摘要:高速公路路基边坡破坏较为常见,相关部门应了解其发生的原因,提前进行合理措施予以防护。本文对惠盐高速深圳段改扩建工程路线中的K38+670-K38+816右侧边坡进行分析,了解其土质情况,分析边坡破坏原因,并实施有效防护,使读者了解,在高速公路路基边坡建设时,应关注其边坡防护策略。
关键词:高速公路;边坡防护;策略
伴随我国市场经济的持续发展,在高速公路建设方面具有越来越大的力度。为了确保路基路面具有较高的安全性,保持良好稳定性,应加强路基边坡防护工作[1]。高速公路边坡实施防护工作时,需要将整个设计均纳入施工当中,在对其防护工作策略进行科学制定的同时,应对其环境予以有效保护,确保边坡稳定同时,可通过植被种植来实现生态公路、绿色公路的保护目的。
生态文明建设已纳入中国特色社会主义总体布局,贯彻(创新、协调、绿色、开放、共享)新发展理念,推动绿色发展,已经成为今后经济社会发展的基本理念,践行绿色公路打造品质工程,就是贯彻新发展、新理念的重大抓手和举措[2]。
1.研究对象
惠盐高速公路深圳段北与惠盐高速公路惠州段相接,东接深汕高速公路,南接正在建设的东部过境高速,西连机荷高速,主要承担深圳、香港与惠州、汕尾等及以东、以北地区的交通联系。惠盐高速深圳段改扩建工程路线起点桩号K32+174,终点桩号K52+500,路线总长20.326km。本项目设计速度均采用100km/h,扩建采用双向八车道,路基总宽41.0m,其中中央分离带宽2m。为便于与惠盐高速公路惠州段对接,本项目起点至深圳外环坪地枢纽互通段(左幅:K32+174~K34+237.264,右幅:K32+174~K34+259.269)采用双向六车道标准,路基总宽度33.5m;路基总挖方249.22万m³,路基总填方171.96万m³,排水工程3.52万m³,挡墙防护12.91万m³,边坡防护工程40.11万㎡;路面基层212.48万㎡,路面面层305.44万㎡。主要设计技术指标表如表1所示。
本工程为K38+670-K38+816右侧现状挖方边坡,是一个2级边坡,其坡高为21m,第一级坡率1:1,坡高在6m,通过浆砌片石护面墙对其予以防护;第二级坡率1:1,一坡到顶,通过喷射混凝土对其实施防护。在坡脚设有边沟,其为矩形,大小为0.6×0.6。在坡顶设有截水沟,确保边坡保持良好稳定性。
在本次设计当中,将K38+670-K38+816右侧边坡予以开挖,其最大深度为35.73m,平均挖方高度在32.55m。
表1主要设计技术指标表
2.路基边坡破坏病因
2.1边坡破坏
边坡破坏通常是边坡坡面、坡脚受到冲刷。冲刷破坏通常是较缓土质边坡发生的,因雨水冲刷而导致坡面径流向出现大量水冲沟,导致边坡受到破坏,使得路面发生塌陷。而且路基填料、路基高度、压实度等均与边坡破坏存在一定相关性,因此在设计边坡过程中,应对上述因素予以考虑,预防坡脚变湿软,路基强度减小,上部土体因无充足支撑而遭到一定的破坏。
2.2边坡滑坡坍塌
边坡发生滑动型坍塌通常是因其坡度过陡或是坡脚挖空,或是填土层次未合理安排等。路基挖地段时,尤其深挖石质地段,其岩层因外力而出现剪断现象,其沿层之间的软石往往会出现顺层滑动,从而出现坍塌事件。道路在施工过程中,因爆破开挖往往导致岩体无法保持良好稳定性,其基岩上往往会出现岩屑层、岩堆等松散堆积之物,而此类堆积物极易沿着层理面、节理面、断面层等形成坍塌。对高速公路路基进行建设时,有部分边坡极有可能出现滑坡,是其岩层出现整体下滑情况,此类灾害导致高速公路受到严重危害,因此治理滑坡具有重要意义。滑坡治理应先对其边坡滑坡出现的区域进行地质地貌分析,并与当地气候环境相结合,由此得到滑坡出现原因,并实施针对性处理。可通过实地考察后,对滑坡发生过程进行有效模拟,且探查其规律,制定相应策略,预防路基、路面受到二次破化。通过摸索不断积累经验,以便能够早发现早治疗,降低灾害造成的损失。对滑坡进行治理时,通常需清方减载,由此可降低路基所承受的压力,缓解路基承受的破化力度。特别是对于滑坡产生初期,可缓解坡土下滑程度,提高其坡体稳定性,有效预防二次滑坡。滑坡治理通常需加固土体,使之坡体保持更高的稳定性,通过预应力锚索的使用,可提高高速公路路基边坡的稳固性,使得路基边坡保持较高的安全性,具有较高稳定性。但因此技术花费较高,因此实用性较低[3]。
2.3工程边坡分析
本工程边坡通过钻孔探查发现,边坡主体构成为残积土、粉质粘土、全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩层,是岩土混合型边坡。其中粉质黏土(地层编号⑦)的土质呈现为褐色、铁红色、黄白色等相间,其结构为网纹状,含有大量石英砾、铁氧化物,稍湿,为可塑-硬塑。通过勘察钻孔发现层厚为3.8-6.0m。土石等级在Ⅱ级普通土。其中粉质黏土(地层编号⑧1)的土质呈现褐色、褐黄色等,因泥质粉砂岩风化而导致,原岩结构还可以进行辨认,稍湿-湿,可-硬塑,遇水容易软化,摇震反应无,其干强度为中等,韧性为中等,风化不均,局部夹全、强风化状碎岩块。通过勘察钻孔显示层厚在2.0m。土石等级是Ⅱ级普通土。全风化泥质粉砂岩(地层编号⑩1):褐黄色、褐灰色、褐红色、灰黑色,裂隙极发育,岩芯通常为坚硬土状,碎块用手容易捏碎,遇水容易软化,其结构面结合程度较差,局部夹杂强风化岩块Ⅳ,极软岩,极破碎。通常勘察钻孔显示其层厚在2.0m。土石等级是Ⅱ级硬土。强风化泥质粉砂岩(地层编号⑩2):呈现出褐黄色、褐灰色、褐红色、灰黑色,裂缝很发育,岩芯通常为坚硬土夹块状,碎块通常为中风化状,遇水容易软化,其结构面结合程度较差,极软岩,极破碎。通过勘察钻孔显示层厚为6.7-16.4m土石等级下部为Ⅳ级软石,上部为Ⅲ极硬土。(图1 K38+760断面图)
考虑砂岩岩体破坏后,会按照层理进行滑动,通常予以平面滑动面解析法展开分析,且应注意暴雨、地震工况,在正常工况下其安全系数应高于1.2,在暴雨工况下其安全系数应高于1.1,地震工况下,其安全系数应高于1.05。
图1 K38+760断面图
2.4应对策略
通过对本工程中边坡建设的分析,应保持平台宽带在2m,第一、二、三级坡率均在1:1,第四级坡率在1:1.25,因此工程的强风化泥质粉砂
岩岩裂隙发育,岩芯通常为坚硬土夹块状,碎块通过手可折断,遇水容易软化,极软岩,极破碎。基于整体稳定性,可在第一到第二级边坡坡面予以客土喷播植草防护,第三级到坡顶可通过CF网植草防护。
植草防护在高速公路路基边坡防护中较为常见,尤其是在边坡较为稳定,边坡无较高的高度,坡面未被严重冲刷的区域,采用植草防护比较合适,但应注意,其坡度比例应低于1:1.25土质边坡或是通过改良后,边坡植草防护较为适用。通常边坡高度<6m、不会出现浸水现象,或是存在短期浸水情况,可接受缓慢流水造成的短期冲刷。此类防护在岩石边坡并不适用,如为岩石边坡,可通过增加岩石边坡研发的生物防护技术进行解决,此方法简单、成本低,可对路容进行美化,而且对环境形成一定保护,具有较高的经济效益及社会效益。CF网植草防护时,对边坡的地质条件、后期养护均基线了考虑,可使得植物种子在坡面进行良好驻留,不会因雨水、浇灌而被冲跑;即便土壤较为贫瘠,也可使得植物生长得到充足营养,使得植物生长得到充足养料,利于种子的成活;对边坡表层具有加筋加固效果,可有效预防表层土出现滑移。而且此施工较为简单,以后在养护时的成本也较低。CF网可自行完成生物的降解,并无污染[4]。
在本工程中并无用到种树防护,但此方法在高速公路路基防护中也比较常见,尤其1∶1.5或增长更为缓慢的山坡上,可提高边坡的稳定性,且可预防水蚀,但应确保种植品种具有较为发达的根系,且枝叶繁茂,为低矮灌木,可迅速生长。
3.结论
为了确保路基路面具有较高的安全性,保持良好稳定性,加强路基边坡防护工作具有重要作用。通过对K38+670-K38+816右侧边坡的分析可知,种植植物对于边坡防护具有明显效果。
参考文献:
[1]钱钧,李玲玲.高速公路路基边坡防护相关问题探究[J].建筑工程技术与设计,2014(9):272.
[2]树立现代生态文明观,深入推动设计标准化,全面推动绿色公路高质量发展,粤交基便函[2018]32号
[3]赵艳,李古一.探究公路路基设计中边坡防护存在的若干问题[J].大科技,2015(5):165,166
[4]刘洪勋.高速公路路基边坡防护浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(2):257
论文作者:赵璐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签:路基论文; 防护论文; 高速公路论文; 滑坡论文; 较高论文; 稳定性论文; 砂岩论文; 《基层建设》2019年第1期论文;