淺談公路路基上邊坡整治

金 洪

(杭州市公路管理局,杭州 310030)

0 引 言

2004年,交通部實施以 “消除隱患、珍視生命”為主題的公路安全保障工程,杭州市公路管理局針對各縣市的省道邊坡進(jìn)行逐年分步實施整治工程。淳安縣06省道建成已有十多年了,由于當(dāng)時建設(shè)經(jīng)費不足及路線所在的地形條件等原因,路線急彎比較多且在原建設(shè)的過程中不可避免地會開掘出大量的巖土邊坡,又沒有邊坡防護(hù),而淳安縣又處在南方,雨量充沛,在多雨的季節(jié)路基上邊坡時常發(fā)生坍塌使公路中斷,嚴(yán)重的能引起交通事故。

邊坡整治應(yīng)抓住設(shè)計公路整治點的地質(zhì)、水文、氣候等特點,靈活采用不同的防護(hù)形式或結(jié)合不同的防護(hù)方式,以確保公路邊坡的穩(wěn)定性和可持續(xù)性,因此選擇適當(dāng)?shù)倪吰抡畏雷o(hù)方案就顯得尤為重要。

前幾年,淳安縣道昌文線新建公路邊坡防護(hù)設(shè)計基本上采用護(hù)面墻、噴漿、錨噴等純圬工結(jié)構(gòu)進(jìn)行邊坡防護(hù)。雖然其初期穩(wěn)固和抗侵蝕效果較好,但隨著時間地推移,巖石的風(fēng)化、砼的老化、鋼筋的銹蝕使其效果越來越差,同時其對自然生態(tài)整體環(huán)境的破壞以及在降低噪音、光污染、緩解視覺疲勞等諸多方面的缺點都與當(dāng)前注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)、堅持可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代工程理念相去甚遠(yuǎn)。何況淳安縣是一個縣級旅游勝地,縣交通主管部門在巖土邊坡防護(hù)方面均傾向于自然植被生態(tài)防護(hù)與工程防護(hù)相結(jié)合的方案。在建淳線06省道上的邊坡整治中引入了自然植被生態(tài)防護(hù),目的是將綠化作為一種永久性的生態(tài)防護(hù)手段,又可與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),使公路融入到千島湖美麗的湖光山色中。其中在石質(zhì)邊坡上采用邊坡?lián)跬烈砉しㄖ脖环雷o(hù)已取得了一定的成效。

1 工程概況

建淳線06省道起點是連接建德到千島湖的主要干道,淳安境內(nèi)樁號為K19+300～K44+269,長24.969 km,全程雙向兩車道設(shè)計。途經(jīng)淡竹、屏山、終點千島湖鎮(zhèn)。此段公路地處丘陵地帶,沿線地貌以剝蝕殘丘、階地及丘陵為主,路段為一側(cè)沿山一側(cè)水庫,橋隧結(jié)構(gòu)物眾多,高填深切頻繁。

邊坡整治點路段為K28+125～K28+690段,此段處在路線的最小彎道上,不符合停車視距。此段地貌主要呈現(xiàn)NW 側(cè)平緩 20°～30°,SE陡坡 40°～45°的客斯特地貌,植被茂盛。地層穿越兩層,屬早石炭世的葉塘組 (C1Y)及中石炭黃龍組(C2Y)。葉家塘組為灰—紫紅色的含鈣質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖,頂部可見泥質(zhì)碩巖,下部為青灰色中組粒石英砂巖、局部含碩。主要為葉家塘組頂部巖層。黃龍組巖性下部為厚層狀灰色—深灰色白云巖,具刀砍紋,中部為白色結(jié)晶灰?guī)r,上部為灰黑色—灰色相間的灰?guī)r,方解石脈 (團(tuán)塊)較發(fā)育,晶體較好,黃龍組與葉家塘組之間呈平行埠整合接觸。由于黃龍組灰?guī)r的存在,使得客斯特地貌發(fā)育,溶蝕現(xiàn)象存在,可能存在與地表連通的溶洞,局部存在泉水,并受季節(jié)影響。

路塹原邊坡坡比為1∶0.25,原邊坡無防護(hù),本次邊坡整治用邊坡?lián)跬烈砉しㄖ脖环雷o(hù)。

圖1 路段視距不好

圖2 上邊坡有孤石

2 邊坡整治方案設(shè)計

建淳線06省道K28+590～K28+690處在半徑為60 m的彎道上,此處行車視距不足,上邊坡又存在塊狀石,極易掉塊。根據(jù)這種情況,選擇邊坡整治的方案為:卸載上邊坡的同時,并留有5 m的視距臺,開挖后的石質(zhì)邊坡在噴錨防護(hù)的基礎(chǔ)上用擋土翼工法植被綠化。

具體設(shè)計要求見圖3。

圖3 設(shè)計圖

3 擋土翼工法植被綠化機(jī)理

根據(jù)本路段路基邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu),土質(zhì)巖性以及本地區(qū)的水文氣候條件分析,該段路基邊坡主要將產(chǎn)生以下兩種破壞:(1)表層碎石土受雨水侵蝕產(chǎn)生沖刷;(2)上邊坡存在灰?guī)r孤石,極易引起掉塊。針對上述情況采用擋土翼工法植被防護(hù)在施工期利用錨桿、鋼筋網(wǎng)錨噴混凝土 (保留導(dǎo)根孔)來固定邊坡表面,后用兩種不同的特殊綠化基材分成兩次吹噴,按照一定的厚度吹噴至邊坡表面并用特制的擋土翼固定,防止綠化基盤滑落進(jìn)行綠化施工。

4 邊坡坡比設(shè)計

路塹原邊坡坡比為1∶0.25,在原邊坡上采用擋土翼超厚層基材吹噴工法可能會使整個坡面失去支撐,造成綠化基盤滑落,構(gòu)成質(zhì)量、安全事故隱患。因此我們把邊坡坡比設(shè)計為不小于1∶0.5的邊坡,施工風(fēng)險也大大降低。

5 擋土翼工法植被綠化施工方法

擋土翼超厚層基材吹噴工法是以 “樹林化綠化”為目標(biāo),在混凝土錨噴防護(hù)斜面和硬質(zhì)巖面邊坡,將兩種不同的特殊綠化基材分成兩次吹噴,按照一定的厚度吹噴至邊坡表面并用特制的擋土翼固定,防止綠化基盤滑落進(jìn)行綠化施工的一種邊坡綠化方法。

根據(jù)邊坡坡面實際情況,采用邊坡?lián)跬烈砉し?在土質(zhì)邊坡坡面上建立生態(tài)層施工方法和技術(shù)措施如下:

施工準(zhǔn)備—→導(dǎo)根孔布設(shè)—→擋土翼設(shè)置—→綠化基盤材吹噴—→掛網(wǎng)—→厚層植生基材吹噴—→植被種植—→養(yǎng)護(hù)管理

(1)導(dǎo)根孔布設(shè)

導(dǎo)根孔布設(shè),有利于植物根系伸入坡面巖層,每平方米設(shè)7個。

(2)擋土翼設(shè)置

擋土翼規(guī)格采用φ16,L=500,間距2 m呈菱型布置。

(3)綠化基盤材吹噴

基材混合物由FDL-3植生吹噴基材、客土、土壤滲透劑等按一定比例混合而成,然后采用專業(yè)噴播機(jī)械將攪拌好的混合物送到坡面,噴附在坡面和鐵絲網(wǎng)上,厚度要求不小于12 cm。

(4)掛 網(wǎng)

應(yīng)在錨桿可受力后進(jìn)行,網(wǎng)必須張拉緊,網(wǎng)間搭接寬度≥5 cm,并間隔30 cm用18#鐵絲綁扎牢固。

(5)厚層植生基材吹噴

基材混合物采用曬干的泥炭土、腐植土 (過篩)和木 (草紙)纖維、粘結(jié)劑、保水劑,用攪拌機(jī)攪和均勻,然后采用專業(yè)噴播機(jī)械將攪拌好的基質(zhì) (客土)送到坡面,噴附在坡面和鐵絲網(wǎng)上,厚層基材3 cm。

(6)植被種植

植被種子可選用繁殖力較強(qiáng)的本地野花草籽為主,在使用前應(yīng)做發(fā)芽率試驗,發(fā)芽率達(dá)90%以上方可使用,對難發(fā)芽的植被種子使用前應(yīng)作催芽處理。

(7)養(yǎng)護(hù)管理

施工完成后,必須定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)內(nèi)容包括澆水、施肥、補(bǔ)種、防病蟲害等。在養(yǎng)護(hù)期內(nèi),應(yīng)一直保持坡面濕潤至草種全滿、齊苗。在干旱季節(jié)應(yīng)適當(dāng)增加澆水次數(shù),雨季適當(dāng)減少。后期澆水應(yīng)遵循 “多量少次”的原則。

高溫季節(jié)及雨季,可覆蓋遮陽網(wǎng),待草生長高度達(dá)到4～5cm后,揭開遮陽網(wǎng),以免阻止植物生長。施工完成一個月后,應(yīng)全面檢查草本植物生長情況,對于生長明顯不均勻的位置應(yīng)予以補(bǔ)播處理。應(yīng)進(jìn)行保育和更新等維持作業(yè),同時開展植物的蟲病害防治工作。

6 擋土翼、導(dǎo)根孔的作用

(1)擋土翼的作用:喬灌木在混凝土邊坡初期生長最低的土壤厚度不得小于15 cm。在這重邊坡綠化的前提下,擋土翼不僅能支撐足夠厚度的土壤基盤重量、保持綠化基盤穩(wěn)定,還能滿足綠化基盤的土壤硬度適合植被生長。

(2)導(dǎo)根孔的作用:擋土翼工法是運用混凝土錨噴加固邊坡,其工法規(guī)定混凝土錨噴面每平方必須布設(shè)3～7個導(dǎo)根孔。導(dǎo)根孔的作用是貫通綠化基盤與山間混凝土的阻隔,這種貫通對于喬木根系的生長以及帶來的邊坡穩(wěn)定是至關(guān)重要的。

圖4 施工完成后的照片

7 結(jié) 語

隨著人們環(huán)境意識的提高,工程防護(hù)也將向生態(tài)防護(hù)發(fā)展,生態(tài)防護(hù)必然是今后公路建設(shè)、公路養(yǎng)護(hù)的一項重要內(nèi)容。本文提到的路基石質(zhì)邊坡土擋土翼植草防護(hù)只是其中的一種形式,其在建淳線06省道K28+125～K28+690段的應(yīng)用已得到了初步的肯定,其功效尚需進(jìn)一步論證。

[1]DB33/T573-2005,浙江省農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]楊航宇,顏志平,朱贊凌,等.公路邊坡防護(hù)與治理[M].北京:人民交通出版社,2002.

[3]趙明階,何光春,王多垠.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2004.

[4]鄧衛(wèi)東.公路邊坡穩(wěn)定技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2006.

[5]趙華.邊坡生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析及地基土的適宜性評價[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),2003,14(4):47-50.

[6]周順濤,辜彬,蔡勝,等.擋土翼工法在石質(zhì)邊坡生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用研究[J].水土保持通報,2009,(2):34-35.

[7]馮鳳嬌.淺談路塹石質(zhì)邊坡生態(tài)防護(hù)[J].山西建筑,2009,35(25):294-295.