摘要:在我国现代化建设中道路交通系统扮演着重要的角色,因此我国需要更为重视,重视提升公路施工质量。进行公路施工时,公路的使用会受到路基高边坡施工质量的影响,而且会对人们安全行车造成影响,若是产生路基高边坡方面的质量问题,将给人们正常通行带来极大的不便,并且对道路的整体性能造成影响,因此公路工程在当前施工中,防护工程是路基高边坡的关键性工程。文章首先分析了路基高边坡稳定性的影响因素,对公路工程高边坡设计施工技术进行探究,确保在不同地质下路基高边坡施工的整体质量与稳定性,具有一定的适用性,值得类似工程借鉴。
关键词:公路路基;高边坡;防护设计施工;技术探究;
前言
我国道路交通系统中的公路作用十分显著,因此我国现代化建设中提升了对公路施工建设的重视度,如今,随着公路总里程逐渐增加,使得公路的覆盖范围持续增大,公路施工中因不同地区地质地貌存在显著差异,在一定程度上会使公路工程施工质量备受影响。所以,现代公路工程建设中要做好路基高边坡的防护施工工作,有效防护路基高边坡,保证了整个公路工程的质量和性能,保证了公路的质量。
1路基高边坡常见破坏形式
1.1冲刷
土体在干燥状态下有很高强度,但遇水易崩解,整体结构产生破坏,引起较大变形。对于干旱地区,由于降雨相对集中,而且强降雨较多,所以高边坡极易因水而破坏,出现跌水、侵蚀等现象。新土往往较为松散,时常在径流汇集位置出现沟穴;而老土虽健米,但受到坡面水流影响后会产生细沟。高边坡冲刷破坏是造成水土流失的主要原因。
1.2剥落
边坡表面土层或岩层,受干湿冷热多次循环作用后,产生不同程度的胀缩,导致破碎薄层以层状等形式剥落,同时伴随老土不断脱落,新土也开始产生剥落。含有大量易溶解盐类的边坡土一般最容易产生这种现象。剥落属于较常见的高边坡破坏形式,在很多种土体类型的高边坡当中都会产生。
1.3崩塌
岩土体从边坡顶端,以较高的速度不断向下崩落,在于地面碰撞后,还会产生跳跃与翻滚,使相对完整的岩土体变为碎石,以堆状形式落于边坡下方。这种破坏形式在陡坡中较为常见,是危害较大的一种病害。
1.4滑坡
岩土体受自身重力作用与其它因素,使其部分软弱带保持的应力状态发生变化,或者是由于水的作用而使强度降低,当所受应力超出自身极限强度是就会产生剪切破坏,上层岩土体失稳,引起整体滑动。
1.5坍塌
边坡范围内的岩土体,因受扰动、荷载与干湿交替等作用,使自身密实度出现较大变化,当密实度无法满足坡度时就会产生塌坡,直到和坡率达到适应的状态。坍塌主要发生于沟谷岸坡,一般没有固定的坍塌破裂面,且以塑流状的整体滑动形式为主。
1.6错落
在整体突出的边坡坡体之内,若其底部存在软弱垫层,则会产生轻微的临空位移,此即为边坡错落现象。错落一般有十分明显的错坎,但落距较小,前缘和后缘之间存在拉张裂缝。
2公路路基高边坡防护设计的措施
针对公路路基高边坡防护设计,本文以某公路工程为例,通过对基本原则的分析、施工工艺的阐述,再结合对注意事项的探索,希望公路路基高边坡防护设计能够满足公路的正常运营要求,从而推动公路交通事业健康发展。
2.1 工程概况
以某公路为例,该高速公路全长15.85km。考虑到工程中高边坡防护工程量较大,再加上施工工序相对复杂,涉及到多工种、多专业,平行交叉作业,并且在高边坡作业中存在诸多隐蔽性工程,施工场地的合理布置、施工前后工序的安排、工程质量的控制等就成为关键所在。结合工程的实际特点对高边坡防护施工设计进行分析,能够满足防护的要求。边坡防护示意图如图1所示。
图1 某公路高边坡防护设计示意图
2.2 基本原则
在实施防护工作的过程中,不能单独进行,而需要将所有的程序融合在一起。在防护前需要进行认真的调查,并按照所在地区的各方面情况,诸如地质、水文等,然后根据时间和地点实施综合性的措施,进而让公路的安全得到有效保障。在进行防护工作的过程中,要尽可能将所有的工作做到位,这样就能够减轻养护工作的任务量,进而节约整个工程的预算。在进行公路路基高边坡防护工作时,一定要确保高边坡的稳定性。高边坡的稳定性主要分为四种类型,其主要特点和所对应的稳定性系数如表1所示。
表1 边坡稳定性分级表
(1)在施工中,需要与高边坡防护工程的地层结构、实际构造以及对应的不良地质因素有机结合,通过适应性良好、经济合理、针对性较强的良好技术措施进行施工。
(2)在高边坡防护设计中,需要以控制工程整体造价为前提,尽可能利用绿化的、环保的三维网植草、厚层基材、框格梁植草和喷混植草等施工方法。同时,还需要尽可能防范施工中弃土不当引起的高边坡再一次变形或者是水土流失等问题。
(3)在施工中注重防护与排水并重、加固为主、稳定为主的基本原则,坡面预留排水与平台排水沟,坡顶截水沟,坡底边沟形成排水系统,实现综合防护与治理,并且确保施工的整体稳定性,使工程在竣工之后能长时间保持稳定。
(4)做好地下水以及地表水的排水措施,以实现高边坡防护工程与排水工程之间的相互结合。同时,全面提高满足路基高边坡防护的科技含量,并且合理使用桩板墙、预应力锚索等先进的、成熟的工程方法,提高工程施工效果。
3路基高边坡防护优化设计
以某路基段为例对优化设计进行如下分析。优化设计后的坡形为:从上到下按 8 m 设置台阶,相邻台阶之间设置宽度为 2 m 的平台,一、二级为1:1 和1:1.2,其他为1:1.5。对此进行稳定性分析。以厚度相同的土层土坡为分析项目,借助圆弧滑动法——Bishop 法找寻危险性最大的滑裂面,这一过程中的圆心步长、半径步长分别为 1. 0 m 和0.5 m。计算结果表明,危险性最大的滑动面(起讫桩号:K27 + 340 ~ K27 + 620),其滑动面圆心坐标为(-3.040,85.771),半径在 85.82 m 左右,安全系数 1.408。其他标段边坡安全系数见表2 所示。
表 2 各标段边坡安全系数(理正岩土)
高速公路、一级公路正常工况下路堑边坡稳定安全系数应为1.20~1.30。通过上述分析可知,各标段边坡安全系数(理正岩土)都在 1.20 以上,说明不仅能够保证稳定性,还能有充足的安全储备。在此基础上,通过与原坡形的比对,断面面积直接减少近1 263 m 2 ,这对减少防护面积是十分有利的,而且还能运用更多的方法、措施参与高边坡防护,从而起到理想的防护作用,预防破坏产生。
根据上述坡形,决定采用工程防护和植物防护充分结合的方式进行边坡综合防护。实践表明,通过优化设计,能使边坡整体达到最有利的状态,同时为防护措施的应用奠定良好基础,起到节约土方量、促进排水、减少占地、缩短工期等作用。
结束语
总而言之,公路工程整体的使用安全与性能会直接受到防护路基高边坡施工质量的影响,公路工程拥有防护到位的路基边坡,可以确保公路的使用质量。路基高边坡会受影响于公路工程的坡度与坡长,在公路使用中容易形成崩塌、剥落与滑坡等灾害,使公路的正常使用与质量受到影响,所以,只有认识到公路路基高边坡稳定的影响因素、常见破坏形式以及需要遵守的原则,才能够通过合理地设计来选择对应的施工工艺,从而使边坡防护设计更加合理与稳定,可以满足公路的安全使用,并推动公路工程的健康发展。
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论文作者:吕灿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签:路基论文; 防护论文; 公路论文; 工程论文; 公路工程论文; 岩土论文; 稳定性论文; 《基层建设》2019年第26期论文;