泛使用。

4.1.3三维植被网护坡。三维植被网护坡是利用植物结合三维土工网等工程材料对边坡进行加固。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点,能起到复合护坡的作用,具有固土性能优良、消能作用明显、网络加筋作用突出、保温功能良好等特点。适用坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。

4.1.4植树防护。在路基边坡植树可以加强路基的稳定性,降低流速、防止和减少水流对路基的冲刷。从保护自然环境上来说,植树能防风、防沙、防雪,还可以美化公路的环境,增加收益。在1:1.5或更缓的边坡上及严重风化的岩石边和裂隙粘土边坡比较适宜植树,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。树种的选择要结合本地域的特点,最好选择生长速度比较快,根系、枝叶比较发达的杨柳类或不怕水淹的灌木类。

4.2工程防护

4.2.1喷浆和喷射混凝土防护.对一些易风化,风化程度尚不严重的边坡,为避免边坡进一步恶化,在坡面上喷射一层水泥砂浆。此类防护要求边坡干燥而坚硬,地下水发育或成岩作用差的黏土岩边坡不宜使用。喷浆和喷混凝土防护坡面应设置泄水孔和伸缩缝。喷射混凝土分为素喷法和锚喷法。素喷法是指将高标号砂浆喷射到基本平整、易于风化的岩面上,目的是稳固坡面易松散的颗粒。

4.2.2护面墙防护.护面墙防护适用于易风化或风化程度较严重的软质岩石以及坡面易受侵蚀的土质边坡。护面墙应设置在较稳定的地基上,埋置深度因地质条件的不同而不同,对护面墙类型的选择也因边坡地质条件的不同而有所差异。普遍适用的类型有窗孔式护面墙、拱式护面墙和单级护面墙等。

4.2.3干砌片石防护.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。干砌片石可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5~1:2。它不适应于水流速度较大(3.0m/s)的边坡。

五、结束语

随着我国公路事业的发展,公路日益增多,路基边坡防护工作也越来越重,我们在对公路路基边坡进行防护时应根据地质条件、水文条件、气候条件、地形地貌等因素的不同采取不同的防护措施,同时也要注意对生态环境的保护,让公路与自然融为一体,在我们安全行车的同时,也能欣赏到沿途的美景。

参考文献:

[1]王旭伟,浅析公路路基边坡防护.职业技术2009.

[2]周苍华,唐建平.浅谈高等级公路边坡防护与加固技术措施[J].今日科苑,2009.

第7篇:高边坡防护工程范文

关键词:高等级公路;边坡;防护与加固 ;生态防护;

0.引言

随着我国经济的持续稳定发展,我国公路建设也得到了飞速的发展。公路建设虽然提升了各个地区的交通能力,但由于受各地地质条件的限制,加上雨水的冲刷,使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故,例如边坡侵蚀、坡面坍塌等,而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失,还会严重影响到人们的日常出行,因此,开展针对公路边坡稳定及防护措施的研究,对于公路的建设具有重要意义。

1.边坡稳定的影响因素及控制措施

1.1边坡稳定的影响因素

影响边坡稳定的因素很多,总的归纳起来可分为两大类:即自然因素和人为因素。

(1)自然因素:公路是特殊的带状构造物,跨越不同的地区,由于受地质构造、地形、环境、气候等因素的影响,每个区域都各具特点。

(2)人为因素:公路的建设和使用管理,都是由人去实现的,根据建设工序和内容可知影响边坡稳定的人为因素可归集为三个方面:即设计因素,施工因素和养护管理因素。

1.2稳定边坡的措施

坡比与台高:公路边坡不能太陡,但也不是越缓越好,对于填方边坡坡率宜在1:1.5~1:2之间,而挖方边坡又可分类两类:①土质或强风化岩石边坡,第一台高宜为6M,坡比取1:0.75-1:1以后各台高不大于8M,坡比取1:1-1:2.25。②石质边坡,第一台高宜为8M,坡比1:0.5-1:0.75,以后各台高不大于12M。边坡的防护与加固:

(1)边坡的加固措施较多,常用的有:抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱等。另外,“边防排水”也应视为间接加固边坡的一种方法。边坡滑塌一般都发生在雨季出现,所以,排水做用作用是显而易见的。对于边坡防排水系统的设置原则为;坡顶截水沟宜按常规方式设置,而坡面碎落台水沟不必每台都设置,在第一台上设置一道水泥混凝土截水沟即可;,在边缘设置拦水带,每25M左右设一道排水沟,将水排入第一台截水沟即可达到理想的排水效果,此外,竖向排水沟还可以起到加固边坡的作用,取消高边坡碎落台上的截水沟可避免由于施工质量不佳而造成的渗漏水现象。另外,在土质或强风化岩石边坡的坡角即路基侧沟边缘,应设置抗滑墙或抗滑桩,以避免牵引式滑坍的产生。

(2)防护措施。以往的边坡的防护主要考虑防冲刷,防风化即可,现在的边坡防护还要考虑美观、环保问题。为减少水对边坡的危害,对边坡防护问题提出如下建议: 下边坡。下边坡可采用菱形网格加植草防护并加密排水沟。上边坡第一台,应根据不同地质情况采用护面墙,浆砌片石护坡,窗孔肋式护坡,六角空心砖护坡等防护形式。

上述防护形式除护面墙,浆砌片石护坡和喷射混凝土外,其余均可以在其上加植草防护,以恢复自然环境和美化公路外观,另外,稳定性较好的岩石边坡不必进行污工防护,只需在一些低凹处放置一点耕植土,种植耐旱性较好的抓藤植物即可起到美化作用。

2.边坡防护的植物类型及特性

在适宜植物生长的土质边坡、服务区、立交区,根据土壤、气候特点栽种适宜的花草树木,既可防风护坡,恢复因建路而破坏的生态平衡,美化环境、吸收尾气、诱导视线,还可防止暴雨对路基边坡的击溅冲刷。由于各工程项目所处的地理气候差异性,以及公路植物防护与园林专业的交叉相容,致使防护物种和设计方案的千差万别,所以将水对土质边坡的侵蚀冲刷作定量化研究,确定护坡方法的选择原则,划分不同地区适用于公路防护的植物类型及特性,从而确定最佳综合防护设计方案具有重大现实意义。

2.1边坡防护类型及公路植物特性

按照材料类型可将路基防护分为:植物防护、圬工防护和综合防三大类。通过对公路植物的特性的了解,可得以下结论:

(1)路基边坡土质、酸碱度、气候、降雨等是影响公路植物生长的主要因素,由于路基边坡防护的特殊性,故草种、树种的选择有别于园林绿化;

(2)应根据植物的类型、气候适应性、土壤适应性、抗病性、抗侵蚀冲刷,易粗放管理等要求选择适宜的植物品种用于公路边坡防护;

(3)尽量选用本地的物种,因为其适应性远远优于引进物种。

2.2边坡综合防护设计原则与措施

(1)路基防护应根据设计、施工与养护相结合的原则,深入调查、研究当地气候环境、工程地质和材料等因素,因地制宜,就地取材,确定最适当的工程类型或采取综合措施,以保确保路基的稳固。严禁取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量;

(2)路基防护措施应充分考虑沿线的土质岩性、水文地质、坡度、高度和当地材料、气候等因素,并结合路面排水要求综合考虑;

(3)护坡方法应优先考虑植物防护措施,当土质不宜植物生长或难以保证边坡稳定时,应考虑经济性、施工及效果,采用圬工防护或相应的辅助设施;

(4)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂岩等易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均应在土石方施工完成后立即防护。路堑边坡应根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;

(5)对于土路堤的坡面铺砌防护工程,应待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况选择适宜的防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实;

(6)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综合确定防护方案,慎重选择喷浆(混凝土)、护面墙,落石防治等方案;

(7)混凝土网格中空植草护坡的目的,是防止受雨水侵蚀和风化严重的土质产生沟槽,及不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的地方。该护坡方法不能承受土压力且造价高于植物护坡,使用时须充分分析;

3.结束语

边坡是公路工程中最常见的形式,随着我国公路事业的快速发展,对边坡的要求也越来越高,只有安全稳定性的边坡才能满足公路日益发展的要求。同时,人们越来越重视,边坡的美观和环保要求,针对不同的地质环境、气候等条件选择适宜的边坡防护形式及生态护坡越措施,越来越符合现代公路建设的发展要求。

参考文献

[1]林宣财,王掌军,王孟超.少洛高速公路路线方案设计[J].中外公路, 2014, 25( 3)

[2]周苍华,唐建平. 浅谈高等级公路边坡防护与加固技术措施[J].今日科苑,2012,2.

第8篇:高边坡防护工程范文

摘要:在公路的修建中,出现大量的深挖路堑与高填路堤边坡,其防护问题非常突出,本文介绍了公路路基边坡防护措施,对提高公路品质和提高公路车辆行驶安全有重要意义。 关键词:公路;路基;边坡防护;措施

Abstract: in the road construction, came a lot of deep cut cut and high embankment fill slope, its protection outstanding issues, this paper introduces the highway subgrade slope protection measures, to improve the quality of highway roads and traffic safety is the important meaning.

Keywords: highway; Subgrade; Slope protection; measures

中图分类号: U416.1+4文献标识码:A文章编号:

1 公路路基边坡防护原则 (1)“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则。(2)路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量。(3)路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,密切结合路面排水作综合考虑。(4)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与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。路堑边坡应根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。(5)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性。但护面墙可用于极限稳定边坡。 2 公路路基边坡防护中需要注意的问题 2.1路基边坡的破坏。路基边坡的破坏主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展最终导致边坡破坏,进一步造成路面塌陷,直接影响了行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚,导致边坡破坏。边坡破坏还与路基填料的性质,路基高度,路基压实度有关。一般来说,砂性土路基边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏;较高的路基边坡比较低的路墓边坡更容易遭受坡面流水冲刷;压实度较好的边坡比压实度差的边坡更耐冲刷。冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上,如砂型土边坡、亚粘性土边坡,黄土边坡等。在日常大气降水和风化作用下,沿坡面径流方向形成许多水冲沟,如平常不注意养护或养护不到位,日积月累,逐年扩大。加上冬季积雪,造成坡脚湿软,路基强度降低,上部土体失去支撑,最终发生破坏。同时,高速公路行驶的汽车截起的雨雪水,也会冲刷坡脚。因此,对土质路基来说,边坡坡脚是边坡的最薄弱环节,应加强养护。 2.2路基边坡的破坏和防护需注意的问题。(1)边坡稳定。保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差与温度变化的影响,防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程,从而保护路基的整体稳定性。(2)环境保护。使工程对环境的扰乱程度减少到最小,并谋求人工构造物与自然环境相协调。(3)综合效应。综合防光,防眩,防烟,诱导司机视线,改善景观等目的进行边坡绿化防护,充分发挥防护工程的综合效益。 3 公路路基边坡的通常防护措施 3.1植被防护。(1)种草防护。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,不宜采用此种防护。边坡上已扎根的种草防护,可容许缓慢流水0.4至0.6米/秒短时冲刷。注意事项:首先,选用草籽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、枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种为宜,常用的有白茅草、毛鸭嘴、鱼肩草、果圆、雀稗、鼠尾草和小冠。最好采用几种草籽混合播种,使之生成一个良好的覆盖层。其次,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、湿度较大的季节为宜。(2)铺草皮防护。铺草皮适用于需要快速绿化,且坡率缓于1:1的土质边坡和严重风化的软质岩石边坡,草皮应选择根系发达、茎矮叶茂耐旱草种。铺草皮坡面防护施工方法相对简单,需要预先培育草皮,然后铺在坡面上,所以施工速度较快但有些时候需要在路基边坡表面加铺一层种植土层,以保证草皮成活。(3)种树防护。植树应在1:1.5或更缓的边坡上,或在边坡以外的河岸及漫滩外。树种应选用能迅速生长且根深枝密的低矮灌木类。种植树木对公路边坡防护,公路绿化等有着重要的作用,但是树木的品种和种植位置及宽度的选择,应根据防护的要求并且结合当地自然情况来确定。(4)自然形成植被防护。在边坡未形成自然植被前,必须对加强路基的养护。当边坡土质不良时,可在坡面培腐植土促进草类生长。形成植被后,也要对植被进行养护,避免杂草丛生,影响路容。必须重视自然植被的作用,将这种天然防护作为一种防护形式加以主动利用。在设计和施工中,利用旧路控制边坡坡度,改善坡面土质,加强前期养护,促进植物生长,形成防护。(5)植物防护的优缺点。由于植物防护的技术方法简单,造价便宜,效果明显,植物防护在短期内能防止边坡的冲刷和恢复公路沿线的绿色景观,能保持土壤的温度和水分的相对稳定、缓和地表水的冲刷、减少坡面径流和降低流速,减少水土流失,可在很大程度上改善生态环境。但植物防护初期效果比较差,植物防护需要不断进行养护与管理等工作,日常养护管理主要是及时检查、灌水、除草松土、施肥修剪、防治病虫害和补植等。 3.2工程防护。(1)干砌护坡。干砌护坡的常见形式为干砌片石和干砌块石,可按需要砌单层或双层,单层厚度不小于25厘米干砌片石护坡垫层可采用碎石及砂砾,其厚度为10厘米至15厘米;基础选用较大石块砌筑,其埋深至侧沟底。干砌防护中的石料应选择未风化、质地坚硬的片石或块石。其他地区也可根据当地的实际情况,选用坚硬耐久的块状工业废料、建筑用砖等干砌护坡。(2)浆砌护坡防护。浆砌片石护坡,一般采用等截面,其厚度视边坡高度与坡度而定,一般为0.25至0.5米;石料质量应符合公路行业砌筑要求;施工时清刷坡面松动土层、冲沟,坑洼处应分层填实避免被面沉落而引起护坡破坏;伸缩缝每隔10米设一道,缝宽2厘米,缝内填塞沥青麻筋或沥青木板泄水孔根据需要每隔2至3米上下左右交错位置,孔径0.1米,对土质边坡上的泄水孔,应在一面0.5米范围内设置反滤层,以防淤塞。(3)护面墙防护。护面墙的厚度与墙高有关,一般采用0.4至0.6米,基础应设在可靠的地基上。为增加稳定性,护面墙可分级布置,分级之间宜设平台,墙背可设耳墙。墙顶应作封闭,防止地表水进入墙背。窗孔式护面墙的窗孔多采用半圆拱,高2.5至3.5米,宽2至3米,半径为1米至1.5米。拱式护面墙的拱圈,当拱跨较小(2至3米)时,可用10号砂浆砌块石;当拱跨较大(5米以上)时,可采用水泥混凝土拱圈。(4)锚杆挂网喷浆(混凝土)防护。适用于坡面为碎裂结构的硬质岩石或层状结构的不连续地层以及坡面岩石与基岩分开并有可能下滑的挖方边坡。锚杆应嵌入稳固基岩内,锚固深度应根据岩体性质确定,钢筋网喷射混凝土支护厚度不应小于100毫米,亦不应大于250毫米,钢筋保护层厚度不应小于20毫米。

第9篇:高边坡防护工程范文

关键词路基边坡边坡病害侵蚀机理防护适用性植物防护防护区划综合防护设计

StuedyonSideSlopeProtectionSystemofExpressway

AbstractThispaperanalysesthetypesofsideslopedamages,reasonsandprinciplesofthedamages.Thispaperalsoexplainthetypes,charactersandselectingprinciplesofprotectionmethods.

KeywordsSubgradesideslopeSideslopedamageDamageprincipleProtectionavailabilityPlantprotectionProtectiondistrictComprehensiveprotectiondesign

1前言

随着我国公路建设的飞速发展,高等级公路边坡综合防护系统研究日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高等级公路设计的重要内容之一,需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑,合理布局,因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施,确保高等级公路的稳定和高速行车安全,同时达到与周围环境的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高等级公路的效果。

长期以来,路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节,我国在80年代中期以前,主要以低等级公路建设为主,由于交通量小,深挖高填较少,投资不大,因而防护工程不作为道路建设的主体工程,由此引起的损失亦不大,所以在工程中对边坡的综合防护研究常常被忽视。进入90年代以后,我国高等级公路建设方兴未艾,由于缺乏对防护技术的系统研究,没有成熟的经验供设计部门应用,因此只能用低等级公路的防护技术或供鉴铁路部门的经验来实施局部防护,缺乏综合考虑,从而为工程埋下隐患,造成了巨大的经济损失和不良的社会影响,有的甚至中断交通,如沈大高速公路鲅鱼圈所以南180km长的路段,后期的工程防治费用占整个工程防治费的80%、京石高速公路在1997年遇到洪水冲击后,很多路段出现路基垮塌,路面悬空的现象,再如众所周知的昆禄路等。据交通部统计,仅1991年因水毁冲毁路基1577km,冲毁路面43733km,冲毁桥梁3606座、涵洞40343道,塌方4171万方,直接经济损失16.86亿元,因排水防护不当使基层与路基含水量增加引起公路整体强度下降造成的损失更是无法统计。

随着高等级公路的加快修建和交通量的急剧增加,环境破坏与环境污染与日俱增。自1972年联合国斯德哥尔摩环保会议以来,由于公路工程修建等因素导致水土流失和耕地占用,农民们失去了5000多亿吨的表层土;同时由于植被破坏导致温室效应的CO2增加了10%,世界在以每年80亿吨的巨量排放CO2和硫化物,臭氧层日益遭到破坏。自1950年以来,世界经济增长了5倍,人口从26亿上升到58亿,但这一切增长完全建立在对地球的超负荷掠夺上。地球退化、土地减少、每年对农作物和牲畜业造成的损失达430亿美元,相当于美国一年的粮食收入。1950年~1984年世界粮食产量以每年3%的速率增长,1984年以后放慢,1984~1992年增长率仅为0.7%,不及人口增长率的一半;与此同时,全世界的森林覆盖率也由工业革命前的55%降至25%左右,我国森林覆盖率由50年代的30%降至1997年的12%左右。随着环境问题的日益严峻,为了环境的持续发展,环境会计学诞生了,国际社会第一次认真地考虑把环境和资源的损失计算到经济成本中去,经济增长必须考虑到环境的代价,即由环境问题引起了环境会计和环境审计。如何在加快公路建设和汽车工业发展的同时,减少对环境的损坏。降低噪音,吸收汽车排放物,恢复自然生态平衡已成为目前公路设计部门的当务之急。

与此同时,防护技术在理论方面尚需进一步研究,如边坡的侵蚀机理、边坡水力学特性研究、地区差异性以及公路部门与园林部门的专业交叉研究等等,以便提供边坡综合防护的理论支持和依据。

因此,为降低工程造价,减少或防止道路病害,保持生态环境的相对平衡,确保道路的安全与稳定,急需对高等级公路的边坡综合防护加固技术进行全面系统的研究。

2国内外研究概况

国际上有关道路防护与加固技术的研究,多年来一直是广大道路工作者关注的焦点之一。有的研究已开始将水对边坡的侵蚀冲刷定量化。根据降水侵蚀力系数,土固有的侵蚀性参数、地形分类及侵蚀控制参数等计算边坡上的平均流失,从而更科学地选择合适的边坡防护措施。Eillison提出击溅板得出雨滴的击溅侵蚀公式:G=K·V4.22·d1.07·i0.05(G:侵蚀量;V:雨滴下降速度;d雨滴直径;i:降雨强度;K:系数),开创了植物防护定量研究的先河,以后经多人的努力,如50年代美国学者Wischmeiere.W.H和simithD.D等人利用美国35个土壤保持试验站8250个休闲小区的降雨侵蚀实测资料,进行了降雨量、降雨动能、最大时段降雨、前期降雨以及各种复合因子与土壤流失量的回归分析,最后得到一个通用土壤流失方程式,至今在国际上广泛采用。同时许多国家都针对各自国家或地区的不同情况,确定最佳参数,推导土壤流失方程式,取得了丰硕的成果。日本、美国等国家在设计规范中明确了防护设计和公路园林的设计重点、原则和具体措施,如日本《高等级公路设计规范》(日本道路公团,1983,4)中,比较大的篇幅对护坡的方法、分类、方案设计以及公路园林设计的基本原则,不同物种在本地区的适应性均作出了详细的规定,具有很强的设计指导性。在边坡防护的系统设计中,国际上特别是发达国家尤为重视植物防护或植物与圬工防护相结合的方法,以期达到同时发挥防护与美化的作用。

随着我国公路等级和人们生活水平的提高,路基边坡防护日渐引起公路部门的重视。在我国多年的道路工程实践中,积累了不少防护与加固技术的经验。水是公路边坡上土壤侵蚀的主体,公路部门对水流的力学研究都是以明渠均匀流为研究对象,如曼宁流速公式等,利用这些公式进行排水构造物的设计取得了较满意的效果,但如果以此来描述边坡冲刷则有不妥。如我国《公路排水设计规范》(JTJ018-97)中推荐的沟管近似流速公式V=20·i1/2,即流速与坡角的平方根成正比,而在公路边坡中,随边坡坡角的增大,径流流速确有增大的趋势,但坡角增大导致汇水面积减小,必然使流速减小,所以边坡径流流速应是产流降压强度、坡长、坡度、坡面粗糙系数的综合函数;在圬工防护理论计算方面,库伦理论,朗金理论被广泛应用。随着科技的发展,各种新型支档结构和防护型式及CAD程序相继而生,但在设计时,仅从边坡的稳定性等因素出发,很少考虑水对防护的量化冲刷能力和环保因素,如:可否利用工程经济学研究某路段采用集中排水或分散排水?可否用混凝土预制块或网格代替费工费时的浆砌片石?可否用植被防护或综合防护替代全圬工防护等等。由于工程的千差万别,上述问题在规范中仅定性地作了限制,很少给出具体比选方法进行量化计算分析,由此设计出的结果可能一方面是工程达到了防护效果却造成了大量工程资金的浪费,另一方面是防护不当或方案错误导致防护失败,造成巨大资金重复投入,形成不良的社会影响。高等级公路由于线形标准较高、设计人员素质低、比选方案少等因素,造成路基高填深挖现象普遍存在,同时大交通量给沿线造成的交通污染不但威胁沿线居民的身体健康,而且影响区域的生态平衡。由于诸多原因,我国公路的环保技术研究远远不能适应当今高速公路发展的道路建设要求,同时关于边坡冲刷防护、交通环境美化进行的综合设计也鲜为报道。

在国内植物防护方面,随着人们环保意识的增强和生活质量的提高,在适宜植物生长的土质边坡、服务区、立交区,根据土壤、气候特点栽种花草树木,既可防风护坡,恢复因建路而破坏的生态平衡,美化环境、吸收尾气、诱导视线,还可防止暴雨对路基边坡的击溅冲刷。西北水保所对此进行了大量的研究,并在引用美国通用土壤流失方程式方面取得了一系列成果。贵州毕节公路段做过公路绿化效应及山区公路水毁防治的研究,北京市公路管理处作了一系列公路绿化设计研究,河南省交通厅与天津大学联合完成了"土工合成材料在郑洛高速公路护坡工程中的应用及绿化研究",交通部科技信息所环保部分别在昆(明)-曲(靖)路,楚(雄)-大(理)路实施了"生物防护与景观再造工程"等等,取得了较好的防护效果,但水对边坡侵蚀冲刷的量化研究仍鲜为报道,理论上缺乏必要的支持。同时由于各处工程项目的地理气候差异性,以及公路植物防护与园林专业的交叉相容,导致了防护物种和设计方案的千差万别,所以将水对土质边坡的侵蚀冲刷研究定量化,确定护坡方法的选择原则,划分不同地区用于公路防护的植物类型及特性,从而确定最佳综合防护设计方案已势在必行。

如前所述,由于理论研究上的不足和设计上的随意性,同时由于国内外不同地区的地理、气候及工程建设规模的差异,决定了不同地区综合防护方案的差异性,所以在侵蚀冲刷机理研究的基础上,对不同地区的高等级公路边坡进行综合系统研究,提出最佳防护设计方案已迫在眉睫。反思我省的高等级公路边坡防护现状,虽然做了许多实验性尝试,采用了多种防护型式,基本达到了预期防护效果,但仍有许多沉痛的教训值得认真总结,如郑洛路九标1996年边坡水毁,开郑路边坡水毁索赔、安新路个别路段大面积边坡混凝土预制块坍滑等等,归纳起来存在的问题有:

(1)缺乏系统的防护方案、措施研究和综合设计;

(2)在防护方案、防护型式选择方面缺乏技术、工程经济比较分析;

(3)植物物种选择方面,随意性过大,缺乏和园林部门的探讨研究;

(4)由于各地区的差异,缺乏各分区最佳防护典型型式,致使设计人员难以操作。

总之,上述问题的存在,使我省边坡防护设计可能一方面是工程达到了防护效果却浪费了大量的工程投资,另一方面是防护不当导致了路基边坡的早期病害。

3边坡侵蚀机理研究

通过对边坡力学特性研究,可得以下结论:

公路边坡由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、粗糙系数的函数。由于坡角增大一方面使势能向动能的转化加快,另一方面却使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,推导出了一个公路边坡坡面径流流速的关系式(紊流):

V=K·L0.3976·cos0.3976a·sin0.3012a·n-0.6024·δ0.3976

式中,K为系数,L为坡长,a为边坡坡角,n为边坡坡面粗糙系数,δ为产流降雨强度。通过对此式的数学处理得到边坡坡面流速的临界坡角为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角,这个坡角大约在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抗侵蚀能力时,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边坡防护类型及公路植物特性研究

作者按照材料将路基防护分为3类:植物防护、圬工防护和综合防护。防护分类如图1。

通过对公路植物的特性研究,可得以下结论:

(1)路基边坡土质、酸碱度、气候、降雨等是影响公路植物的主要因素,由于路基边坡防护的特殊性,故草种、树种的选择有别于园林绿化;

(2)应根据植物的类型、气候适应性、土壤适应性、抗病性、抗侵蚀冲刷,易粗放管理等要求选择适易的物种用于公路边坡防护;

(3)尽量选用本地的物种,其适应性远远优于引进物种。

5边坡综合防护设计原则与注意事项

(1)“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则;

(2)路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量;

(3)路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,应密切结合路面排水作综合考虑;

(4)护坡方法应优先考虑采用植物防护,当土质不宜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;

(5)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;

(6)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与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。路堑边坡应根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;

(7)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;(8)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,落石防治等方案;(9)混凝土网格中空植草护坡的目的,是防止受雨水侵蚀和风化严重的土质产生沟槽,及不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的地方。该护坡方法不能承受土压力且造价高于植物护坡,使用时须充分分析;

(10)对于水流、波浪、风力、降水以及其它因素可能引起起路基破坏的,均应设置防护工程。在冲刷防护设计中,可综合考虑河道整治,使防护工程收到更好的效果;

(11)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的粗糙率,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,采用砌石、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0.5~1.0m,水上部分采用轻型防护即可;

(12)综合防护应遵循"实用、经济、美观"的指导思想,明确"为行车服务"的目的,在实用、经济的前提下,力求边坡绿化三季有花。

6高等级公路防护区划的思想

为了区分地理区域自然条件对公路防护影响的差异性,并在高速公路边坡设计中对施工防护型式、植物物种选择时有章可依,确保路基边坡的稳定并节约投资,同时按照《公路自然区划标准》(JTJ003-86)中关于"三级自然区划由各地按有关规定自行划分"的指导思想,有必要划分不同地区植物防护主要类型。

我省植物防护主要类型区划以公路自然区划标准为基础,结合高等级公路边坡防护的特点和我省已建高速公路的建设经验,按照气象、地质、地形、物种分布等因素的差异性,将全省划分为A、B、C三个防护类型区(如河南省公路防护类型区划图)。

7河南省高等级公路边坡综合防护推荐方案

7.1河南省A区边坡综合防护推荐方案

主要为黄河冲积所成的低液限粘土和低液限粉土,同时雨量集中,但年降雨量不大,四季分明,所以防护要求不高。间有盐碱地,同时石料缺乏。结合上述研究结果,故推荐A区边护综合防护方案为:沿线路基边坡除桥头路基、水稻田等局部特殊路段采用浆砌混凝土预制块防护外,一般采用植草或种草籽护坡,喷播更佳。

7.2河南省B区边坡综合防护推荐方案

B区内岭坡连绵,沟壑纵横、切割严重,地表多为黄土覆盖,浅层地层主要分布有第四系中新更新统黄土状粘土圾上第三系上新统杂色泥岩,局部有寒武系、石灰岩出露。同时夏季雨量集中,冲刷防护极为重要。结合上述研究结果,故推荐B区边坡综合防护方案为:填方边坡按8m、20m和大于20m分别采用边坡坡度为1∶1.5、1∶1.75和1∶2,挖方边坡根据土质不同采用不同边坡坡度。应采用集中排水方式。沿线在综合排水设施的基础上,根据路堤、边堑高度不同、淋雨坡面和地面径流冲刷程度不同,采用浆砌片石护坡,浆砌片石护脚、浆砌砌片石挡土墙(该区内片石圬工较混凝土预制块经济)、预制混凝土网格中空植草、坡面喷草等综合防护措施。

7.3河南省C区边坡综合防护推荐方案

C区属淮河冲湖积平原和江淮丘陵区,主要以严粘土及亚砂土为主,呈软塑性。河道较为发育,水位深3~10m,多稻田和滞洪区。春旱秋雨,夏热冬寒,干湿剧差,年降雨量在794~924mm以上,气候相对多雨潮湿。因此必须采取有效的排水与防护措施,及时排除公路范围内的水,并作好路基边坡的浸水冲刷防护。推荐C区边坡综合防护方案为:沿线路基边坡除桥头路基(含锥坡)采用浆砌片石防护,局部特殊路段(水稻田、滞洪区等)采用浆砌片石或混凝土预制块防护外,一般路段均采用路基下部0.5高度用浆砌片石或混凝土预制块防护,上部采用植草或种草籽护坡。路基两侧的护坡道采用绿化或浆砌混凝土预制块,边沟采用混凝土预制块护砌(在确保质量的前提下,优先选用浆砌片石),土路肩均用厚8cm水泥混凝土预制块铺砌。

8主要结论

通过对高等级公路边坡防护系统的综合研究,得到以下主要结论和研究成果:

(1)剖析了路基边坡的病害类型和原因,提出了在边坡防护方面理论上的欠缺和在工程中缺乏综合设计的观点;

(2)通过对边坡水力学特性和锓蚀机理的研究,建立了流速与降雨强度、坡长、坡角、粗糙系数的函数关系,确定了临界坡角(41°左右),经进一步推导得出公路边坡侵蚀量同样存在一临界坡角(25°左右);指出了公路边坡侵蚀的影响因素和侵蚀机理;

(3)通过对各种边坡防护类型的分析及其特点研究,提出了防护类型选择的原则;

(4)通过对公路植物的特性研究及适应分析,推荐了公路常用植物的外观特征、气候、土壤适应性及建植、管理特点,使植物防护的选择有据可循;

(5)根据公路自然区划和地质特点,首次提出了公路防护区划的思想,并建立了河南省公路防护类型区划;

(6)提出了高等级公路边坡综合防护的设计原则;