公路路基边坡支护设计探讨

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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公路路基边坡支护设计探讨

吕鹏

天津市市政工程设计研究院天津市300392

摘要:边坡支护设计在公路路基建设中具有非常重大的意义,目前,我国公路路基边坡设计工作思路比较陈旧,阻碍了边坡支护施工技术发展提高。因此,国家要逐渐重视边坡支护设计这一领域技术改进,保证公路使用寿命和企业投资收益。本文通过分析目前公路路基中边坡损坏常见问题及成因,对其防护设计方案进行详细探讨。

关键词:公路路基边坡支护设计探讨

前言:由于公路工程建设规模较大,地质和自然环境等因素对其使用功能影响较大,公路在满足安全方面的性能同时,还应发挥出美观、与环境相和谐的作用,这需要首先做好公路路基边坡支护工作。因此,做好公路路基边坡支护设计工作对公路建设具有重大意义,需要引起企业的高度重视,并积极采取有效设计和施工措施。

一、公路路基边坡支护设计概述

1.边坡设计形状。公路路基边坡设计形状主要包括折线形、直线形和台阶形三种。其中直线型较为常见,可用于填土石方不太高、土石方开挖面积不大,土质良好且均匀的公路;折线形适用于坡度较高,边坡岩土性质差异较大的路基,可以有效避免坡面的冲刷破坏;台阶形需要在一定间隔的岩土层或高度位置设置分界平台,有效阻拦下落的小石块,增加边坡的稳定性能,同时减少坡面冲刷损坏。

2.边坡坡度确定。边坡坡度大小一般由边坡构造、岩土性质、水文地质条件等因素决定,边坡的坡度指边坡垂直高度同水平深度的比值,其坡度率路堤表示为1:m,路堑表示为1:n。

3.需结合问题点。第一、边坡安全稳定性,保证路基边坡避免受到雨水冲刷、降低温差影响,减缓由于岩土风化、碎裂等进程;第二、环境维护,将工程施工对环境影响减低到最小值,做到同自然环境和谐相处;第三,归纳效益,对边坡景观进行绿化防护,实现防光、防眩,保证司机行车视野的效果。

二、公路路基边坡支护设计原则

1.质量为先。公路路基的支护质量直接决定公路交通的安全性,可以有效防止各类塌方、陷落等影响因素。因此,在进行公路路基边坡支护设计时,要遵循质量为先的原则,优先考虑防护设置质量标准和安全性能,使边坡防护工作达到良好的预期效果[1]。

2.规划统一。在进行公路路基边坡防护设计时要充分考虑影响边坡防护的各类因素,进行合理有效区分,充分遵循规划统一的原则,合理运用防护设施,对边坡设计进行科学区分,保证公路填挖方路段不会受到自然界和各种人为因素的影响。

3.因地制宜。由于我国国土面积较大,地质条件错综复杂,高速公路建设范围越来越广泛,这在很大程度上给公路路基边坡后期维护工作造成困难,在实施防护工作中不应固定模式,在设计阶段综合地区的环境、气候等因素特点,因地制宜,设计出适用的边坡支护方案。

4.多层防护。由于公路所处地区环境差异较大,会导致在小范围内出现地质、地形出现较大差异的情况。因此,在进行公路路基支护设计时,一定要综合、全面的考虑各方面因素,依照当地环境条件、施工特点进行边坡支护设计方案制定,各措施相互协调利用,提高边坡支护整体质量。

三、公路路基边坡支护损坏类型及成因

1.损坏类型。

1.1边坡滑坡。造成滑坡主要原因包括水文条件和地质构造。如果边坡所处地质为软弱岩层或可塑性岩层,在土体重力影响下,很容易产生滑坡现象,同时,地表水在活动中也容易影响边坡土质的稳定性能,减少土体支撑力度,产生路基边坡滑坡现象。

1.2边坡塌陷。在公路施工过程中,一般开挖的路段边坡都很陡峭,在地下水和施工堆积物影响下,边坡的支撑力量与抗碱度减低,很容易发生塌陷现象,导致边坡防护变形,影响公路交通正常运转。

1.3边坡崩塌。公路建设施工过程中,开挖路段边坡都非常陡直,导致地表水深入进入到岩体裂缝中,增加岩体重量,增加岩体的裂缝程度,破坏岩体坚固性,导致边坡崩塌现象发生,其产生的冲击力很大,严重制约了公路的安全通行。

2.损坏原因。

2.1地质原因。公路路基施工准备阶段,要因地制宜选择合适地理位置,具体问题具体分析,比如,岩石层厚度、岩石走向、岩石种类等,工人施工过程时虽然岩石是稳定的,但不排除在日后长期使用和自然环境作用下,边坡支护出现风化现象,导致坡面滑坡。部分公路路基施工时,没有依照公路土质进行图纸合理设计,导致后期出现断裂层,严重影响公路正常通行。

2.2水文原因。在公路路基施工之前,要对该地区公路沿线的水文环境进行探查,还要结合水文特征进行分析,包含地下水深浅、移动规律,地表水排泄等。雨水或暴雪很容易导致公路低位置积水,逐渐渗入边坡裂缝部位,如果边坡排水不畅,就会引发滑坡事故。

2.3气候原因。气候原因也会导致边坡风化产生裂缝、崩塌现象,气候因素包含风速、风向、气温和降水量等。气候原因的变化对公路路基边坡的影响也比较大。

四、公路路基边坡支护设计方式

1.排水系统设计。

1.1设置急流槽。急流槽一般可以设置在边坡位置,宽度在30-40cm,深度15-20cm,太大或者过小都会引起问题,急流槽施工设置时,首先安装浆砌片石,再用水泥浆抹平,严格按以上顺序施工,有效保证急流槽施工质量。

1.2增设拦水带。拦水带包含沥青砂类和水泥柱块石两种形式,沥青砂类容易和公路融为一体,用相应机械可一次性铺设成功,具有成本低廉和整体性能高的特点;水泥柱块石拦水带,需要预先在道路内铺设水泥柱块石,在保证防护效果同时,可以发挥引导司机视线的功效。设置拦水带时,要依照公路实际情况设置泄水口,以保证边坡支护的稳定性。

1.3泄水口间距设计。泄水口可以在雨水较大时有效排泄积水,合理控制泄水口间距设置,不仅可以保证排水效果,还能降低工程施工成本。泄水口间距设计需要深入进行道路结构分析,综合考虑公路级别和自然环境,设计单位可以利用测量仪器,综合分析纵横坡位、降雨量、路面粗糙度等因素[2]。

2.植被防护设计。

2.1种草防护。种草防护适用在雨量冲刷较小、坡率较缓、路基稳定的区域,种植草时需要考虑以下问题:第一,选在草籽要结合当地土壤和气候问题,多选择枝叶茂盛、容易生长、根部发达的种类,同时也可采用混合种植的方式,增加防护效果;第二,种植季节选择在春季,种植过程要将草籽和土粒、砂进行搅拌。

2.2草皮防护。草皮种植相对简单,也可以满足防护需要,适用在风化严重的区域,草皮要选择根系发达、矮茎,枝叶茂密的种类。

2.3自然植被防护。自然植被可以形成天然保护屏障,在其施工中,要充分利用边坡土质,形成自然植被覆盖,后期加大养护,防治杂草过多生长,影响美观效果。

3.工程防护设计。

3.1浆砌防护。浆砌厚度可保持在0.25-0.5m,主要依照边坡具体情况设定,在选择石料时严格依照标准进行,施工阶段控制好伸缩缝,在伸缩缝中进行沥青木板和麻筋填充,间隔2-3m设置一个泄水孔,孔径大致设置为0.1m,避免后期堵塞给公路路基产生影响。

3.2使用砌片石。砌片石主要根据边坡坡度选择,施工前要把发生松动的涂层进行清除,砌片石罩面可以用在水害影响较小区域,水害影响较大区域可将砌片石设置在下部罩面中,用水泥浆对砌缝进行加固,防止后期出现渗漏问题。

总结:公路路基边坡支护设计是一个较为繁琐的工作,需要施工人员定期进行维护,也需要群众参与和支持,在公路路基防护设计时,要严格遵照相关标准要求,综合全面考虑各种影响因素,争取在保证边坡支护稳定安全的前提下,实现节约成本和美化环境的效果。

参考文献

[1]曾林,车国泉.对公路路基防护设计要点探讨[J].四川水泥,2016(3):104-104.

[2]孙开琴.公路路基设计边坡防护常见问题探讨[J].才智,2013(23):245.