邊坡防護(hù)技術(shù)分析

王娜娜

(山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 山西 太原 030031)

公路邊坡防護(hù)不承受外部荷載力,對(duì)坡面只起隔離、防護(hù)的作用。邊坡防護(hù)的主要類型有工程防護(hù)和綠色生命防護(hù)兩種。防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地形特征、地貌性質(zhì)、水文地質(zhì)狀況等，確定合適的防護(hù)類型，保護(hù)邊坡的穩(wěn)定性，減少公路病害發(fā)生。

1 生命防護(hù)

1.1 傳統(tǒng)綠色護(hù)坡

傳統(tǒng)綠色護(hù)坡最常見的形式之一—撒播草籽。該防護(hù)形式常用于坡率≤1:1的土質(zhì)邊坡，坡面徑流速應(yīng)控制在0.6m/s的范圍內(nèi)。坡面土質(zhì)應(yīng)通過檢驗(yàn)，易于植物生長繁殖，否則需先于坡面鋪設(shè) 50-100mm的營養(yǎng)土。草種要挑選多年生低矮植物，且具有根系發(fā)達(dá)，枝葉繁茂，生命力頑強(qiáng)等特征。撒播時(shí)草種要均勻沒入土層50mm以下，然后拍實(shí)表面松軟土層，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理。

另一種常見的形式是鋪草皮，于撒播草籽相比較，鋪草皮具有施工效率快，防護(hù)效果好等特點(diǎn)。該防護(hù)對(duì)坡率要求同前，常用于軟而風(fēng)化嚴(yán)重的巖石邊坡或土質(zhì)邊坡，坡面流速需控制在0.6～1.8 m/s內(nèi)，草皮鋪設(shè)厚度≥60～100mm，具體形式可采用平、疊、方格網(wǎng)等鋪設(shè)施工。

傳統(tǒng)的生命綠色防護(hù)施工容易、經(jīng)濟(jì)性高，但受環(huán)境影響大，草種的成活率得不到有效保障，影響防護(hù)效果，還可能出現(xiàn)水土流失、沖溝等路基邊坡病害。

1.2 噴播防護(hù)

該防護(hù)常用于砂礫類、土夾石類、或風(fēng)化嚴(yán)重的巖石類邊坡，要求坡率在1:1-1：0.75范圍內(nèi)，常見類型有兩種，即客土噴播、濕法噴播。

（1）客土噴播?？屯羾姴ソY(jié)合土壤學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科知識(shí)，通過檢測(cè)土壤的PH值，合理配制易于植物生長的客土，并挑選合適的草籽。主要施工程序?yàn)榍謇砥旅?、鉆孔、固定錨桿、掛網(wǎng)，噴附由客土、水、營養(yǎng)液、草種等組成的混合料。施工時(shí)注意確定噴播厚度，金屬網(wǎng)孔徑及錨桿尺寸等?？屯羾姴タ墒共涣嫉刭|(zhì)段的巖石邊坡達(dá)到綠化作用。

（2）濕法噴播。該形式一般用于坡率≤1：0.5的土夾碎石、石質(zhì)風(fēng)化明顯的邊坡。濕法噴播常用于防護(hù)中央隔離帶、高速服務(wù)區(qū)、立交橋等處。后期一定要注意科學(xué)養(yǎng)護(hù)，保證植物的成活率，成活率應(yīng)控制在90%以上最佳。

1.3 錨桿框架綠色防護(hù)

錨桿框架綠色防護(hù)結(jié)合考慮了“工程”和“綠色生命”，是一種綜合防護(hù)類型，該形式具有防護(hù)性能好，美化環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性高、施工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)、值得廣泛推廣。

施工時(shí)，首先選取具有代表性的風(fēng)化巖層進(jìn)行原位現(xiàn)場(chǎng)抗拉拔試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，需對(duì)設(shè)計(jì)錨桿的極限抗拔力進(jìn)行核對(duì)與校正，確定合適的極限抗拔力，用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工、也可用做施工驗(yàn)收時(shí)的依據(jù)。

2 工程防護(hù)

2.1 噴護(hù)

常見的噴護(hù)形式有噴射混凝土和噴射砂漿，常常用于保護(hù)易風(fēng)化但還未風(fēng)化明顯的巖石類邊坡，尤其對(duì)于下部未被風(fēng)化而上部風(fēng)化嚴(yán)重，需要進(jìn)行較大面積防護(hù)的高邊坡，采用該種防護(hù)形式經(jīng)濟(jì)有效。噴護(hù)施工前要注意控制坡面的含水率。

(1)噴射砂漿。噴射砂漿常用在易風(fēng)化但并未造成嚴(yán)重風(fēng)化的土質(zhì)邊坡，或坡率≤1:0.5的巖石邊坡。砂漿配比需通過試驗(yàn)確定，通常情況水泥與砂漿的比值為1:4，水泥石灰砂漿的比值為1:1:6。集料應(yīng)保證潔凈、干燥，篩分粒徑取10-25mm，水泥采用普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)要求≥42.5，漿液強(qiáng)度大于≥M10。施工時(shí)，砂漿的噴射厚度需大于50毫米，待混合料達(dá)到初凝后，要注意為期7-10天的灑水養(yǎng)生，并定期維修養(yǎng)護(hù)。大面積采用噴漿防護(hù)邊坡時(shí)，需設(shè)泄水孔和伸縮縫，泄水孔可以采用圓形和方形，其縱橫相隔間距為2～3m，伸縮縫的間距控制在15～20cm。

(2)掛網(wǎng)噴護(hù)。掛網(wǎng)噴護(hù)常用于防護(hù)路塹邊坡，特別是坡體內(nèi)存在不連續(xù)的層狀結(jié)構(gòu)地質(zhì)層，坡體內(nèi)有分布不均的破碎硬質(zhì)巖層，或者是坡體巖石層和基巖之間有明顯裂縫的邊坡，采用掛網(wǎng)噴護(hù)會(huì)起到很好的防護(hù)效果。錨桿掛網(wǎng)噴護(hù)的施工順序主要是鉆孔機(jī)鉆孔—安裝錨桿—灌漿固定錨桿—掛網(wǎng)—噴射混合料，混凝土的噴射厚度取100-250mm的為最佳，鋼筋網(wǎng)隔離層的厚度需大于20毫米。

2.2 護(hù)坡

(1)干砌片石護(hù)坡。干砌片石防護(hù)常用于土質(zhì)邊坡，也可用于受雨水沖刷嚴(yán)重的邊坡，要求邊坡坡率不得大于1:1.25，該種防護(hù)在施工時(shí)可以采用單層鋪砌，片石鋪設(shè)厚度控制在250～350mm之間；也可采用雙層鋪砌，厚度則為400～600mm。此外為保證防護(hù)質(zhì)量，需在片石下部設(shè)置碎石或砂礫石墊層，厚度為100～150mm。干砌片石的基礎(chǔ)常使用體積較大的塊石，且深入側(cè)溝的底部，其埋設(shè)深度約為護(hù)坡厚度的1.5倍。

(2)漿砌片石護(hù)坡。漿砌片石護(hù)坡常用于易受外界環(huán)境破壞的巖石邊坡，也可用于土質(zhì)邊坡，但要求流速在3～6m/s，坡率小于 1:1情況。漿砌片石護(hù)坡常采用等截面的形式，片石鋪設(shè)厚度為250～500mm，具體尺寸需要根據(jù)邊坡高度和邊坡坡率相應(yīng)調(diào)整。為保證防護(hù)質(zhì)量，防護(hù)高邊坡時(shí)應(yīng)分級(jí)施工，每級(jí)高度要求小于20m，并于分級(jí)處修建大于1m的平臺(tái)。

砌石需自下而上錯(cuò)縫修筑，為防止?jié)B水，片石周圍需用砂漿密封，砂漿強(qiáng)度應(yīng)大于M5，護(hù)坡表面要力求平整。防護(hù)基礎(chǔ)處需設(shè)置滲水式墊層，常選用碎石、砂礫石材料，墊層厚度為100～150mm。邊坡大面積采用漿砌片石防護(hù)時(shí)，應(yīng)按規(guī)范布設(shè)伸縮縫和泄水孔。

2.3 護(hù)面墻

護(hù)面墻是工程防護(hù)中常采用的類型，對(duì)坡面起到了很好的隔離防護(hù)作用。該形式常用于防護(hù)易風(fēng)化或已風(fēng)化嚴(yán)重的巖石邊坡，也可用于常發(fā)生破碎、坍塌等病害的路塹邊坡，要求邊坡坡率應(yīng)小于1:0.5。施工時(shí)護(hù)面墻的尺寸要根據(jù)邊坡坡率、水文、地質(zhì)等情況而定，且符合相關(guān)規(guī)范。

護(hù)面墻墻身需結(jié)合實(shí)際布設(shè)方形或圓形的泄水孔，孔徑和間距要符合相關(guān)規(guī)范，墻身也需設(shè)置伸縮縫，其間距控制在 15～20cm。墻基礎(chǔ)應(yīng)深入到結(jié)實(shí)穩(wěn)定的土層，具體尺寸要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況而定。為保證墻身的穩(wěn)定性和安全性，可采用一定的措施加強(qiáng)，比如，可在墻背處每隔3-6m的高度處加設(shè)一耳墻，耳墻寬度常取 0.5～1.0m；其二墻身施工時(shí)應(yīng)錯(cuò)臺(tái)分級(jí)修建，每級(jí)高度約為 6～10m，分級(jí)處還應(yīng)布置寬度為 1米的平臺(tái)。為使護(hù)面墻和當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，可在護(hù)坡平臺(tái)上布設(shè)不同形狀的花池或種植爬山虎之類的綠色植物。

2.4 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)

主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)常用在邊坡坡體內(nèi)分布著密集的節(jié)理，或路塹邊坡陡崖處常發(fā)生崩塌落石的路段，為防止落石傷民，可在坡面處掛柔性鋼絲網(wǎng)。防護(hù)網(wǎng)由交叉連接的支撐繩和錨桿共同組成，其交叉形成的網(wǎng)格尺寸為4.5m×4.5m或2.5m×4.5m，網(wǎng)格內(nèi)需加掛一到兩張尺寸為4mX4m或4m×2m的鋼繩網(wǎng)，為阻止小石塊掉落在鋼繩網(wǎng)下，需鋪設(shè)小網(wǎng)孔的SO/2.2/50型格柵網(wǎng)。周圍支撐繩和鋼繩網(wǎng)間需要用縫合繩縫合緊密，安裝之前進(jìn)行預(yù)張拉檢測(cè)，該張拉工藝使防護(hù)網(wǎng)對(duì)坡面施以一定的法向預(yù)緊壓力，從而保證坡面巖石的穩(wěn)定性。

施工步驟及要求:①清理坡面。將防護(hù)區(qū)域內(nèi)的雜土、雜草或浮石等清理干凈，必要時(shí)還需采取加固措施；②放線測(cè)量。準(zhǔn)確標(biāo)注錨桿的孔位；③鉆孔機(jī)鉆孔。鉆孔深度要達(dá)到設(shè)計(jì)值，且比錨桿的設(shè)計(jì)長度大5cm以上，孔內(nèi)清理干凈；④安裝錨桿，注入槳液。漿液可采用水泥砂漿，其灰砂比1:1-1.2，也可采用水泥混凝土，水灰比0.45-0.50。漿液標(biāo)號(hào)要求大于M40，水泥選用標(biāo)號(hào)為32.5的普通硅酸鹽水泥，級(jí)料優(yōu)先選用粒徑≤3mm的中細(xì)砂，以保證漿液飽滿。注漿完成后，需養(yǎng)護(hù)3天以上方可進(jìn)入下一道工序；⑤安裝支撐繩。縱橫支撐繩準(zhǔn)確安裝到位后，兩端處用3-4個(gè)繩卡與錨桿外硯環(huán)套固定連接；⑥鋪掛格柵網(wǎng)。格柵網(wǎng)自上向下鋪掛，網(wǎng)間重疊寬度≥5cm，相鄰網(wǎng)之間應(yīng)緊密縫合，格柵網(wǎng)與支撐繩的連接需扎結(jié)處理；⑦鋪設(shè)鋼繩網(wǎng)。鋼繩網(wǎng)自上向下鋪設(shè)，同格柵網(wǎng)的鋪設(shè)同時(shí)進(jìn)行；⑧扎結(jié)鋼繩網(wǎng)和格柵網(wǎng)。用01.5鐵絲進(jìn)行扎結(jié)，控制好扎結(jié)點(diǎn)縱橫間距，約1m左右。

要特別注意提漿工序，注漿完成2-3個(gè)小時(shí)后需進(jìn)行為期3-5天的養(yǎng)生。

為保證路基的穩(wěn)定，邊坡防護(hù)應(yīng)遵循“因地制宜、就地取材、以防為主、防治結(jié)合”的方針的基礎(chǔ)上，綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、水文、邊坡形式等條件，最終選擇經(jīng)濟(jì)性好且便于施工的防護(hù)類型，必要時(shí)還需要結(jié)合施工實(shí)際設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物。