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关键词:旅游公路;植物防护;植物选配
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
九重山国家森林公园位于重庆市城口县,地处大巴山腹地,公园内最高海拔2471米,最低海拔705米,相对高差1766米,森林覆盖率达85%,风景资源质量评定为一级,其资源价值和旅游价值高,难以人工再造,应加强保护,制定保全、保存和发展的具体措施。由于公园的特殊地理、地质条件,景区旅游公路的建设必然少不了开山劈石,公路边坡具有高度高,坡度陡,挖方量大等特点,采用单一冷色调的的工程防护体系,将难以满足景区的观赏性、水土保持、植被恢复等要求,所以,景区公路边坡防护需大量采用植物综合防护技术,其美观、环保、低造价、水土保持功效强等特点是景区的旅游价值的重要组成部分。
1.景区公路边坡植物生长环境分析
1.1景区公路沿线边坡自然条件
公园境域为西南沉积区,其上部为灰色泥灰岩、紫红色泥灰质白云岩、白云质砂质页岩不等厚互层,下部为泥灰岩、灰岩、夹白云质灰岩、白云岩及紫红色泥质白云岩。岩层倾角多为50~70°,断裂及垂直节理较为发育。景区沿线公路多以土石混合、石质边坡为主,坡度较大,高度较高,缺少覆土层,不利于边坡植物生长,应采取特殊的建植技术,达到稳定、长期的防护效果。
1.2公园水文气候条件
公园境域常年平均气温为12.0℃;公园内的卧龙景区一月平均气温为-3.0℃,7月平均气温为16℃,年温差为19℃。极端高温30.9℃,极端低温-13.2℃。公园境内无冰川、湖泊及外来水,地表水主要靠降水补给,水资源十分丰富,年均降水量1418.1mm。地表水系发育,河网密布。景区气候呈现出冷暖交替变化,边坡植物应选择冷暖季混合型植物,同时点播豆科植物,使边坡四季常青。
1.3景区植物类型
据现有资料统计,公园内有维管束植物190科2500余种。植被类型包含了植被型Ⅰ-Ⅺ内的多种植被;境内的木本植物资源主要是乔木、灌木、木质藤本和竹类4类,优势树种有栎类、桦木、华山松、杉木、马尾松、冷杉等,珍稀保护树种有:银杏、水杉、红豆杉、南方红豆杉、巴山水青冈等共55种;公园草本植物资源丰富,草甸植被主要是禾本科植物,占总草量的32%;豆科植物占15%;菊科植物占10%;此外还有莎草科、蓼科、蕨科、车前科等植物及灌丛。由于公园植物物种丰富,包含了多种边坡防护常用的植物,且有大量珍稀植物,所以边坡植物的选择应采取以乡土植物为主,外来植物相结合的方式,尽量少改变公路沿线的植被环境,同时减少由外来植物对乡土植物的侵害。
2.九重山公园景区公路边坡植物综合防护植物选配原则
2.1景观协调性原则
景区公路边坡植物是景区旅游资源的一部分,其自身除了要具有较好、稳定的边坡防护效果、长期的水土保持等功能外,还应满足景观的观赏性、协调性要求。九重山公园相对高差有1700多米,植物群落的分布呈梯度变化,植物风光也有层次变化,所以不同海拔位置的公路边坡应选择能适应相应小气候、相应植物风光的植物,让其能和谐融入到九重山景区的大环境中,成为景区旅游观赏资源的一部分。
2.2乡土植物优先并结合外来植物的原则
公园内的“乔、灌、草、藤”等植物资源丰富,多种植物能是边坡植物防护中常用的物种,如马尾松、狗牙根、马桑、火棘、杜鹃等,这些植物对景区的气候环境适应性强,抗逆性强,选择培育条件已经成熟的乡土植物,能减少引进外来植物带来的工程成本,降低工程造价;但另一方面,乡土植物并不能满足景区内各种条件的公路边坡,就需要引进少数外来植物来加以弥补。
2.3互生互存原则
由于多数边坡为土石混合、石质陡边坡,边坡立地条件不能满足大多数乡土植物生长要求,边坡植物需要采取特殊的建植技术才能良好生长,景区内的乡土植物无法全部满足,需要引进外来植种,乡土植物与外来植物应合理结合,共生共存,不但能减少工程成本,还能有效的保护境内的乡土植物与珍稀植物。
2.4生物多样性原则
单一的植物群形成的生态系统较为简单,生态稳定性差,只有多样性的防护植物相结合,才能形成复杂的生态群落,提高该生态系统的抗干扰能力,降低维护成本。所以景区公路边坡植物应建立“木、灌、草、藤”“高、中、低”相结合的绿化模式,提高边坡单位面积的绿化度,提高群落生产力和生态效益。
3.九重山公园景区公路边坡植物筛选
基于以上选配原则,结合重庆地区公路边坡绿化案例工程,分别筛选出观赏性强、美观、适应性强的“木、灌、草、藤”科类的植物,具体分析结果如下表
植物科 推选植物 特点
乔 1.马尾松 2.香樟
3.桤木 4.刺槐 远期观赏性强、根系发达、固土深度深,但不宜种植于高、陡边坡
灌 1.杜鹃 2.蔷薇
3.山柳 4月季
5.马桑 6.火棘 覆盖度大、景观价值高、初期植被均匀整齐、耐贫瘠、对土壤的要求也不高、根系深、生长周期长,与草本植物结合防护效果好
草 1.暖季型:狗牙根、野、城口风毛菊、狗尾草
2. 冷季型:高羊茅、无芒雀麦、白茅、早熟禾 引种快、对土壤要求不高、投资少、建植快、见效快、适应性强、冷暖季混合、边坡四季常青
藤 1.爬山虎 2.野葛
3.油麻藤 美观、生长快、抗逆性强、扩张性强、根系发达、垂直绿化效果好
4.九重山公园景区公路植物组合
通过研究西南地区公路边坡常用植物组合,结合以上筛选结果,本文从防护坡效果、观赏性、植物适应性、人工栽植情况、植物间的生物学关系、养护管理等方面入手,总结出几种适合九重山公路边坡防护的植物配置模式:
1、坡面草坪:狗牙根+草地早熟禾+高羊茅;
2、坡面灌、草组合:杜鹃(或蔷薇、月季、火棘之一)+狗牙根+冷季型草;
3、藤本植物护坡:爬山虎或油麻藤;
4、路基边乔木选择:马尾松、刺槐、桤木;
九重山景区公路相对高差1700多米,边坡类型、所处的小气候形式多样,所以边坡植物的组合配置模式及植物配方,应根据边坡的坡率、坡高、边坡类型及边坡所处的小气候环境等条件综合考虑,并通过建设前期的实验论证,制定各路段边坡的植物组合配置模式。
5.结论及建议
九重山景区旅游公路的建设,会对景区沿线自然风光、植物生态环境、生态系统产生极大的影响,植物边坡综合防护技术的应用将极大的改善公路沿线的自然风光的观赏性,提高公路边坡、弃渣场、取土场的绿化程度,提高开挖面、填筑面的水土保持功效。公路建设前期,应尽量修建植物边坡防护实验路段,结合实验效果,选择合理的防护植物及植物组合配置模式,同时加强公路建成后边坡的日常养护管理,对于降低工程造价、养护成本、提升景区公路观赏性及发挥植物边坡防护的长期效益具有深远意义。
参考文献
【1】宋家富、姜金植.公路路基边坡植物防护的探讨,北方交通,1673—6052(2008)05-0103一03
【2】边坡绿化与生态防护技术,北京:中国林业出版社,2009
【3】陈向波,高速公路边坡生态防护技术及其应用,武汉理工大学硕士学位论文,2009
关键字: 路基边坡 防护 措施
Abstract: Highway embankment is an important part of the road, and strengthen the work of the highway embankment slope protection to help extend the life of the highway and highway safety. This paper discusses the highway embankment slope failure modes and protective measures.
Keywords: embankment slope protection measures.
中图分类号: U416.1+4 文献标识码: A 文章编号:
一、边坡破坏的主要类型
笔者根据多年的工作经验,总结出我国高速公路路基的边坡破坏主要有以下几大类:公路上边坡破坏、公路下边坡破坏、冲刷破坏和边坡的崩塌。
1、公路上边坡破坏:我们一般将人工开挖的斜坡称为上边坡,其主要作用是维护边坡的稳定。但是在降雨、融雪、冻胀以及风化等外力作用下,也容易被破坏,主要破坏形式为冲刷、崩塌等。
2、公路下边坡破坏:路基下边坡一般为填土路堤受力稳定的路堤边坡的破坏,主要表现为边坡坡面及坡角的冲刷。坡面冲刷主要来自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,冲沟不断发展导致路基发生破坏;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,可能出现冲毁路堤坡脚导致边坡破坏的现象。边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基密实度有关系。一般地,砂性土边坡较粘性土边坡更容易遭受坡而流水冲刷,密实度较好的边坡,比密实度较低的边坡耐冲刷。
3、冲刷破坏:一般较缓的土质边坡容易出现冲刷破坏,其原因是那些地方在大气降水的作用下,在沿坡径流方向会形成许多小冲沟,根据实际工作经验我们发现如果不及时的采取任何防护措施,冲刷性破坏有逐年扩大的趋势;而在边坡坡脚在冬季容易发生积雪的现象,造成坡脚湿软,强度降低,上部土体失去支撑,发生破坏;同时,高速行驶的汽车溅起的雨雪水,也冲刷坡脚。我们由此可以看出,边坡最薄弱的地方就是坡脚。
4、边坡的崩塌:一般分为三类:落石型、滑坡型、流动型,有时在一次崩塌中会同时具有这三种形式
( 1)落石型:一般指较陡的岩石边坡,在断层的下裂隙发育的岩石容易下落,被人为的破裂而分割成软弱的断块,这些裂面宽而平滑,有方向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂而发生。裂隙张开程度用肉眼不一定就能识别,但能渗水,山于反眨冻融,长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大,由于降雨,裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,造成崩塌一般裂隙发育岩体,更易发生落石现象,此外硬岩下卧软弱层时,也会发生这种现象。此类破坏型式必须严格控制,崩塌滚落的岩石极易对行车构成威肋。
( 2)滑坡型崩塌:指岩层在外力作用下剪断,岩层间软岩发生顺层滑动,多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中,另外,当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时,极易发生坍塌。
( 3)流动型崩塌:路基边坡在下雨时发生的崩塌主要为流动型,一些风化的散沉积土,多会受雨水的影响而产生流动型崩塌,流动型崩塌没有明显的剪切滑动面,从分析可知在边坡的防护设计工作中,既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题,又要根据地质条件、岩体性质、岩层产状、边坡高度做好边坡坡面设计。
二、高速公路边坡破坏的主要原因
1、地表水和地下水的影响
地表水的下渗对高速公路的边坡有很大的影响,边坡土体的饱和增加了滑体的重量,降低了边坡岩土体的抗剪强度,最终导致滑坡地下水的存在,使边坡(岩)土体抗剪强度显著减小,同时地下水还能溶解土石中的易溶物质,改变了土石的成分,使土石发生变化,岩石和岩体结构受到破坏,发生崩解和泥化现象,从而使(岩)土体的抗剪强度降低,导致滑坡的形成。
2、地震、爆破对滑坡的影响
滑坡受地震的影响非常大,仔细分析不难发现,首先是地震的强烈作用使边坡(岩)土体的内部结构发生破坏和变化,原有的结构面张裂、松弛,加上地下水也有较大变化,特别是地下水位的突然升高或降低对边坡稳定很不利,另外,一次强烈地震的发生,往往伴随着许多余震,在地震力的反复振动冲击下,斜披土体就史容易发生变形,最后就往往会发展成滑坡。
三、高速公路路基边坡破坏防护的主要措施
为了降低降水、日照、气温、风力等自然力对坡面的破坏,因而在坡面地区要积极采取措施进行坡面防护。坡面防护的主要作用是保护路基边坡表面免受从而提高边坡的稳固性。我国的公路路边防护非常非常重视坡面防护。坡面防护主要包括植物防护和工程防护两个方面,当路基土石方施工时或完毕后,应及时进行路基边坡防护。施工必须适时,稳定,防止雨水、气温、风沙作用破坏边坡的坡面。
1、植物防护
我国高速公路边坡植物防护主要采用铺草皮,种草和植灌木形式,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。植物防护应充分考虑当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活,便于养护,经济效益高的植物类种,尤其是要保证成活率。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。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。
根据具体情况,采用平铺、叠铺或方格等形式。从坡脚向上铺钉,用尖木(竹)桩固于边坡上。种草防护,适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微的路基边坡上。草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上,同时做好浇水、养护管理。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。方法按设计要求,施工时应注意季节。树种应采用耐寒、耐旱,容易成活的树种。规范规定,高速公路、一级公路边坡上严禁种植乔木。
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。除对路基边坡有一定的防护作用外,还对路容有一定的美化效果。由于在边坡中镶槽镶进,有一定的施工难度。
特别要注意的是,在施工前,应将坡面上的杂质、浮土、松动石块及表层风化岩体等清除干净。抹面、捶面防护,由于使用年限短,现在的高速路很少使用。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。其主要作用是封闭边坡岩石裂隙,阻止大气降水和坡面流水侵入,从而阻止裂隙中侧向水压,防止边坡继续风化,保护边坡不发生坍塌。
在我国山区高等级公路防护中,大多数采取护面墙的形式。根据边坡高度,岩石风化程度以及岩体的地质特性,采取半防护和全防护形式。在半防护措施中,有时采用坡脚护面墙。因为自然降水从坡顶沿坡面下流,流至坡脚时,速度最大,也是冲刷最严重的。因此,在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施。同时我国山区高速公路目前常用的路基边坡防护措施还有护坡防护的形式。稳定边坡上铺砌(浆砌或干)片石、块石或混凝土预制块等材料,用来将坡面流地表径流对边坡冲刷的影响降到最低。冲刷轻微时,软土基上的土质路堤防护,无水流冲刷影响时,可采用干砌片石坡,用以降低地基不均匀沉降对路基变形的影响。
结语
高速公路路基边坡的维护和防治是一项系统的工程,任重而道远。路基边坡的质量直接关系着高速公路的质量和行车安全。我们必须加强高速公路路基边坡的维护管理工作,切实维护人们的生命财产安全。
参考文献
[1]公路路基边坡破坏形式及防护措施 - 科海故事博览·科技探索 - 2010(7)
[2]期刊论文 公路路基边坡破坏形式及防护技术 - 黑龙江交通科技 - 2011(10)
关键词:山区道路 坡面防护 植物防护 工程防护 挡土墙
在我国经济快速发展的带动下,对道路的需求量也在不断地提高,每年都有大量的新建、改建、扩建项目开工建设,而山区道路就是其中的一部分。山区道路的建设使原地面的地表植被受到严重破坏,不可避免地在道路两侧形成了大量的坡面。如果道路正适逢通过坡度较大或构造不良的地带,还有可能造成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,对道路使用者的安全构成很大的威胁。因此,在山区道路工程施工中,坡面的防护和加固,是保证道路安全、稳定不可或缺的工程技术措施。大量的工程经验说明,在道路建设中,必须实行行之有效的防护工程,这一点对于提高道路工程质量,确保工程投资取得必要的收益和延长道路的使用年限都具有重要的意义。
一、道路坡面防护简介
道路的坡面也叫边坡,坡面防护主要就是通过一定的技术措施来保护路基边坡表面,使其在非正常天气的情况下,减缓温度及湿度变化的影响,如在雨天让路基边坡免受雨水冲刷,有效防止和减少不良岩土表面的风化、剥落等,常用的坡面防护设施有植物防护和工程防护。目前,我国大部分道边坡的防护还基本上采用“工程措施为主、植物措施为辅”的工程技术,但随着人们对美的要求的提高,对周围环境也产生了较高的要求,且人们对保护环境的重要性的认识,这种工程技术的适用范围和适用度正在逐步缩小。因此,在一定的层面上来讲,有“生命”的植物防护在维持路基边坡稳定、提高路基强度和改善道路环境方面,要优于无机物的工程防护。
(一)植物防护
植物保护也称为生态防护,是指在边坡上种植草丛或灌木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡土壤以有效减轻冲刷,从而达到保护边坡的目的,同时也起到美化路容的效果。
1.植物防护的优缺点.在以往的工程施工中,植物防护一直是做为工程防护的辅助措施,但在近年的工程实践中,植物防护措施以其明显的景观、生态优势,应用程度远远多于工程防护。合理的植物防护能防治边坡水土流失、坡面失稳、塌陷或者滑坡等常见的路基病害。通过植被恢复来利用植物护坡功能来进一步稳固土体,同时植物根系起到加筋作用,防治坡面的破坏。采用植物方式进行边坡防护,由于材料成本的低廉,且使用年限会远高于工程防护,一般工程成本都会低于同样防护效果的相应工程防护措施的成本。这种良好的边坡植物系统,不仅是营造出景色宜人的路容路貌,并且可以产生可观的生态效益,大量的植物可以涵养水源,减少水土流失的发生等。在公路工程施工中,当植物防护建成后,只要经过一定时间的维护与保养,这些植被系统就会进入相对稳定的平衡状态,持续发挥起防护作用。在一般情况下,并不需要特殊的养护,后期投放的资金要远远小于工程防护,大大降低了工程造价。但植物防护也有一定的局限性,如果不能及时合理地栽植植被,就会影响边坡的稳定性,而且植物防护由于植被的生长需要一段时间,致使植物防护的见效性慢。
2.植物防护的类型。植物防护的方法主要有种草、铺草皮和植树。这几种类型可以同时选取,但要注意的是公路边坡植物防护的主要目的是提高路基的稳定性,其次是美化道路沿线景观环境。因此,要求植物防护选择的植物根系一定要深,能快速覆盖地表,尽快达到防护效果。
(二)工程防护
工程防护是一种传统的防护措施,在我国公路建设中已被成熟应用多年。这种防护主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,以及碎(砾)石土的挖方边坡等或者是为了就地取材,降低工程成本时采用的。通常采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面防护。
1.工程防护的优缺点。工程防护技术初期防护效果好,修建后见效快,作用也非常显著,经过多年的施工已逐步形成针对不同条件下的较成熟的设计、施工、维护技术措施。由于工程防护所用原材料比较容易取得,且可以提前预制,因此在施工中具有进度快、工期短的优点。但工程防护对自然环境破坏程度较大,生态环境效益极差,在路基施工中已经损坏的自然植被无法快速得到恢复。公路修建之处,只见黑、白两色,周围环境单调乏味,易对在公路行驶的人员造成视觉上的疲劳和厌倦的情绪,给公路行驶带来安全隐患。而且工程防护工程施工结束后,随着时间的推移,不论采用何种材料施工的防护措施,都将面临着老化、破坏的风险,这势必会带来十分巨大的后期维护费用。
2.工程防护的类型。工程防护的类型有主要有砂浆抹面、勾缝或喷涂以及石砌护坡或护面墙等。这几种防护要分不同情况具体选择使用。当坡面比较完整、尚未有大范围剥落的坡面,一般可选用抹面防护。如果路基材料是易风化而边坡坡面是不平整的岩石挖方边坡,可选用喷浆防护,此种防护施工简便、效果较好。但由于水泥用量较大,会加大工程造价,重点工程可选用。这两种方法在坡面防护时着色或修饰,有助于改善道路景观。当坡面为比较坚硬的岩石坡面,以防止有水渗入缝隙给路基带来的损害,可采取勾缝与灌浆。上述几种防护针对的都是没有大的河流经过的路基,当路基和大的河流交汇时,为防止地面水流或河水冲刷边坡一般应设置干砌片石护面。护面墙是一种造价比较高的坡面防护措施,防护效果较好,设计、施工都较复杂,应该根据边坡地质条件合理选用。
二、针对山区道路坡面防护的几点想法
1.由于山区道路地形复杂,高填方、高挖方现象是非常的普遍,对这种坡面防护就需要采用植物防护和工程防护相互结合的方法,已达到最好的防护效果。
2.在采用植物防护的时候,在草种和树种方面应逐渐走本地化道路,这样才能使植物更能适应当地气候,更能与自然融为一体。多采用草种和小灌木树种进行混播,通过植草提供的初期植被,通过灌木生长来提供长期植被,从而达到“还林于山”的目的。只有这样,才能使植物防护的成本真正降低下来,走一条“低投入低养护”的路。
3.在采用工程防护的时候,尽量采用山区自有石材,以降低工程成本;坡顶采用浆砌防洪沟,以阻挡山体雨水对坡面的冲刷;坡脚采用小挡墙,以减少对自然山体的破坏,防止滑坡等自然灾害的产生。
参考文献
[1]邓学钧.路基路面工程(第二版).人民交通出版社,2005.
论文摘要:随着我国交通运输业的快速发展,公共道路事业是运输事业发展的基础,是运输事业发展的载体,因此公共道路的路基和路面的安全和质量问题是确保交通运输业畅通的重要保证。将从公路路基施工技术和基底处理技术方面进行详细的介绍,并提出几项公路路基施工技术质量的控制措施,以供参考。
1 引言
随着我国公路运输事业的快速发展,人们对公共运输道路提出了更高的要求,如何保证道路的安全问题,质量问题日益成为社会关注的焦点。如何保证公路的质量安全问题,道路路基路面的压实施工是首要的关键因素,如果公路路基压实工作没有做好,会在后期的公路实际使用的过程中遇到很多麻烦,产生许多的问题,因此,要想保证公共道路运输安全,就必须加强公路路基的基础施工问题,做好路面压实施工技术工作。
2 路基基底处理压实技术
公路路基基底处理的好坏,直接影响整个公路的质量和后期使用问题,目前我国的公路施工中会因为施工路段的存在软土路基、湿土路基和黄土路基等不良的地质环境情况影响到道路的质量问题,进而造成交通安全隐患,因此,在进行路基基底施工前一定要充分考虑路段的地质、类型和气候条件等方面的原因。
2.1 施工前的材料、技术和设备准备
在进行路基基底施工前,要做好一切填土和压实施工的前期准备。对施工现场周边的杂草、妨碍物彻底清理;材料员要选择符合国家规范要求的沙土和粘土作为路基的填充材料;施工技术人员要在施工前进行土液塑试验及击实试验,从而确保填充土质可以用于本路段的施工要求;准备好一切施工设备例如:挖掘机、推土机、装载机、压路机、平地机等。
2.2 路基的填土压实施工技术
2.2.1 过湿的土质的压实要求
对于过湿的土质来说,应该按照设计的压实度的标准,根据设计提供的数据,进行2%~3%的实际降低压实;将其土层的天然稠度降低到1.1以下,液限控制在40以上,进行下路床的填料施工作业时,应使用轻型的压实标准;进行填料性质的改善,于土中增加对生石灰的使用量,也可以采取对新型的吸水材料的加固。
2.2.2 黄土路基的压实要求
对于黄土路基的压实施工技术,应该尽量使土中的水分不断进行扩散固结来进行挤密压实土体的功效,使黄土土质不断进行加固,保证黄土路基的压实效果能够达到最好,其中对于冲压的遍数的要求是30遍左右,要保证含水量达到最佳水平,进行路堤的边沿压实时应该保持较慢的速度,防止施工机车滑下路堤,对于掉头出现的褶皱现象应该注意二次返压。
2.3 不同横坡的基底处理技术
(1)在横面坡度低于1比5时,可以直接进行路堤的填筑,并且利用沁水挡墙或者浆砌片石对路基进行防护。
(2)在横面坡度介于1比5到2比2.5之间时,要在自然地面上挖不小于2米的台阶,如果基底面的覆盖层较薄必须要先做好覆盖层的清除工作再挖台阶。
(3)在横面坡度大于1比2.5时,就要先做好路堤整体基底和下层滑动的稳定性检算,确保抗滑动系数不小于规范要求中的规定值。对于不符合标准的基底要根据不同情况进行不同的支档防护如下:
植物对于土壤具有很好的固定作用,可以有效的防止水土流失,因此在进行路基边坡防护设计时,经常采用种植植物作为防护设计。在植物防护设计中还分为:骨架植物防护、空心块植物防护和锚杆混凝土框架植草防护。
①骨架植物防护:常用于地质较为松软且风化较为严重的岩石边坡,通过骨架植物防护可以有效的防止边坡因遭受雨淋的侵蚀而形成沟槽,这种防护设计对边坡的风化地质层起到稳固的支撑作用。
②空心块植物防护:通常用于全被风化了的岩石路基边坡,这种防护设计通常采用六边形的混凝土预制空心块把边坡分割成小块儿进行支撑防护,这种设计方法更具有抵抗雨水的侵蚀能力,对于边坡的支撑也具有更好的稳定性,因此,这种防护设计具有既美观又易施工,防护效果更佳的优点。
③锚杆混凝土框架植草防护:这种防护设计通常用于没有不良结构面和没有经过风化破碎的岩石边坡,这种方法既避免了边坡因开挖卸荷造成的楔形破坏,又兼顾了骨架植草防护,具有便于造型、绿化美观等优点。
2.4 进行有效夯实工作
进行夯实,必须用技术较高的夯实机,将8~40吨位的夯锤吊到6~25米的高度,使其自由下落,将地基进行有效的冲击夯实,使土层和内部的空隙能够不断结合,防止气体、水的溢出,使路基能够达到结实紧密,加强其地基的承载能力,使路基的土粒更加紧凑,保证路基的结实程度能够达到最好水平。
3 公路路基施工技术的控制工作
3.1 加强相关人员技术及各项素质的培养
对于公路压实施工中的相关人员的技术要求应该进行不断提升,帮助他们进行系统性的技术学习,技术操作人员应该对相关养护技术的全面知识的学习,在进行实践操作过程中,能够发现自身的不足,并且能够根据自身的知识积累,进行有效的改正。管理者应该加强对员工各项素质的培养,使员工在进行相关的养护施工中,能够勇于面对各项困难,把公路路基压实工作真正当成是自己的事来做,并且通过自身的素质的不断进步与提升,带动其他员工的发展,使大家在养护过程中能够承担起自己的一部分责任来,使养护工作能够有效的进行下去。
另外,管理者和技术施工人员都应该有创新意识,具体问题,具体分析,发现施工时存在的问题和困难,不断进行纠正,并能进行相应的技术革新,帮助自己在进行施工过程能够克服种种困难,不断进步,并且在进行技术的革新创造过程中,能够联系实际,学习当前最新的公路养护技术,帮助自己在进行施工的同时发现积极有效的改善措施。
3.2 管理者拓展资金筹资路线
管理者应该把技术施工放在首要位置来抓,严格保证技术的稳定性和优越性,并且能够保证技术施工的资金筹资及时到位。这就要求管理者能够将资金的筹集进行有效细化分析,使公路养护重要性能够被更多人所熟知。
管理者应该加大对公路路基压实施工技术工作的宣传力度,使政府清楚公路路基建设的重要性,在进行施工作业中保证技术资金的及时到位。如果技术施工作业进行一半,就因为资金的缺失,而被延误,车辆就不能够正常行驶,会耽误更多的工作开展,不利于社会的发展与进步,所以管理者应该站在大局来考虑问题,将施工延误的严重性报告给政府,使政府也能够得到足够的重视。
3.3 施工中进行有效监督工作
在施工过程中,管理者应该按照技术的开展实施,进行严格的控制与有效的管理。施工之前要加强对施工人员的技术培训,对员工的技术进行现场演练,并且开展技术比武活动,使员工能够精通各项施工技术。其次,要加强对员工素质的培养,使员工能够勇于承担责任。
在施工过程中,严格把握施工各个环节的细节工作,对于施工过程不当的技术施工工作进行严厉的惩罚,促进施工队伍的技术进步。并且对施工中的材料和施工工具进行严格地看管,保证员工不浪费工程中的一丝一毫。明确发展目标,帮助员工改善施工环境,给员工提供一个优良的作业环境。把困难留给自己,把方便留给员工,在进行严格员工管理工作中,管理者应该严于律己,保证员工的各项工作能够顺利进行。
4 结束语
做好公路路基路面压实的施工工作,需要施工单位从技术上、人员培训上和设备操作上引起高度重视,注意其中的路基填土压实、路基高度施工和边坡的防护工作,使公路路基的建设得到有效的质量控制,从而保证我国公路道路事业的健康稳定的持续发展。
参考文献
[1]赵普江.公路工程路基施工质量控制的探讨[J].华章,2011,(20).
[2]钟树森,包丽荣.也论公路路基的施工质量控制[J].华章,2011,(01).
[3]苏新文.试析公路路基施工工程全过程质量监理[J].才智,2009,(28).
[4]廖国华.公路道路路基施工质量控制的探讨[J].才智,2010,(23).
关键词:道路工程,路基,施工,阶段,解决方法
0前言
路基作为道路的基础,在公路工程中起着重要作用。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明,没有坚固、稳定的基础,就没有稳固的路面。由于它是工程设计蓝图与原地质地貌直接结合部,受自然环境影响因素较多,施工难度较大。论文参考网。下面结合作者的施工经验,就公路路基施工各阶段需注意的几个问题和解决方法进行探讨。
1 准备阶段
路基施工准备阶段是路基工程施工总体部署、调查作业范围、水文地质及工程量、制定施工方案、编排施工进度计划以及开工前的人员、机械、材料等方面准备的阶段,该阶段准备充分与否是直接关系到路基工程施工能否正常进行的关键环节。
在工程所在地要详细调查了解公路沿线(包括路基基底)及土源等作业范围内的土质指数及含水量情况,制作标准击实试验和土的强度试验(CBR值),制定施工方法。根据水文地质情况,进行分类、整理,结合以往的施工经验制定出路基各种不同类型土质、含水量的切实有效的施工方法及路基基底处理方案,防止在施工中出现盲目性,避免走弯路,以保证工程质量和进度。要重点把握:
1.1 特殊潮湿地区路基土垢特点及对策
在特殊潮湿地区,路基上的压实是相当困难的,规范中对此作出了若干调整:一是压实标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2%-3%;二是对于天然稠度<1.1,液限>40,塑性指数>18的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准;三是改善填料的性质,在土中掺加生石灰,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
1.2 路基路面排水预先设计
水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的。另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水的设计,形成排水系统规划,并与地区排水规划相协调。在路基施工中,应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患,给路基、路面施工造成不必要的损失。
2 具体施工阶段
路基施工阶段是路基施工全面展开、生产出成品的阶段,是按照已制定的施工计划和施工方案进行组织落实阶段,是施工过程中遇见实际问题的阶段,也是对施工计划、施工方案调整、完善的阶段和保证落实工程质量、工期的阶段。要重点把握好:
2.1 路基填筑过程中过湿土的处理
(1)路堤分层填筑,松铺厚度为≯30cm的水平层,并在铺下一层土之前,按规定压实,每填一层,都要进行翻晒、粉碎;并用平地机整平后,方可开始碾压。每层填土压实时,要不停地进行整平工作,保证均匀的密实度;
(2)对于降雨天数较少,气温较高的季节,过湿土天然含水量相对较低时,不必掺入白灰等外掺剂,而可采少用重型铧犁和重型缺口圆盘耙,直接将土翻松,粉碎至颗粒在50mm以下,并用重型压路机碾压,直至压实度达到90%以上为止;
(3)过湿土含水量过大,可由取土坑挖出后,堆置坑旁初步晾晒,再运至施工作业段摊铺;或由取土坑挖出后先运至作业段一侧,经初步晾晒后再用推土机推至作业段上,用上述机械粉碎1-2遍,并经整平处理后,将规定剂量的全部或2-3外掺剂均匀撒布于上。
(4)对初步碾压的土层闷料24h-28h后,再将剩余的1/3石灰均匀铺撒到土层上,再行翻拌、粉碎至土颗粒在50mm以下,用重型压路机碾压并检验压实度,掺石灰5%时的最大干容重一般为1.83g/cm3,标准压实度为90%;
(5)路槽底0-80cm范围内填土,压实度标准为95%,为了提高路基的强度,保证路面整体强度及使用寿命,需对进行加固处理,其方法是将80cm填土分成五层施工,每层16cm,前三层进行掺灰5%处理,后两层进行掺灰10%处理,虽然形成石灰稳定土,但不属于结构层,这样既对过湿土进行处理,同时也提高了路基的强度。
2.2 黄土路基的填筑
(1)黄土路堤施工时,应做好填挖界面的结合(纵向),清除坡面杂草,挖好向内倾斜的台阶。如结合面陡立,无法挖成台阶时,可采用土工钉加强结合。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤自重压力时,可考虑采用重锤夯实,石灰桩挤密加固;
(2)黄土含水量过小,应均匀加水再行碾压;如含水量过大,可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压,也可掺入适量石灰处理,降低含水量。掺灰后应将土、灰拌匀,其最大干密度应通过击实试验确定;
(3)老黄土透水性差,干湿难以调节,大块土料不易粉碎,使用前应通过试验决定措施。路床填料不得使用老黄土。新黄土为良好填料,可用于填筑路床。黄土路堤应分层填筑,分层压实,>10cm的块料,必须打碎,并应在接近上的压实最佳含水量时碾压密实。
(4)根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽,将水引至坡脚以外,对高度>20m的路堤,应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量;
2.3 路基排水的重点问题
2.3.1 地面排水 最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
2.3.2 路面排水 路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。
2.3.3 地下排水 路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8cm-30cm,很适用于地下排水。
3 路基后期防护
路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。
3.1 坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。
3.2 冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。论文参考网。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡横袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
3.3 支挡防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。论文参考网。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其受力比较合理,墙身圬土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。
4 结语
综上所述,路基工程施工各阶段需把握的问题很多,由于本人施工经验与水平有限,文章只对影响路基工程施工的几个主要问题进行了阐述,希望能对同行有所帮助。
参考文献:[1]林峰,公路路基施工问题探讨[J],四川建材,2007,(6)
[2]李萍,浅谈公路路基施工技术要点[J],青海交通科技,2007.(5)
关键词:高边坡,锚杆,预应力锚索,框架梁或板,施工监测
0.引言
路基高边坡防护工程施工的总体目标是“安全、经济、环保、舒适、美观”,同时提倡节约理念。挖方路基高边坡防护类型繁多,拱形骨架防护、方圆形窗孔式绿化护面墙拉伸网植草防护、主动防护网系统、锚杆框架式植草防护、预应力锚索框架防护等等。防护工程施工工序复杂多样,涉及到多专业,多工种,平行交叉作业;且多是在高边坡上作业,防护工程施工中必须加强施工组织,充分利用现场施工时空条件,尽早完成施工。以下就针对锚杆、锚索框架梁或板施工作简单介绍。
1.锚杆、锚索框架梁或板施工
1.1 锚孔测放:每开挖完一级路基边坡后,计算锚孔坐标,将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。
1.2 钻孔设备:钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层稳定时采用潜孔冲击成孔;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
1.3 钻机就位:利用φ48mm脚手架搭设平台,平台用锚杆与坡面固定,钻机用三脚支架提升到平台上,并根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm,高程误差不得超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差位±2.0°,方位允许误差±2.0°。
1.4 钻进方式:钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
1.5 钻进过程:钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
1.6 孔径孔深:钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径130mm。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上,根据现场施工钻孔记录,随时调整钻孔深度。
1.7 锚孔清理:钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
1.8 锚孔检验:锚孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
1.9 锚杆、锚索体制作及安装:锚杆杆体采用螺纹钢筋,沿锚杆轴线方向每隔2.0m设置一个对中器(定位支架),以保证锚杆有足够地保护层。预应力锚索体由锚梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。锚索采用φs15.24mm钢绞线,钢绞线采用高强度低松弛无粘结预应力钢绞线,强度1860级。锚索制作前应对钻孔实际长度进行测量,考虑锚墩高度、千斤顶长度、工具锚工作锚的厚度以及张拉操作余量,下料长度按下式确定:L= Ls+Lm+d{其中:L―预应力钢铰线下料长度(m )、Ls―实际孔深(m)、Lm―锚墩及锚具厚度(m)、Lq―千斤顶长度(m)、d―预留长度(m)},并按孔号截取锚索体材料,钢铰线必须采用机械切割。材料截取后,在编索平台上进行拉直编索。在锚固段安置隔离架和紧箍环、安装锚索末端导向帽、自由段防腐处理,在自由段钢绞索上涂锈漆及脱水黄油,外套PVC防腐管在末端安置止水环,并用胶布缠绕;在锚固段、自由段、交界处需特别注意绑扎牢固,以防止注浆时,水泥浆进入自由段。注浆管沿隔离架中心穿入,管端距锚索末端导向帽不超过20cm用铁丝浆注浆管与隔离架绑扎固定。。安装前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。钢绞线沿锚索体轴线方向每2.0~2.5m设置一架线环,保证锚索体保护层厚度不小于20mm。安装锚杆、锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,下锚时用力要均匀一致,防止在推送过程中损伤锚索配件和保护层,用钢尺量出孔外露出的锚杆、钢绞线长度,计算孔内锚杆、锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。
1.10 锚固注浆:注浆材料采用1:1水泥砂浆,水灰比0.45,经试验比选后确定施工配合比,掺入减水剂、膨胀剂和早强剂,设计要求砂浆体强度不低于30MPa,注浆压力不低于0.3MPa。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。值得注意的是,由于本高边坡地质破碎,注入孔内的浆液向岩石周围的裂隙扩散,一定要观察是否有浆液流出,以保证注浆的饱满。
1.11 框架梁(钢筋砼板)制作:框架采用C25混凝土整体浇注,框架梁嵌入坡面岩体25cm,框架梁之间格内空隙用M10浆砌片石填充,并与梁表面齐平,每片之间留2cm伸缩缝,用沥青木板充填;锚杆、锚索框架板中的钢筋砼板标号为C30,在地梁施工前首先进行钢筋砼板的施工:施工放样→钢筋砼板钢筋安装→模板安装、加固→砼施工,待强度达到设计要求后,立即进行地梁制作。。基础先铺垫2cm砂浆调平层,再进行钢筋制作安装,钢筋接头需错开,同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2,且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。在预定锚索位置预埋普通钢管锚孔,如锚索与竖梁箍筋相干扰,可局部调整箍筋的间距。砼浇注,尤其在锚孔、钢垫板周围钢筋较密集,一定要仔细振捣,保证质量。
1.12 锚索张拉及锁定、封锚:通过现场张拉试验,确定张拉锁定工艺。。待砂浆体及框架梁达到强度后方可进行锚索张拉、锁定。锚索的张拉及锁定分级进行,严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6~10d后再进行一次补偿张拉,然后加以锁定。补偿张拉后,从锚具量起,留出长5~10cm钢绞线,其余部分截去,须用机械切割,严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,然后对锚头采用C25混凝土进行封锚,防止锈蚀和兼顾美观。
2.结束语
总之,路基防护形式选择上体现“安全、环保、舒适、和谐”原则,在满足安全的前提下尽量选用环保、绿化的形式,突出植被护坡绿化的效果。在路基边坡绿化上体现恢复自然尽量减少人工痕迹的宗旨,路基坡脚及坡顶等坡率变化点应在施工时结合原有地势予以削成圆弧形,与自然环境融为一体,提供良好的视觉效果。
参考文献
[1]夏雄,周德培.预应力锚索地梁在边坡加固中的应用实例.岩土力学,2002,23(2):242-245.
[2]简文光.预应力锚索在高速公路高边坡加固工程中的应用.福建交通科技,2007,2.
1.1边坡稳定性的影响因素①地质构造。地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区,往往岩体破碎、沟谷深切,较大规模的崩塌、滑坡极易发生。②岩体结构。不同结构的岩体,物理力学性质差别很大,边坡变形破坏的性质也不同。③风化作用。边坡岩体,长期暴露在地表,受到水文、气象变化的影响,逐渐产生物理和化学风化作用,出现各种不良现象。当边坡岩体遭受风化作用后,边坡的稳定性大大降低。④地下水。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,使坡体的有效重力减轻;水流冲刷岩坡,可使坡脚出现临空面,上部岩体失去支撑,导致边坡失稳。⑤边坡形态。边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说,坡高越大,坡度越陡,对稳定性越不利。⑥其他作用。此外,人类的工程作用、气象条件、植被生长状况等因素也会影响边坡的稳定性。
1.2边坡工程稳定性分析方法
1.2.1边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态,以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法,也是工程实践中应用最多的一种方法。
1.2.2边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料,以岩土体天然结构为工程结构,或以堆置物为工程材料,以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性,天然边坡尤为突出,因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用,而且作用强度不一,且又错综复杂,致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法,可靠指标法,统计矩法以及随机有限元法。
2边坡工程处治技术
2.1抗滑桩技术边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似,但主要承受的是水平荷载。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材,桩断面刚度大,抗弯能力高,施工方式多样,其缺点是混凝土抗拉能力有限。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩,机械钻孔速度快,桩径可大可小,适用于各种地质条件;但对地形较陡的边坡工程,机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济,但速度慢,劳动强度高,遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外,桩径较小时人工作业面困难。
2.2注浆加固技术注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙,以改变注浆对象的物理力学性质,从而满足各类土木建筑工程的需要;注浆加固技术的成败与工程问题、地质问题、注浆材料和压浆技术等直接相关,如果忽略其中的任何一个环节,都可能造成注浆工程的失败。工程问题、地质特征是灌浆取得成功的前提,注浆材料和压浆技术是注浆加固技术的关键。
2.3加筋边坡和加筋挡土墙技术加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。在土中加入加筋材料可以提高土的强度,增强土体的稳定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术,形成的结构亦称为加筋土结构。和传统支挡结构相比,加筋边坡和加筋挡土墙的特点有:结构新颖、造型美观、技术简单、施工方便、要求较低、节省材料、施工速度快、工期短、造价低廉、效益明显、适应性强、应用广泛等。由于加筋边坡和加筋挡土墙的这些优点,目前其已从公路路堤、路肩发展到应用于其他各种支挡结构和边坡防护。目前已用于处理公路边坡、市政建设、护岸工程、铁道工程路基边坡、工民建配套的支挡及边坡工程、防洪堤、林区工程、工业尾矿坝、渣场、料场、货场等;甚至还用于危险品或危险建筑的围堰设施等。
2.4锚固技术岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中,以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。由于这种技术大大减轻结构物的自重,节约了工程材料并确保工程的安全和稳定,具有显著的社会效益和经济效益,因而目前在工程中得到极其广泛的应用。锚杆在边坡加固中通常与其他只当结构联合使用,例如以下几种情况:①锚杆与钢筋混凝土桩联合使用,构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。排桩可以是钻孔桩、挖孔桩或预置桩;锚杆可以是预应力或非预应力锚杆,预应力锚杆材料多采用钢绞线(预应力锚索)、四级精轧螺纹钢(预应力锚杆)。锚杆的数量根据边坡的高度及推力荷载可采用桩顶单锚点作法和桩身多锚点作法。②锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙。锚杆锚点设在格架节点上,锚杆可以是预应力锚杆(索)或非预应力锚杆(索)。这种支挡结构主要用于高陡岩石边坡或直立岩石切坡,以阻止岩石边坡因卸荷而失稳。③锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙,这种结构主要用于直立开挖的Ⅲ,Ⅳ类岩石边坡或土质边坡支护,一般采用自上而下的逆作法施工。④锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用形成锚定板挡墙。这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡。
2.5预应力锚索加固技术用高强度、低松驰型钢绞线预应力锚索对滑坡体或崩落体施加一定的预应力,提高它们的刚度,使预应力锚索作用范围的岩石相应挤压,滑动面或岩石裂隙面上摩擦力增大,加强它们的自承能力,可有效地限制岩体的部份变形和位移。
2.6排水工程的设计地表排水工程的设计要求:①填平坑洼、夯实裂缝。坡面产生坑洼和裂缝,往往是滑坡的先兆,也是导致严重滑坡的主要原因。大气降雨、地表水就会汇集在坑洼处或沿着裂缝渗入土层,使土的抗剪强度降低,造成坡体滑动。因此,对坑洼和裂缝应仔细查找,认真夯填。②合理确定截水沟的平面位置。截水沟的平面布置,应尽量顺直,并垂直于径流方向。如遇到山坡有凹地或小沟时,应将凹地填平或与外侧挡土墙相连,内侧与水沟联结,避免水沟内的水流越出或渗入截水沟沟底,导致水沟破坏。应该结合边坡的区域地貌、地形特点,充分利用自然沟谷,在边坡体内外修筑截水沟、平台截水沟、集水沟、排水沟、边沟、急流槽等,形成树杈状、网状排水系统,以迅速引走坡面雨水。
3结语
论文对常用边坡工程的处治措施进行了初步探讨,指出了常用边坡工程处治措施的适用性,然而随着工程建设规模的不断增大,边坡高度增高,复杂性增大,对边坡处治技术的要求也越来越高。可以预见,随着科学技术的发展,边坡处治技术将得到进一步的发展,并逐步趋于完善。
参考文献:
[1]彭小云,张婷,秦龙.高陡边坡稳定性的影响因素分析[J].高陡边坡稳定性的影响因素分析.2002.
[2]赵明阶,何光春等.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社.2003.
[3]郭长庆,梁勇旗等.公路边坡处治技术.北京:中国建筑出版社.2007.5.
关键词:高速公路 水土流失 水土保持
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 07-011-02
1高速公路建设水土流失原因
1.1高速公路边坡植被破坏
在高速公路修建过程中,开挖和回填必可避免,会出现很多人工开挖边坡,与自然边坡相比这些的边坡没有植被附着,水的入渗使边坡岩土体将承受孔隙水压力和裂隙水压力的作用。而水压力增加了边坡的下滑力,使边坡稳定性降低,同时岩土体受雨水侵蚀后软化,使岩土体强度降低,因而减小了抗滑力,当超过极限状态时便造成边坡的水土流失。此外在施工过程中,取土及筑路材料的开采将对地表植被造成严重破坏,从而也会使抗蚀能力变差。
1.2 水的冲刷作用导致水土流失
如果高速公路沿河而建,则高速公路路堤会由于长期遭受河水冲刷而导致水土流失;冲刷防护工程一般分为岸坡防护、倒流构造物防护和改移河道三种类型,此外当高速公路建设工程中一次性防护和排水问题没有处理好,同样会由于多次降雨侵蚀冲刷导致土壤流失。
1.3 工程因素导致水土流失
在高速公路建设过程中,路基的开挖和填筑会对沿线的原始地貌造成较大的扰动,破坏了地形地貌,自然植被消失,导致坡面径流速度加大,冲刷力增强,引起水土流失。
1.4 弃土弃渣
高速公路工程建设过程中,弃土、弃渣一般都采用松散状态丢弃。在没有应用边坡防护措施之前,由于弃土、弃渣结构性差、土质松散、孔隙率大,且表面无植被保护,遭遇大雨冲刷时,易造成严重的冲沟侵蚀,从而造成大面积的水土流失。
2 高速公路边坡水土防护设计原则
为了能使高速公路边坡防护既能满足水土防护功能,又能起到美化边坡的目的,设计时应掌握以下几个基本原则:
(1)尽可能减少浆砌片石全防护,增加植被防护;
(2)较低的路堤可单独采用植草防护;
(3)较高的路堤可采用圬工与植草相结合的综合防护;
(4)对必须采用工程全防段的路段(比如桥头和沙性严重的边坡),可采用较美观的浆砌预制混凝土块或干砌实心六角块来取代浆砌片石全防护;
(5)植被防护应以“四季常绿,三季有花,节约成本”为原则,以控制水土流失,美化环境为目标,采用单一种植和混合种植两种形式,可分别进行植被全防护和综合防护设计。
3水土流失防治目标
(1)水土保持设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用;
(2)采取各种防治措施,尽量减少施工工程中造成的水土流失,同时及时防治工程建设范围内的水土流失,处理好弃土弃石,防止对周边地区环境造成不利负面影响;
(3)采用植被和工程相结合,在解决高速公路水土流失问题的同时做好公路绿化,创造良好的行车环境。
4 高速公路水土保持措施
4.1工程防护与生物防护相结合的综合水土保持措施
植被防护是一种施工简单、费用低廉、效果较好的坡面防护措施。植物能覆盖表土,防治雨水冲刷;调节土的湿度,防止产生裂缝;固结土壤,避免坡面风化剥落,防止水土流失;同时还能起到保护环境,美化路容的作用。
在高速公路建设工程中,把开挖填土和路基填筑形成的边坡作为水土保持的重点,首先根据不同路段和边坡,采取浆砌片石挡墙、护面墙、六角空心砖护坡等形式进行防护,同时建造防洪系统,减小雨水对边坡的冲刷,然后采用液压喷播植草进行生物防护,由于草生长快、防风固土效果明显,特别是树木和灌木长大后,更进一步稳定了边坡,彻底消除了水土流失、恢复了植被。
4.2沿河路堤水土保持措施
当高速公路沿河而建时,沿河路堤会受到流水冲刷,必须采取冲刷防护措施。冲刷防护工程一般分为岸坡防护、倒流构造物防护和改移河道三种类型。山区狭窄河谷地段不宜设置导流构筑物,也难于改移河道,宜优先采用岸坡防护方案。
常用的岸坡防护有:(1)草皮护坡:草皮护坡多采用叠砌台阶式,叠砌钱先平整坡面,并用柳枝尖桩或竹尖桩钉紧,在坡脚部分一般铺草皮2-3层。(2)抛石防护:抛石防护对于经常浸水且水深较深地段的路基边坡防护。(3)干砌片石护坡:干砌片石护坡砌筑前应先夯实整平边坡,砌筑石块要互相嵌紧。(4)浆砌片石护坡;(5)石笼防护:石笼防护优点是具有较好的柔性,而且可利用较小的石料,当水流中含有大量的泥沙时,石笼中的孔隙很快淤满,形成一个整体的防护层。合理选用岸坡防护方式对水土保持有很好的效果。
4.3工程施工控制水土流失
填方段在路基横断面形式上采用整体式和分离式两种断面形式,减少土、石方工程量,从而上、下行线独立行驶,既美化了环境又利于水土保持,拱形护坡并辅以植草皮防护,在路基坡脚护坡道上植乔、灌木等多种防护措施,从而防止了边坡冲刷、水土流失;
路面的水土流失主要发生在基层摊铺之前。因此,路面的水土保持措施主要是在基层摊铺前采取临时拦渣或导排水措施。在补充完善了基层摊铺前的临时水保措施的情况下,路面工程对水土流失影响甚微。
挖方段工程设计上以挖做填,纵向做到土、石方量平衡,为防止水土流失,对路堑边坡喷花草种子进行处理。深挖的路堑采用分级设置护面墙,每级平台用植物进行绿化,且在路基坡口外公路植树,增大绿化带,防止水土流失。
高速公路全线设置拦水缘石、路肩急流槽、纵向排水沟、边沟、纵向涵等排水构造物形成完整的排水系统。路基排水综合考虑地表排水和地下排水,使各种排水设施形成一个功能齐全、设置足够排水能力的完整排水系统;路堤段和土质路堑段在中央分隔带内设置纵向盲沟,纵向盲沟内通过间隔50m设置一道横向排水管引出,分左右两侧交错布置。
4.4 高速公路隧道和桥梁水土防护措施
高速公路隧道口的开挖面应采取有效的防护措施,其弃碴主要用于隧道洞口前的填方路堤,多余的弃碴选择邻近山凹的洼地处,按一定几何形状堆放,这样最大限度减少了水土流失,且避免了水土流失带来的环境破坏。
高速公路设计中应对跨越的大中型河流作洪水调查、分析,在桥台及桥墩施工过程中,基础的开挖将会对一定范围内的土层造成比较大的扰动,因为地表植被和土壤结构被破坏,造成土壤抗侵蚀能力降低。特别是水中桥墩台的施工,更易导致水土流失的发生。因此桥梁施工准备期间应修建沉沙池,灌桩的出浆沉淀后循环利用。沉沙池要定期清渣,废渣运至弃土场集中堆弃。沉沙池的设置及废渣的集中堆弃均有效的减少了水土流失。并且尽量不改变现有河流的自然状态, 不降低原有河流沟渠的使用功能并考虑沟渠泄洪。
4.5 弃土场和弃石场的水土保持措施
弃土场的选择应结合路基防护和环境保护综合考虑, 尽量选择在山谷低洼的荒地并注意不得破坏或堵塞原有的排水通道,减少弃土场占地面积并对弃土场进行平整、绿化;弃土场边坡防护以放缓边坡至自然稳定角,进行植被防护为主。弃土场防护以上截下拦为原则,在弃土前修好挡土墙和截、排水沟。考虑到弃土场的排水,挡土墙应选择透水性好的干砌坝体,保证良好的渗透性和稳定性,对于弃渣考虑先筑拦渣坝,弃渣结束时将渣堆加以整理,并在渣堆上植树种草,提高植被覆盖率,减少水土流失。
5 结语
水土保持工作是高速公路建设过程中的关键环节,在主体工程设计中应始终贯穿水土保持的理念,重视水土保持的重要意义。高速公路边坡水土保持工作应采取“点”“线”结合的方式,利用工程防护和植物防护相统一的办法进行,同时尽量考虑在公路用地范围内栽植与周围环境一致的乔木和灌木。这样既不破坏原有的自然景观,又能体现旅游公路的特色。在隧道、桥梁和路堤等地方应严格设计防护方案,制定整套有效的排水系统,防止水土流失。
参考文献:
[1]黎华寿等.水土保持工程植物运用图解[M].北京:化学工业出版社,2007.
关键词:山区高速公路 生态环境 保护 移民安置
中图分类号:U412 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(b)-0137-01
山区公路建设引起的水土流失、生态破坏等对环境的影响日益严重,且移民安置困难,结合安(康)川(陕川界)高速公路地质地貌特征,奔着建设“环境友好,资源节约”型生态高速公路,现将项目生态环境保护、移民安置在设计、建设、运营阶段的理念及具体做法进行赘述。
1 项目概况
山岭重丘区高速公路陕西安康至陕川界段,是国家高速公路“7918”网G65—— 包(头)茂(名)高速公路的组成部分,是连接西部两个龙头城市—— 西安市和重庆市之间最便捷的运输通道,是陕西省“十一五”重点公路建设项目,路线总长104.6 kg,其中安康至毛坝段高速公路为世行贷款项目,路线长85.614 kg。全线采用全封闭、全立交、控制出入的山岭重丘区双向四车道高速公路标准设计,设计行车速度为80 kg/h。安川高速建成通车,进一步完善了国家高速公路网,是中国的一条南北大动脉、大通道,昔日的蜀道难只能停在教课书中,“一路穿秦巴,蜀道变坦途”。
安川高速公路位于秦岭造山带南部和大巴山构造区,地质破碎,断裂构造发育,地层岩性复杂,自然生态脆弱,加之项目穿越汉江安康水电站瀛湖库区,约40 kg长路线沿汉江最大一级支流任河岸坡布设(任河发源于重庆境内的大巴山南麓,于陕西紫阳县城附近汇入汉江),汉江是国家南水北调中线工程水源保护区,这些对项目建设水土保持和污染防治等方面提出了更高要求。
2 安川高速公路总体设计贯彻“尽量不扰动江河山川,公路藏于自然”的环保新理念,公路设计尊重自然
安川高速公路线位选择综合考虑地形、地质、环境和水资源保护的需要,尊重并塑造文化,最低限度地破坏,最大可能地保护,最有力地恢复。面对秦巴山区旖旎秀丽的原生态风光、丰富的水资源和动植物资源、延绵千里的秦巴地区独特的山地文化色彩和人文景观,另外又面对秦巴复杂破碎的地质、脆弱的自然生态,路线走向尽量依照自然地形地貌展布,避免高填深挖,创新边坡建设理念,尽量采用自然式边坡技术,依山傍河随弯架桥、逢山建隧通过,气势宏伟,浑然天成。安川高速公路全线桥梁111座48.2 km(双幅),隧道23座33.2 km(双洞),桥隧占路线总长的78%,这是我国已建高速公路中桥隧比例最高的山区高速公路。
3 倡导“生态防护”新理念
对于地质破碎、稳定性差的路堑边坡,加强工程支挡措施,采用锚杆(锚索)框架梁(滑坡路段为锚索框架梁+抗滑桩,抗滑桩隐于山体之中)防护,避免了实体式圬工防护,框格内码砌植生袋,种植草和灌木;对于地质情况好、稳定性较好的边坡,采用自然式边坡,缓坡直接栽植乔灌草、稍陡边坡采用喷播种草和灌木;对隧道及站区广场、边坡碎落台、弃渣形成的缓坡段或平缓路肩,采用绿篱带、种草,点缀高大常青乔木、种植开花小乔木;对于弃渣平整形成的较大场地,种草形成绿地,点缀少量景观乔木。安川高速公路绿化均采用当地适生乔木、灌木、草相结合进行绿化,做到坡景结合、浑然天成,且“四季常青,三季有花”的路边景观已形成,自然和谐。
项目在汉江任河库区段自然岸坡陡峻段,桥梁下部采用小间距双柱墩,环保美观。小间距双柱墩施工开挖面积小,扰动少、不破坏山体的稳定,产生的弃渣少,植被破坏少,有效地保护了生态,桥梁结构整齐轻巧美观。
项目取(弃)土场在取(弃)土前对于表层的种植土进行集中收集,合理的堆放保管,使其在取土场复耕时可以充分的加以利用,在弃土、渣完成后,将收集的表土覆盖在弃土上方,有利于植被恢复。
4 重视高速公路节能、环境保护
安川高速公路隧道进出口零开挖,减少破坏,减少用地,生态恢复快速;全线隧道设有完善的照明及控制系统,省内率先实施在隧道顶部(偏左)设1排高压钠灯照明,高效节能、绿色环保;隧道内进行了涂料装修,行车道缘和边墙设有反光诱导标志,行驶在隧道内,不会产生眩光,紧急停车带设有限速、报警电话等醒目的标志,清新、安全、舒适。
对于跨越汉江安康水电站瀛湖库区桥梁设置完善的桥面雨水、污水收集系统,增设沉淀池,保护自然水体等方法来保护生态环境。
在居民区、学校、敬老院等设置通透式玻璃隔音屏障,将运营通车噪音对沿线居民的生活环境影响降低到最小,同时不影响高速路上司乘人员观赏沿途风景。
5 新理念安置移民,人居环境大大改善
安川高速公路建设中制定《移民安置行动计划》,并严格按照批准的《移民安置行动计划》执行,尽量减少对移民的影响,尽力提高移民的生产、生活水平,移民安置与区域开发及经济发展相结合,同时鼓励移民利用当地优美的自然环境和特色新居,开发“农家乐”旅游项目,失地而不落贫。
安川高速公路的移民安置,不管是散户安置(由于山区地形限制,平地较少,故大部分为散户安置),还是集中安置,均实现了农村房屋外观、室内达到城市商品房布局,人畜分离(厕所与猪圈、牛圈等分离),改旱厕为水厕,并设置化粪池或沼气池,既环保、又卫生,改掉了陕南农村千百年来的老习惯,人居环境发生了质的变革,起到了示范带头作用。
安川高速公路串联了我国南北两大气候分水岭的秦岭和巴山,汉江穿流其间,处于我国南水北调中线工程丹江口水库的上游水系,沿茶马古道上驼鸣马嘶的商旅足迹,品茶文化、龙舟文化,过汉水,穿巴山,伴任河、到四川,沿着高速公路飞驰,白墙红顶房、白墙石板房(紫阳特色民居),道路两边的景色美不胜收,让你真正体会“车在路上行,人在画中游”。搞好公路建设和环境保护、移民安置的关系,我们必须提高思想认识,在规划设计阶段重视环境保护、移民安置,施工阶段加强管理,运营阶段注重养护管理。在公路规划设计、施工、运营的各个环节中充分考虑到环保因素,引进科技手段和先进方法,减少因公路建设带来的环境破坏、水污染、大气污染、噪声污染等,处理好路与人的关系,建设与环境相协调的公路,使我们的公路建设可持续发展。
参考文献
[1] 姜凤歧,周新华.辽宁省主要农业自然灾害防御对策—— 林业生态工程建设框架[J].应用生态学报,1993(2).