公路路塹邊坡防護(hù)質(zhì)量控制

朱耀博（運(yùn)城路橋責(zé)任有限公司,山西 運(yùn)城 044000）

公路路塹邊坡防護(hù)質(zhì)量控制

朱耀博
（運(yùn)城路橋責(zé)任有限公司,山西 運(yùn)城 044000）

摘 要：本文先論述了公路路塹邊坡的破壞形式及影響邊坡穩(wěn)定的因素，并且提出幾種基本的防護(hù)措施，然后以臨大線的施工為基礎(chǔ)對公路路塹邊坡防護(hù)的質(zhì)量控制為主點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)論述。

關(guān)鍵詞：路塹邊坡；危害形式；防護(hù)形式；施工控制

目前，我國的交通事業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，截止2003年年底，我國高速公路通車總里程已達(dá)到2.97萬公里，高速公路總里程已經(jīng)躍居世界第2位。中國的山區(qū)高速公路建設(shè)正處于迅猛發(fā)展的趨勢。高等級公路常需修建大量的深挖路塹與高填路堤邊坡，而其防護(hù)問題非常突出。我們的社會正處于快速發(fā)展的階段，人們也逐漸意識到環(huán)境保護(hù)的重要性和交通安全的關(guān)鍵性。因此也越來越重視公路邊坡的護(hù)防與施工，本文以臨大線為例，就“如何確保公路邊坡的穩(wěn)定和安全”對公路邊坡的防護(hù)進(jìn)行綜合研究。

1　工程概況

1.1 工程簡介

省道臨午線臨汾馬務(wù)橋西至蒲縣黑龍關(guān)段改建工程，起點(diǎn)位于臨汾市馬務(wù)橋西，路線自起點(diǎn)向西北方向前進(jìn)，以分離立交跨線橋跨越大運(yùn)高速公路后行至劉村，路線折向西北國田村、南莊、南社至土門鎮(zhèn)后路線再次轉(zhuǎn)向西北方向，沿原有的S329一路前行至一平垣鎮(zhèn)，路線在一平垣鎮(zhèn)繞過毛峰疙瘩后行至核桃凹村，以核桃凹大橋跨越核桃凹村，之后繞舊路左右蜿蜒前行，經(jīng)劉家莊、蒲縣黑龍關(guān)鎮(zhèn)的陽灣村、宋家溝、碗窯上村到達(dá)本段的終點(diǎn)店上村，該項(xiàng)目的建設(shè)對完善臨汾市公路網(wǎng)布局，開發(fā)沿線礦產(chǎn)資源和發(fā)展旅游業(yè)，促進(jìn)臨汾市、蒲縣、大寧縣、隰縣及周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要的意義。路線全長107.87公里。

我標(biāo)段為第九分部，路線樁號為K35+500-K46+000,全長10.5公里。

1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

該段采用一級公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)行車速度80km/h、60km/h，路基寬度采用23m，橋涵設(shè)計(jì)荷載采用公路—I級。

1.3 地形、地貌基巖低中山區(qū)：海拔1400～1500米間，該路線穿越黃土覆蓋的一平垣基巖殘丘及疙鐸梁基巖山區(qū)，微地貌微黃土梁、黃土沖溝、黃土陡崖及基巖緩坡、基巖陡坡等。

1.4 水文、地質(zhì)

本項(xiàng)目所經(jīng)區(qū)域微基巖低中山區(qū)，地下水埋藏深度較大，主要微碎屑巖系裂隙含水區(qū)，地下水與地表水對地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性影響很小。

不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為滑坡和采空區(qū)。

2　路塹邊坡破壞的主要形式與影響因素

2.1 路塹邊坡破壞的主要形式

路塹邊坡的強(qiáng)度如果不滿足邊坡穩(wěn)定性的要求,就會在強(qiáng)降雨、冰雪、凍脹等作用下發(fā)生破壞,主要表現(xiàn)為被沖刷和發(fā)生崩坍。

沖刷破壞主要由自然降水引起，特別是坡度較小的土質(zhì)邊坡。如黃土邊坡、砂性土邊坡等被沖刷的可能性更大。一方面，自然降水會使坡面徑流方向出現(xiàn)許多小沖溝，并逐漸擴(kuò)大從而造成破壞；另一方面，冬季積雪的融化會使邊坡坡腳濕軟，強(qiáng)度減弱，從而使上部土體失去支撐，發(fā)生破壞。總之，坡度較小的土質(zhì)邊坡易發(fā)生沖刷破壞，而坡腳是土質(zhì)邊坡的薄弱環(huán)節(jié)。

崩坍破壞是巖崩，坍塌，落石，碎落，危巖等現(xiàn)象的統(tǒng)稱，是指在比較陡峻的斜坡上，巖體或土體崽子中的作用下，脫離母巖，然后猛烈的從高出崩落，坍塌，翻滾或散落下來的一類斜坡動力土質(zhì)現(xiàn)象。規(guī)模大的巖崩叫山崩，小塊巖石經(jīng)常性剝落叫碎落。

就臨大線的施工情況,因?yàn)槲覀兪┕さ穆肪€處于臨汾蒲縣黑龍關(guān)鎮(zhèn)，這一段氣候特征四季分明，春季干燥多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季濕潤涼爽、冬季干冷漫長。總體特征項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地勢起伏較大，氣候差異大。所以我們所負(fù)責(zé)這一段路線的主要破壞形式是沖刷。

2.2 影響路塹邊坡穩(wěn)定的因素

影響路塹邊坡穩(wěn)定的因素有：巖石性質(zhì)，巖體結(jié)構(gòu)，水的作用，風(fēng)化作用，地形地貌及人為因素等。

（1）巖石性質(zhì)：決定邊坡穩(wěn)定性的因素包括巖石的成因類型、巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、組成的礦物成分、物理力學(xué)性質(zhì)等。穩(wěn)定性好的路塹邊坡，一般其巖石的礦物成分穩(wěn)定并且強(qiáng)度高、硬度大、抗風(fēng)化性好。

（2）巖體結(jié)構(gòu)：巖體結(jié)構(gòu)是巖石路塹邊坡穩(wěn)定的控制因素，包括巖體的結(jié)構(gòu)類型，結(jié)構(gòu)面性狀及其與坡面的關(guān)系。

（3）水的作用：水的滲入會使巖石被軟化而抗剪強(qiáng)度降低，地下水的滲流將對巖體產(chǎn)生動水壓力，這些都對邊坡穩(wěn)定造成嚴(yán)重影響。

（4）風(fēng)化作用：巖體裂縫會因自然風(fēng)化作用而增多、擴(kuò)大，進(jìn)而隔水性能減弱，強(qiáng)度降低，邊坡穩(wěn)定性減弱。

（5）地形地貌：地形地貌的特征也影響邊坡的穩(wěn)定性，包括邊坡的高度、坡度以及臨空面的存在。

（6）人為因素：邊坡不合理設(shè)計(jì)、開挖，施工用水的大量滲入及爆破都是影響邊坡穩(wěn)定的因素。

相對于我們項(xiàng)目區(qū)域來說，影響邊坡的主要因素主要有巖石性質(zhì)，水的作用，風(fēng)化作用，地形地貌。

3　路塹坡面防護(hù)技術(shù)的施工（以臨大線為標(biāo)準(zhǔn)）

3.1 干砌片石防護(hù)

（1）適用條件。1）對于土質(zhì)、軟巖及易風(fēng)化、破壞較嚴(yán)重的路基邊坡,可采用干砌片石防護(hù)，如此不僅能節(jié)省投資，而且可以有效防止雨、雪水沖刷砌面防護(hù)，并能適應(yīng)邊坡的較大變形；2）沿河路基受水流沖刷影響較大,可以使用干砌片石防護(hù)，被防護(hù)的邊坡坡度應(yīng)保持在1∶1.2～1∶1.5范圍內(nèi),如此才能符合路基邊坡的穩(wěn)定要求。

（2）施工要點(diǎn)。1）對于雙層鋪砌護(hù)坡，其上層厚度應(yīng)保持在0.25 m～0.35 m范圍內(nèi),下層厚度應(yīng)保持在0.15 m～0.25 m范圍內(nèi)；對于單層干砌片石護(hù)坡，其厚度應(yīng)保持在0.15 m～0.25 m范圍內(nèi)；2）應(yīng)在鋪砌層的底部一層防護(hù)墊,并采用碎石、礫石或砂礫混合物等作為墊層材料；3）應(yīng)用容重不小于20 kN/m3，堅(jiān)硬且未風(fēng)化的巖石作石料。

（3）注意事項(xiàng)。水流流速大于3.0 m/s的邊坡不宜用干砌片石防護(hù)。

3.2 漿砌片石防護(hù)

（1）適用條件。1）路基邊坡坡度較小的土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡的坡面適合使用漿砌片石防護(hù)；2）在未采取排水措施以前,不宜對嚴(yán)重潮濕或病害的土質(zhì)邊坡用漿砌護(hù)坡方式進(jìn)行防護(hù)。

（2）施工要點(diǎn)。1）采用漿砌片石進(jìn)行防護(hù)，一般要求厚度為0.2～0.5m ，但在具體施工過程中，要依據(jù)具體情況而定，對于受河流沖刷的邊坡，要求最小厚度為0.35m，具體厚度依據(jù)流速大小確定；對于因凍脹而引起較大變形的地質(zhì)邊坡，需設(shè)置0.10m～0.15m厚的碎石層作為護(hù)坡底面；2）漿砌片石護(hù)坡應(yīng)在10 m～15 m間留一道約2 cm寬的伸縮縫,縫內(nèi)填充材料可以使用瀝青麻筋或?yàn)r青木板等。并且在土質(zhì)發(fā)生變化的基底層應(yīng)設(shè)置沉降縫,可以合并設(shè)置伸縮縫與沉降縫；3）為減少護(hù)坡背面積水的滲透力，應(yīng)在護(hù)坡的中、下部每隔2m～3m設(shè)置一泄水孔，并在泄水孔后0.5m的范圍內(nèi)設(shè)置反濾層，其孔徑可用10 cm的矩形或直徑為10 cm的圓形孔；4）為防止路堤沉落破壞護(hù)坡，我們在采用漿砌片石進(jìn)行路堤邊坡防護(hù)前，必須將路堤沉實(shí)。

（3）所遇問題及解決方法。在做片石的時候什么樣的片石符合標(biāo)準(zhǔn)，什么樣的片石不符合標(biāo)準(zhǔn)。所有的片石中不能有風(fēng)化巖，及片石的面必須干凈，不能含有雜色，且所有的片石必須為人工破碎，所有面的長度不能超過30cm,再選片石的時候，盡量挑選掩飾的顏色較好的，并且一致的巖石。

3.3 勾縫與灌漿

（1）適用條件。構(gòu)成路塹邊坡的巖石硬度大且不易風(fēng)化，適合使用勾縫與灌漿，如果節(jié)理裂縫大而深，則適合用灌漿，如果節(jié)理裂縫多而細(xì)，則適合用勾縫。

（2）施工要點(diǎn)。勾縫、灌漿應(yīng)密實(shí)，以防積水浸入。

3.4 噴漿（混凝土）防護(hù)

（1）適用條件。1）巖石表層易風(fēng)化剝落、強(qiáng)度較低并且?guī)r性較差的巖質(zhì)邊坡適合使用噴漿防護(hù)；2）因風(fēng)化導(dǎo)致大面積碎落的巖質(zhì)邊坡,或出現(xiàn)局部小型坍塌的邊坡，應(yīng)先采用局部加固處理,再進(jìn)行大面積噴漿；3）上部巖層因風(fēng)化而大面積脫落，但下部巖層仍然堅(jiān)硬完整的路塹邊坡也適合使用噴漿防護(hù)。

（2）施工要點(diǎn)。1）噴漿厚度應(yīng)保持在2 cm～3 cm范圍內(nèi)；2）為防止水流沖刷坡面，應(yīng)在沿噴漿坡面頂緣外側(cè)設(shè)一條小型截水溝；3）為確保噴漿防護(hù)的穩(wěn)定性，應(yīng)把所噴漿體兩側(cè)的凹槽深深地嵌入巖層內(nèi)部。

3.5 土釘墻

（1）作用機(jī)理。土釘墻的主要作用機(jī)理是：注漿土釘通過置換和護(hù)滲,和土體發(fā)生相互作用，從而改變土體性質(zhì),土釘自身承受各種壓力,從而有效提高土體的抗剪強(qiáng)度和整體剛度,土釘在“土釘墻”內(nèi)如同鋼筋網(wǎng)架一樣,發(fā)揮支架作用,并與土體形成整體,共同承擔(dān)土壓力和外荷作用,制約邊坡變形,從而保證開挖邊坡的穩(wěn)定性。

（2）適用范圍。1）適用于具有一定粘性的雜填土、粘性土及砂性土邊坡；2）適用于地下水位低于土坡開挖段的情況；3）對于標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＜10的砂性土坡,不宜采用土釘墻支護(hù)；4）對于塑性指數(shù)I＞20的土坡,必須先仔細(xì)檢查其蠕變特性,再采用土釘墻結(jié)構(gòu)；5）對于有腐蝕性的土質(zhì),土釘可能因腐蝕而失去支護(hù)作用，因此不能用作永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)。

4　結(jié)語

邊坡防護(hù)是高等級公路施工的重要項(xiàng)目之一，在施工過程中，首先，應(yīng)綜合考慮多方面因素，包括公路等級、降水強(qiáng)度、地下水情況、地形、地質(zhì)、土類、材料來源等情況；其次，應(yīng)因地制宜地選擇經(jīng)濟(jì)、合理、美觀、實(shí)用的工程措施與施工方案；再次，應(yīng)合理布局,確保高等級公路的穩(wěn)定和高速行車的安全，確保與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，確保達(dá)到美化高速公路的效果。我國高等級公路建設(shè)正處于迅速發(fā)展的時期，但由于實(shí)踐時間短，施工經(jīng)驗(yàn)少，還需設(shè)計(jì)、科研、施工、監(jiān)理等方面共同努力，在實(shí)踐中不斷探索更為完善合理的施工方案，不斷總結(jié)更為有效科學(xué)的施工經(jīng)驗(yàn)，以此提高我國高等級公路的建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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