王海崗 劉聰麗
【摘要】本文以河南某高速公路為例,介紹了路基防護(hù)的原則、常見(jiàn)的防護(hù)形式及其適用情況。
【關(guān)鍵詞】防護(hù)形式;防護(hù)適用情況
本項(xiàng)目路線穿越伏牛山,地處伏牛山南麓,降雨較豐富,植被生長(zhǎng)茂盛。根據(jù)本地區(qū)氣候及植被特點(diǎn)、土壤條件、路基填料類(lèi)型等,以及交通部典型示范工程的要求,路基防護(hù)將體現(xiàn)綠色環(huán)保理念,在充分考慮邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,以植物生態(tài)防護(hù)為主,工程防護(hù)為輔。
(1) 路堤邊坡防護(hù)
路線經(jīng)過(guò)地區(qū)為旅游景區(qū),風(fēng)景優(yōu)美,植被茂密。為與周?chē)匀痪坝^充分融合,將工程對(duì)環(huán)境的影響降低到最小程度,在保證路基穩(wěn)定的前提下,將首先考慮植物防護(hù)。目前填方路基邊坡植物防護(hù)類(lèi)型主要包括有:液壓噴薄植草防護(hù)、植草灌防護(hù)、三維網(wǎng)植草防護(hù)、拱形骨架植草灌防護(hù)、方格網(wǎng)植草灌防護(hù)、人字形骨架植草灌防護(hù)等方式。液壓噴播植草防護(hù)采用草灌結(jié)合進(jìn)行噴播,植被成坪后視覺(jué)效果好,生態(tài)環(huán)保,可以在一定程度上防止水土流失,相較于植草灌防護(hù)和三維網(wǎng)植草防護(hù)等方式工程量較小、工程造價(jià)較低、前期效果較好。拱形骨架的漿砌骨格有利于邊坡穩(wěn)定,可以有效地防止邊坡受雨水沖刷,拱格內(nèi)可以植草灌防護(hù),視覺(jué)效果好;相較于方格網(wǎng)及人字形骨架植草灌防護(hù),拱形骨架植草灌防護(hù)更利于坡面水流的順暢排出,且造價(jià)相對(duì)較低。因此,推薦根據(jù)不同路堤高度采用液壓噴播植草防護(hù)及拱形骨架植草灌防護(hù)。
路線穿越山地、溝谷,自然山坡較陡,部分路段沿河溝布線。為收縮坡腳、減少占地、防止水流對(duì)路基邊坡進(jìn)行沖刷,根據(jù)需要設(shè)置擋墻、漿砌片石護(hù)坡等圬工防護(hù)。
路堤邊坡具體設(shè)計(jì)原則如下:
1、液壓噴播植草防護(hù):當(dāng)邊坡高度小于5m時(shí),采用液壓噴播植草防護(hù)。液壓噴播技術(shù)是采用專(zhuān)門(mén)的噴播設(shè)備施工,施工時(shí)將植物種子、土壤穩(wěn)定劑、肥料、覆蓋料、添加劑和水等材料按一定的配比加入到噴播機(jī)內(nèi),充分?jǐn)嚢韬?,用噴槍將混合物均勻噴射到坡面,淋水養(yǎng)護(hù)。草種應(yīng)選用適用當(dāng)?shù)赝临|(zhì)和氣候條件、成活率高的優(yōu)良品種。
2、拱形骨架植草防護(hù):當(dāng)邊坡高度大于等于5m時(shí),采用漿砌片石拱形骨架防護(hù),拱圈(格室)內(nèi)采用液壓噴播植草??屯羾姴ナ鞘褂脤?zhuān)門(mén)的設(shè)備,將植物種子、保水材料、穩(wěn)定材料、疏松材料及適合植物生長(zhǎng)的富含有機(jī)質(zhì)的客土和緩釋長(zhǎng)效、速效肥料按配比充分混合,再通過(guò)壓縮空氣,將材料噴射到骨架內(nèi)形成一定的厚度,淋水養(yǎng)護(hù)成坪。草種應(yīng)選用適用當(dāng)?shù)赝临|(zhì)和氣候條件、成活率高的優(yōu)良品種。
3、漿砌片石護(hù)坡:對(duì)于沿河路基段,為防止路基邊坡遭受河水沖刷,采用深基礎(chǔ)漿砌片石護(hù)坡;為確保橋頭路堤及錐坡的穩(wěn)定性,橋臺(tái)四角路堤10m(旱橋5m)范圍的邊坡采用漿砌片石防護(hù)。
4、擋土墻防護(hù):對(duì)于沿線的高填、陡坡路堤,為保證路堤的穩(wěn)定,收縮坡腳,或?yàn)楸苊馀c其它建筑物干擾,盡可能少占農(nóng)田,根據(jù)邊坡高度、地形地質(zhì)條件分別設(shè)置了仰斜式路肩墻、路堤墻及衡重式路肩墻和路堤墻;當(dāng)擋土墻高度H≤2m時(shí),采用護(hù)肩的形式。
護(hù)肩及高度小于8m的擋土墻墻體均采用M7.5漿砌塊片石砌筑,高度大于8m的擋土墻墻體均采用C20片石混凝土砌筑。擋土墻基礎(chǔ)埋置在天然地面以下不小于1m的持力層中,對(duì)于巖石地基,其埋置深度不小于0.5m。
當(dāng)路基臨河時(shí),為避免路基過(guò)多的壓占河道,臨河一側(cè)設(shè)置了浸水擋土墻。浸水擋土墻結(jié)構(gòu)尺寸按設(shè)計(jì)水位內(nèi)的最不利水位進(jìn)行驗(yàn)算,墻體(在常水位加50cm安全高度以下部分)采用C20片石混凝土砌筑,(其余采用M10號(hào)漿砌塊片石砌筑,并且)在設(shè)計(jì)水位下?lián)跬翂Σ辉O(shè)置泄水孔;浸水擋土墻基礎(chǔ)埋置在河流的沖刷線以下不小于1m。
5、空心六棱塊植草防護(hù):互通立交內(nèi),為避免防護(hù)型式單調(diào),并美化路容景觀。旱橋橋臺(tái)四角路堤10m范圍的邊坡采用漿砌片石防護(hù)。
6、當(dāng)路基處于河流的凹岸頂沖段時(shí),為減小河水對(duì)路基的側(cè)蝕淘刷作用,設(shè)置漿砌片石挑水壩、護(hù)坦、鐵絲石籠、拋石護(hù)基等。
(2) 路塹邊坡防護(hù)
本項(xiàng)目所在區(qū)域地勢(shì)起伏較大,地層、巖性較為復(fù)雜,變化明顯,因此需根據(jù)挖方邊坡的地質(zhì)條件、地層巖性及挖方邊坡坡率和高度,分別采用適宜的防護(hù)方案。
路塹邊坡防護(hù)的具體設(shè)計(jì)原則如下:
1、液壓噴播植草防護(hù):當(dāng)挖方邊坡為土質(zhì)或全風(fēng)化石質(zhì)邊坡、邊坡高度小于4m且邊坡坡率緩于或等于1:1時(shí),采用液壓噴播植草防護(hù)。
2、拱形骨架植草護(hù)坡:當(dāng)挖方路段的地層巖性為風(fēng)化破碎較為嚴(yán)重的巖石和土質(zhì)邊坡、邊坡高度大于或等于4m時(shí),為防止邊坡沖刷并阻止邊坡進(jìn)一步風(fēng)化剝落,對(duì)挖方邊坡坡率緩于或等于1:0.75的挖方坡面采用拱形骨架植草防護(hù)。骨架采用漿砌片石砌筑,并采用C25水泥混凝土預(yù)制塊鑲邊,鑲邊石高出骨架面5cm,以匯導(dǎo)水流,使坡面水在邊坡上順鑲邊石形成的凹槽集中排除。骨架內(nèi)采用液壓噴播植草綠化,以美化路容。
3、護(hù)面墻:當(dāng)挖方高度較高,挖方邊坡為已風(fēng)化破碎或易出現(xiàn)進(jìn)一步風(fēng)化破碎的石質(zhì)邊坡,采用實(shí)體漿砌片石防護(hù)。
4、TBS植草防護(hù):當(dāng)路塹邊坡為強(qiáng)風(fēng)化的花崗巖、花崗片麻巖、片巖、大理巖等硬質(zhì)巖石時(shí),邊坡采用TBS植草防護(hù),并配以藤類(lèi)植草防護(hù)。TBS植被護(hù)坡是采用混凝土噴射機(jī)把基材與植被種子的混合物按照10cm的設(shè)計(jì)厚度均勻噴射到邊坡上的綠色防護(hù)技術(shù)?;幕旌衔镏饕怯删G化基材、種植土、纖維和植被種子組成,綠化基材是由有機(jī)質(zhì)、肥料、保水劑、穩(wěn)定劑、團(tuán)粒劑、酸度調(diào)節(jié)劑、消毒劑等按一定的比例混合而成;種植土一般選擇工程地原有的地表種植土粉碎即可;纖維可就地取秸桿、樹(shù)枝等粉碎成10~15mm長(zhǎng)即可使用;植被種子應(yīng)選用適用當(dāng)?shù)赝临|(zhì)和氣候條件、成活率高的優(yōu)良品種。
5、錨桿框架植草防護(hù):本路段地處山嶺重丘區(qū),部分路段出現(xiàn)了深挖方邊坡,挖方邊坡高度超過(guò)20m,且邊坡存在嚴(yán)重的淺層穩(wěn)定性問(wèn)題。為加固邊坡且滿足綠化的要求,邊坡采用鋼筋混凝土錨桿框架植草護(hù)坡。框架采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,框架上采用φ25mm的錨桿進(jìn)行錨固??蚣軆?nèi)采用液壓噴播植草綠化。
6、光面爆破、藤類(lèi)植草防護(hù):本路段大部分路段巖層傾向與路線大角度相交,對(duì)于節(jié)理裂隙不發(fā)育、巖石微弱風(fēng)化且不存在碎落的邊坡,采用以光面爆破為主,種植藤類(lèi)植物的防護(hù)組合。
7、SNS主動(dòng)防護(hù)、布魯克網(wǎng)被動(dòng)防護(hù):部分路段邊坡高陡,基巖裸露,節(jié)理裂隙發(fā)育,易造成巖體的崩塌碎落。本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)這些情況,以布魯克網(wǎng)和SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防治崩塌碎落。
8、預(yù)應(yīng)力錨索墩防護(hù):當(dāng)深挖方邊坡高度超過(guò)30m,且存在嚴(yán)重的淺層穩(wěn)定性問(wèn)題,為加固邊坡,采用預(yù)應(yīng)力索墩防護(hù)。預(yù)應(yīng)力錨索采用270級(jí)(1860MPa)高強(qiáng)度低松弛鋼絞線及錨具。注漿材料用水泥砂漿,水灰比0.4~0.45,灰砂比1:1,砂漿強(qiáng)度不小于30MPa,注漿壓力不低于0.4Mpa,錨索設(shè)計(jì)荷載500KN,施工時(shí)超張拉設(shè)計(jì)荷載的1.1倍。
(3)結(jié)語(yǔ)
為保證公路的正常使用品質(zhì),確保行車(chē)安全,美化公路環(huán)境,減少公路的養(yǎng)護(hù)量,公路邊坡的防護(hù)和治理正日益受到人們的重視,已成為公路設(shè)計(jì)和施工中與路基主體工程并重的問(wèn)題,合理經(jīng)濟(jì)的邊坡防護(hù)是確保路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的不可缺少的工程技術(shù)措施,
因此,在設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖和填筑形態(tài)、地貌、地區(qū)、氣候、邊坡巖土等因素選擇適宜的防護(hù)類(lèi)型。
參考文獻(xiàn):
[1]《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ D30-2015)
[2]《公路擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則》