[分享]路基边坡防护方法解析

发表于2020-02-12    11人浏览    1人跟帖    总热度:240  

一.般路基边坡常见病害
由于路基边坡大面积裸露于空间,长期受自然因素的强烈作用,常发生物理力学性质的变化,浸水后湿度增大,强度 降低;岩性差的岩体,在水温变化条件下,加剧风化:路基边坡表面在温差作用下形成胀缩循环,在湿差作用下形成干湿循环,从而导致强度衰减和剥蚀;地表水冲 刷,地下水侵入,使岩土表面失稳,极易加剧边坡的病害;沿河路堤在水流冲击、淘刷和侵蚀作用下,地基承载力下降,引起路基沉陷,导致边坡病害;边坡防护型 式不当,导致防护失败;边坡或桥台背填料压实度不足以及偷工减料、植物防护由于物种选择不当遭受虫害或成活率降低等等,均是导致边坡破坏的原因。
(1)边坡坍方:路基边坡的坍方是最常见的边坡病害,亦是水毁的普遍现象。按照破坏规模与原因的不同,路基边坡坍方可以分为剥落、碎落、滑坍、崩坍及塌坍等
(2)边坡冲沟:多发生在汇水集中区或高填路段,诱发原因有:急流槽位置或间距设置不当;边坡压实度不足;防护型式不当(多为分散排水时);边坡土质不良 等因素。
(3)防护体滑落:诱发原因有:水毁;圬工砌筑质量不符合要求;勾缝不密;未设粗砂滤层或泄水孔;坡脚支撑不稳。
(4)防护剥蚀诱发原因有:风 化;假缝;温差胀缩;干湿胀缩。
(5)急流槽悬空诱发原因有:急流槽尺寸偏小导致泄水不及;数量过少导致排水不及;槽内泄水不畅导致溅水;急流槽基础不实 等。
(6)路堑塌方诱发原因有:岩土地质不良;路堑顶部水浸入;风化等。
(7)坡脚淘蚀诱发原因有:护面墙设置不当;排水沟尺寸偏小;护面墙基础不牢等
(8)草皮冲蚀诱发原因有:坡陡,水流流速>1.2m/s;草种不适;边坡压实度不足等。
(9)植草枯死诱发原因有:土质、环境不适;草种不适;病 虫害;寿命终止。

  二、路基边坡防护设计原则

  公路边坡沿公路分布的范围广,对自然环境的破坏范围大,如果在防护的同时,能够注意保 护环境和创造环境,采用适当的绿化防护方法来进行,则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点,也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效 益。因此,边坡设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。
  三、路基边坡防护方法
  1.植草防护。植物防护 则是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境, 调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。植草防护应选择根系发达、茎矮叶茂耐旱草种,严禁采用生长在泥沼地的草皮。直接植草护 坡方法如下:其一,在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接喷洒在坡面上,优点是方法简单、施工方便、成本较低,但易受风雨的侵蚀;其二,在修整好的坡面 上,将粘土、种子、肥料、水等混合物用喷浆机直接喷射于坡面,与原土壤粘合,种子发芽后便会植根于边坡土壤中,形成整体保护。上述两种方法在植草初期,应 免受风雨的侵蚀,可覆盖纤维网,由于坡面没有任何的加筋处理,在暴雨和径流的冲蚀下极易导致坡面破坏,因此一般应在每年3-5月进行。
植草防护设计图
2.工程防护。工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育不良的岩石路基边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。
  3.干砌片石。干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护,可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5-1:2。
干砌片石设计图
   4.浆砌片石。浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡,应做好排水与防护的结合,否则不宜采用。当水流速度较大时(如4-5m/s), 波浪作用较强,以及河流可能有流木及其他撞击物等冲击作用时,宜采用浆砌片石防护,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置。浆砌片石护坡优点是耐久性较好, 适宜防护不同控制边坡中的岩土层和不同位置的边坡,且造价适中,故适用于上下边坡中的一般坡面。
浆砌片石设计图
5.拱式、网格防护。这种防护方式克服了鱼鳞状砌石防护排水抗冲刷能力弱和污工量大的特点,最大限度地绿化坡面,外观较好,在高填方、长直线的护坡段, 能达到美化、绿化的双重效果,是近年来公路防护常用的方法之一。缺点是施上较繁琐,劳动强度大,对坡面要求严格,拱内必须填土植草或进行其他工程防护,否 则易被雨水冲蚀。
拱式、网格防护
6.预制块铺砌防护。这是目前高速公路上应用较多的护坡方法之一,由于预制块的规格一致,易于施工,外观整齐,最大限度地减少了坡面防护对植草绿化的依 赖性,即使坡面绿化效果不好,也不容易造成太严重的冲刷现象,所以,目前大多数高速公路采用这种方式,缺点是造价高,施工难度大。
预制块铺砌防护
7.喷射混凝土防护。喷射混凝土法分为素喷法和锚喷法。素喷法为直接将高标号砂浆喷射在大致平整的岩面上,使坡面易松散的颗粒得以稳固,保证行车及行人 的安全。它用于表层易松散的风化岩面。锚喷法,其工作原理是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆约束山体的滑动,并在滑动体表面锚头上加挂钢筋网并喷射 混凝土,在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构,这样可以将松散的岩石固定为一个整体,以达到彻底根治滑坡的目的。锚喷法适用于大部分岩石土和碎石土等地质 结构山体和易产生滑坡地段,它可预防早期滑坡的产生。只要产生滑动的区域面积不很大,滑动层不很厚,都可以采用此方法。
  此外,对于边坡破坏较 严重的情况,如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等,必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性(强度方面)和安全性(变形方面)。根据边坡的不良工程地质特征 和滑坡加固治理与防护工程特点,主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施,如抗滑桩、锚杆(索)、挡土墙、削坡和灌浆等,使其分别适用于不同塌 方、滑坡的物理力学条件和地质条件。
  四.设置边坡防护的一般要求
  (1)路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护管理遗留繁重的工作量。
  (2)对于水流、风力、降水以及其他因素可能引起路基破坏的,均应设置防护工程。在冲刷防护设计中,要综合考虑,使防护工程收到更好的效果。
  (3)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。
   (4)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼或混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。需要改 变水流或提高坡脚处粗糙率,以降低流速,减缓冲刷作用时,可修筑坝类构造物。对于冲刷严重地段(急流区、顶冲地区),可采用加固边坡(砌石护坡)和改变水 流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用砌石、石笼或混凝土预制板等护底护脚。砌石基础应置于冲刷线以下0.5~1.0m,水上部分采用轻型 防护即可。
  (5)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性。但护面墙可用于极限稳定边坡。
  (6)对高而陡的防护构造物,设计时要考虑设置便于维修检查的安全设施。

来源:鸿业市政
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