关于山区公路边坡防护技术的探讨论文_王鹤翼

关于山区公路边坡防护技术的探讨论文_王鹤翼

陕西中宇交通规划设计有限公司 陕西 西安 710075

摘要:山区公路边坡不稳定性问题较错综复杂,会对人们的生命财产造成重大的损失也给交通出行造成重大的影响,因而对山区公路边坡防护技术的重视是必不可少的,山区道路的防护意义十分重大。另一方面,交通事业的发展以及交通荷载的急剧增加,山区公路边坡的防护就显得更为重要。本文结合山区公路边坡常见失稳灾害类型,根据有关规范和参考许多边坡防护的经验,为了满足山区公路边坡防护的要求,介绍了钢索网、浆砌片石护坡、预应力锚索与预应力锚杆加固技术、竹筋防护、草皮防护等防护形式及其技术要求。

关键词:山区公路;边坡不稳定性;边坡防护;探讨

前言

随着我国经济的迅速发展,山区公路的建设也十分迅速,由此带来了许多复杂山区公路边坡不稳定性的问题,给山区道路建设带来了巨大隐患,也给人们生命财产造成较大的损失。山区公路边坡的失稳是由多种复杂的因素造成的,不同环境下的影响因素各不相同,这就要求我们针对不同的边坡失稳问题,必须首先要明确边坡失稳的产生原因,再采用相应有效的边坡防护措施,因此研究山区公路边坡防护技术十分重要。本文介绍了索网防护技术、预应力锚索与预应力锚杆加固技术、草皮防护技术等边坡防护技术的研究,希望能够促进山区公路边坡防护技术的发展,实现技术的进步。

1山区公路边坡不稳定性问题

1) 滑坡一般指是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。为了更好地对滑坡的认识和治理,需要对滑坡进行分类。按结构划分:层状结构滑坡、块状结构滑坡、块裂状结构滑坡;按滑动面与岩体结构面之间的关系划分:同类土滑坡、顺层滑坡、切层滑坡。

2) 坍塌指物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成伤害、伤亡的事故,如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌等。崩塌的发生更具突发性,在公路施工期和运营期均有可能产生。

3) 泥石流是一种灾害性的地质现象。通常泥石流爆发突然、来势凶猛,可携带巨大的石块。因其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。泥石流经常发生在峡谷地区和地震火山多发区,在暴雨期具有群发性。它是一股泥石洪流,瞬间爆发,是山区最严重的自然灾害。

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2边坡防护的重要性

山区公路边坡支护技术在工程建设中的应用可以较大提升整个工程建设的安全性,同时可以避免一些山区公路边坡灾害,减少人员与财产的损失。山区公路边坡不稳定是公路工程建设中经常遇到的问题,山体及边坡的稳定是影响公路能否安全、环保和高效运行的主要因素之一,因此,做好高边坡加固与防护成为公路工程建设工作的重中之重。由于外在环境与人为因素的影响导致山区公路边坡土体受到雨水的浸泡以致造成土体流失,最终会产生边坡不稳定性问题。而边坡防护护技术的恰当运用可以降低或者避免这些不利因素所带来的影响,从而确保山区公路工程建设效率及质量的提升。另一方面,近些年我国科学技术、经济建设及工程施工技术的发展,山区公路工程建设要求也有了很大的提升;同时,山区公路工程安全方面也出现了诸多问题,而边坡防护技术在工程中应用可以反作用于山区公路边坡防护技术从而来引导其自身的进步。

3山区公路边坡防护技术

由于造成边坡不稳定性的复杂因素众多,若要控制诱发边坡不稳定的因素,则很难达到理想的边坡防护效果。针对不同的边坡不稳定性的发生机制,首先要明确其具体的发生机制,再制定相应的防护措施,从而来达到经济性与安全性相统一的效果,更好地服务于工程建设。

3.1索网防护技术

边坡防护技术中将索网结构称之为防护网,其主要分为主动柔性防护网与被动柔性防护网。

被动柔性防护网在控制泥石流灾害与边坡坍塌具有一定的可行性,一般由被金属网、锚杆、拉锚绳、支撑绳、减压环和钢柱构成,钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体,对所防护的区域形成面防护,从而阻止崩塌岩石土体的下坠与泥石流的冲击,起到边坡防护作用。被动柔性防护网价格便宜,安装便捷,拦截效果良好[1],在有植物的山区公路边坡上,其不影响植物的生长,可以充分利用钢丝超强的抗拉强度与钢丝网的良好的柔性。而主动柔性防护网一般由钢丝绳网、钢丝绳锚杆、支撑绳、缝合绳、钢丝格栅网组成将金属柔性网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上,从而实现坡面加固或限制落石运动范围的一种防护网,且其具有易铺展性、局部受载和整体作用、施工简便、安全、工程进度快、造价相对低、使用寿命长与维修方便的特点。

由于其柔性的性质,可以适应凹凸不平、岩石块大小不一的复杂的山区公路边坡;当使柔性网通过支撑绳和缝合线预张拉后,可以尽可能地贴近坡面铺展,并且形成了抑制局部岩土体破坏和移动的原位附加应力。当有碎块石或其他物质作用到柔性网产生局部荷载时,局部荷载除了向邻近锚杆加载外,柔性网能将局部荷载通过纵横向支撑绳向四周传递以充分发挥整体的防护能力。这也降低了对单根锚杆锚固力的要求。而在传统的喷锚防护结构中,由于混凝土等材料的刚性特征,一旦局部受力,极易造成局部应力集中破坏。同时,可以尽可能地保持原公路坡面的自然生态不发生较大的改变,即不改变公路边坡坡体的原始地貌与地形,因此具有防护边坡稳定和绿色环保的特点。

3.2预应力锚索与预应力锚杆加固技术

预应力锚索[2]是指采取预应力方法把锚索锚固在岩体内部的索状支架,用于加固边坡。锚索靠锚头通过岩体软弱结构面的孔锚入岩体内,把滑体与稳固岩层联在一起,从而改变边坡岩体的应力状态,提高边坡不稳定边坡的整体性和强度。预应力锚写施工时,需专门的拉紧装置和机具。锚索结构一般由幅度锚头、锚索体和外锚头三部分共同组成。

预应力锚杆由锚头、杆体及垫板组成,通过锚头产生的锚固力对围岩施加一定的预压应力,主动地加固围岩。预应力锚杆主要录用高强度精轧螺纹钢作为主要受力构件,对钢筋进行预应力张拉、锁定、施加加同荷载。预应力锚杆主要应用于锚固地层为碎块状及以上山区公路边坡,效果较佳;对于锚同地层为类土质、全风化等情况,在使用时应根据锚固地层的物理力学参数等设置锚固段长度。

3.3竹筋防护技术

竹子作材料代替混凝土中所使用的钢筋,称为竹筋。竹筋混凝土因其成本低廉、材料来源广泛、强度高而可以部分或全部替代钢筋混凝土,用于建筑常见于五六十年代。竹筋喷锚防护技术是在被加固土体内植入一定长度的竹锚杆与喷射混凝土面板相结合,形成一个类似重力式挡土墙。锚杆一般采用φ40以上通长毛竹制作,并采用高压注浆而形成受力锚杆。竹筋喷锚结构由面层网筋用竹筋代替的体系、面层网筋以及锚杆筋均采用竹筋的全竹筋的体系、组成竹锚杆定位器、竹筋网与竹锚杆的连接组成,类似于预应力锚索与预应力锚杆。其抗拔力主要由锚杆与土体的磨擦力组成

论文作者:王鹤翼

论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/6

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