公路路基邊坡病害及防護措施
2015-06-03
公路路基的特點之一就是路基高填深挖路段多，山區(qū)公路尤其如此。為確保路基、路面的穩(wěn)定性，安全性，增長道路使用壽命，必須加強路基邊坡防護的綜合防護。公路邊坡防護從設計到施工，應緊緊抓住設計對象的地質、水文、氣候等自然條件特點，采用靈活有效的防護方式，并結合環(huán)境保護，在保證邊坡安全穩(wěn)定的前提下，加大植被面積，建造生態(tài)公路。
一、路基邊坡病因分析
目前，路基邊坡的質量通病，大多是邊坡破壞和坍塌。
1.路基邊坡破壞
主要表現(xiàn)為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要來自大氣降水對邊坡的直接沖刷和坡面徑流的沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發(fā)展最終導致邊坡破壞，進一步造成路面塌陷，直接影響了行車的安全。沿河路堤及修筑在河灘上滯洪區(qū)內的路堤，還要受到洪水的威脅，這種威脅表現(xiàn)為直接沖毀路堤坡腳，導致邊坡破壞。
邊坡破壞還與路基填料的性質、路基高度、路基壓實度有關。沖刷破壞一般發(fā)生在較緩的土質邊坡上，如砂型土邊坡，亞粘性土邊坡，黃土邊坡等。在日常大氣降水和風化作用下，沿坡面徑流方向形成許多水沖溝，如平常不注意養(yǎng)護或養(yǎng)護不到位，日積月累，逐年擴大，造成坡腳濕軟，路基強度降低，上部土體失去支撐，最終發(fā)生破壞。同時，高速公路行駛的汽車濺起的雨雪水，也會沖刷坡腳。因此，對土質路基來說，邊坡坡腳是邊坡的最薄弱環(huán)節(jié)，應加強養(yǎng)護。
2.路基邊坡坍塌
邊坡坍塌一般分為三類：滑動型、落石型、流動型坍塌。這三類情況可單獨存在，也可同時在一種情況中出現(xiàn)。
滑動型坍塌，在路基挖方段，尤其在深挖石質地段，由于巖層在外力的作用下剪斷，沿層間軟石發(fā)生順層滑動，造成坍塌。施工爆破開挖破壞了原來巖體的穩(wěn)定性，當基巖上有巖屑層、巖堆等松散堆積物時，堆積物也易沿巖層的層理面、節(jié)理面或斷面層發(fā)生坍塌。
落石型坍塌，一般指較陡的巖石邊坡，易產生落石的巖石必然是節(jié)理、層里、斷層影響下裂隙發(fā)育，被大小不一的裂面分割成軟弱的短塊。裂隙張開的程度，肉眼看不出來，在平常的養(yǎng)護中，也很難發(fā)現(xiàn)。由于滲水，反復凍融，造成長時間的微小移動，裂縫逐漸擴大。在夏季，雨水會經常充滿裂縫，產生側向靜水壓力作用。最終造成坍塌。一般裂隙發(fā)育巖體、硬巖下臥軟弱層，更易發(fā)生落石現(xiàn)象，此類破壞形式，對行車安全構成很大威脅，必須嚴格控制。在日常養(yǎng)護中，應加強巡視，盡早發(fā)現(xiàn)，提前處置。
流動型坍塌，為砂、巖屑、頁巖風化土等松散沉積土，由于大雨沖刷，產生流動，造成坍塌。下雨造成的坍塌，多為這類坍塌，在日常養(yǎng)護中很容易發(fā)現(xiàn)，應及時處置。由上分析，在邊坡防護設計中，既要做好坡面防護設計、排水防水設計、控制好水的問題，又要根據地質條件、巖體性質、巖層狀況，邊坡高度，做好邊坡坡面設計。
二、邊坡防護常用措施
邊坡防護主要是保護路基邊坡表面免受降水、氣溫、風力等自然力的破壞，從而提高邊坡的穩(wěn)固性。因此，我國公路網中的干、支線公路，非常重視坡面防護。防護形式主要有植物防護和工程防護。當路基土石方施工時或完畢后，應及時進行路基邊坡防護。防護必須適時，防止雨水、氣溫、風沙作用破壞邊坡的坡面。
1.植物防護
一般采用鋪草皮、種草和植灌木(樹木)形式，利用植被對邊坡的覆蓋作用，植物根系對邊坡的加固作用，保護路基邊坡免受大氣降水和地表徑流的沖刷。植物防護應根據當?shù)貧夂颉⑼临|、含水量等因素，選用易于成活，便于養(yǎng)護，經濟的植物類種。最主要的是加強養(yǎng)護管理，保證成活率。植物覆蓋對地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植被根系能與土層密切結合，根與根相連，盤根錯節(jié)，使地表層土壤形成不同深度牢固的穩(wěn)定層，從而有效的穩(wěn)定土層，阻擋沖刷和坍塌。另外，植物防護還能美化環(huán)境，增加較好的視覺效果。
鋪草皮防護，適用于各種土質邊坡，草皮厚度宜10公分左右。規(guī)格大小視施工情況確定，宜選用帶狀或塊狀草皮。根據具體情況，采用平鋪、疊鋪或方格等形式。從坡腳向上鋪釘，用尖木(竹)樁固于邊坡上。種草防護，適用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微的路基邊坡上。草籽應均勻撒布在清理好的土質坡面上，同時做好澆水、養(yǎng)護管理。路塹較陡或較高時可通過實驗，將草籽與含肥料的有機質泥漿噴射到坡面上。灌木(樹木)防護，適用土邊坡栽植。方法按設計要求，施工時應注意季節(jié)。樹種應采用耐寒、耐旱，容易成活的樹種。
2、工程防護
工程防護適用于不易于草木生長的巖石面上。一般采用框格、噴槳、坡面護墻、護坡等框格防護用混凝土、漿砌片(塊)石等材料，在邊坡上形成骨架，提高邊坡表面粗糙度系數(shù)，減緩了水流速度。根據美觀需要，框格可做成各種造型：六角形混凝土塊、漿砌片石拱形、漿切片石或預制塊作成的麥穗形等。除對路基邊坡有一定的防護作用外，還對路容有一定的美化效果。由于在邊坡中鑲槽鑲進，有一定的施工難度。目前，僅在互通式立交橋范圍，重要景點附近使用。注意，在施工前，應將坡面上的雜質、浮土、松動石塊及表層風化巖體等清除干凈。
