山区高速公路高边坡防护与治理论文_谢淑彦

山区高速公路高边坡防护与治理论文_谢淑彦

云南省水利水电科学研究院 云南省昆明市 650228

摘要:近年来,山区建设高速公路工程越来越多,不仅对促进山区发展具有重要意义,也是帮助山区脱贫致富的具体措施之一。边坡稳定性是公路运营的基础,出现边坡滑坡与坍塌,不仅会影响正常的道路运营,还会造成严重的经济损失与社会舆论。本文浅析山区高速公路高边坡防护与治理。

关键词:山区;高速公路;高边坡;防护;治理

引言

交通工程作为现代社会体系中不可缺少的基础设施项目,在社会运行过程中发挥着极其重要的作用,因此在交通体系的建设过程中,必须保证道路工程的施工质量。比如在山区高速公路中,高边坡作为极其常见的施工对象,就需要得到高度关注。

1高边坡病害的主要诱因分析

1.1地形、地质原因

边坡的形成本身是因为地区内地质条件特殊,比如在国内的西南山区,地形相对复杂,喀斯特地貌占比高、并且伴随着岩溶发育,因此部分岩体会出现破碎、裂隙发育的情况,在长期的雨水浸润下,土体强度不断下降,加上暴晒、风化和冰冻等等的影响,极易诱发软弱层的出现,并最终导致地质病害发生。

1.2设计原因

高速公路建设前期,设计单位应对路段地质进行详细的采样勘探,结合水文、气候条件等实际情况进行认真研究分析,出具多种方案经过比对后确定最优设计。但实际上存在工期紧、且一线技术人员力量不足等原因,一些设计单位只注重线路重要结构的地质采样,在对高边坡进行地质勘探时采样数量严重不足,仅做一些简单的分析便出具了方案。在设计交底时再要求施工时根据地质实际“一坡一设计”了事,所以后期施工稍有不当,就会产生安全隐患。

1.3建设方原因

建设方作为工程建设工作中非常关键的力量,在监督管理体系中需要发挥其应有的作用。但是许多单位在设计时就为了控制造价成本,缩小投资金额规模和赶工期,导致工程无法顺利实施,这也为未来一段时间运营埋下了安全隐患。

1.4施工原因

在高速公路建设过程中,人为开挖或卸荷打破了坡体原有的力学平衡状态,在外界因素影响下坡体内应力逐渐产生变化并重新分布,进而使得坡体处于松动、松弛或滑动状态。加之施工单位为了赶工期、降成本,擅自改变设计坡率,违规开挖和防护,甚至打着“一坡一设计”幌子偷工减料达到窃取利益的目的。工程监理人员出于种种原因失去了监管作用,人为的弱化了边坡防护功能,从而留下较大安全隐患。

1.5养护原因

边坡在施工结束后,需要得到长期的养护处理,但是因为很多员工尚且没有认识到高边坡可能造成的危害,未能针对边坡设计科学规范的高边坡隐患管理系统,边坡的定期检查不到位,病害排除不及时,也会使得边坡出现隐患。而边坡手段不完善也是一大问题,只是采用肉眼及简单的工具进行观察,而且排水设施清理不到位,沟底损坏修复不及时,都可能造成边坡塌陷。

2山区高速公路高边坡防护与治理的技术

2.1高边坡的防护原则

边坡一般存在失稳的风险,采用防护技术可降低风险的存在。如在防护仍然不能解决边坡失稳问题时,就需要采用加固方法对边坡稳定性进行主动加固,确保施工和运营中不会发生滑塌。边坡的防护需要充分考虑经济因素,因此以就地取材为主,充分利用建造区域内的施工材料,减少建造成本。同时,边坡防护应该制定科学有效的方案,该方案应结合边坡特性调研及岩土考察来建立,相关的工艺、工法和材料等都需要斟酌。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑到引发边坡失稳包含内部和外部双重因素,边坡稳定要进行内外因同时治理,内因如地下水发达、地质构造差、岩土特性差等应进行岩土本身的防护及地下水疏导。涉及到外部堆载、雨水冲刷和施工爆破等则要进行施工交通管制选择适宜方案。

2.2坡面整修技术

在进行坡面整修时要根据山区高速公路的基础高程、边坡坡度等参数,把坡面表明比较松散的土质全部清除,并设置固定样板进行挂线处理。把凸出削平,把凹处填平,促使整坡面浑然一体。坡面整修完成后还要进行科学合理验收,确认各项指标都能设计要求后,才能开始下一道工序施工。

2.3生态防护技术

生态防护主要通过一些生态的技术手段加强边坡的稳定性。生态防护一方面加强了道路的美观性建设,净化道路环境,另一方面利用绿化植被防止边坡破坏、水土流失等问题,同时还可以降低噪声污染、保护生物多样性等。生态防护的基本机理是通过植被涵水原理进行固定土壤,从而稳定边坡,其护破的基本原理是利用植物深根进行岩土锚固,利用浅根进行加筋作用,降低坡体的孔隙水压力,同时具有控制土粒流失、降雨截流、削弱雨水溅蚀的目的。从环境效应来看可恢复因道路建设而引起的生态环境破坏,可降低道路上车辆噪声、光等污染,同时可以促进有机污染物的降解并净化空气。常见的生态防护技术包括人工种草护坡、平铺草皮护坡、直接喷草护坡、蜂窝网格植草护坡等手段。(1)人工种草护坡是通过人工在边坡破面简单播撒草种的方式进行的,主要适用于边坡高度不大、坡度较缓的情况,适用于草类生长的土质路堑和路堤,这种方法对于岩石边坡的加固效果往往并不好。该方法施工简单、造价低,且存在草种被雨水冲走的可能,草种种活率较低。(2)平铺草皮护坡通过人工手段在边坡铺设天然草皮,该方法适用于草皮来源容易、边坡坡度不高且较缓的土质或风化岩质边坡,是设计应用较多的传统破面防护手段。该施工方法简单且工程造价低,但后期管理养护中较为困难,因为草皮容易被雨水冲刷,成活率较低,工程质量较难保证。(3)直接喷草则是在边坡面上构筑稳定结构层,将草种和肥料等喷洒到稳定结构层上,这主要适用于土坡在45°范围内的边坡加固,通常采取机械化作业,施工技术含量高且速度快。但这种生态防护手段长期效果较难保证,特别是坡率大的边坡。(4)蜂窝网格植草护坡类似于工程防护手段,通过在修整好的边坡上铺设六边形框砖形成网格,在内部填种植土。该技术手段可以在预制厂批量生产,边坡防护效果好,能够保证草皮的生长。

2.4测量放线技术

参照设计图纸中的尺寸,对混凝土轮廓进行放样处理,以钢尺来确定开挖的位置,并用石灰线做好标记。而对于弧形部分,在要先确定圆心位置,根据圆心撒出圆弧的石灰线进行施工,确保各项操作都能按照规范和标准顺利开展。

2.5工程防护技术

工程防护则是通过工程技术手段,采用框架梁、喷浆、坡面护槽等混凝土或者浆砌块石进行坡面加固措施。其根本原理是在边坡的表面采取工程措施,加强牢固工程措施与坡面的摩擦力,从而起到稳定边坡的作用,这种防护技术可以适用于任意土质边坡和岩质边坡。常用的边坡边框有六边形、预制块型和石拱型,这些形状一方面是起到稳定边坡的作用,另一方面增强边坡的美观效果。应当注意的是,完全的工程防护会使边坡上的岩土容易被风化和水土流失,导致边坡工程防护达不到应有的工程效果,因此和生态防护技术配合使用,既能达到美观环境的效果,又避免了生态防护手段对边坡防护力度不足的问题。实际施工中,生态防护和工程防护两种技术手段也是综合使用。

结语

研究表明,山区公路具有是我国公路体系的主要组成部分,具有良好的社会效益,所以必须高度重视边坡的防护和治理,才能降低公路安全隐患。

参考文献:

[1]黄举松,卿翠贵,姚文杰.浅析已运营高速公路高边坡安全风险防控工作研究[J].西部资源,2017(02):123-125.

[2]施文杰,丁跃.山区高速公路路线设计中的问题与对策[J].建筑知识,2016,10:020.

[3]古丽克孜·吐尔逊.探讨新疆高速公路高边坡的养护及管理[J].黑龙江交通科技,2012(6):8-8.

论文作者:谢淑彦

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/26

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