淺談公路路堤邊坡病害的防治技術(shù)
2015-07-13
1 概述
公路路基是路面的基礎(chǔ)，它承受著本身巖土自重和路面重量，以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載，是公路的承重主體。路基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。路基邊坡病害是路基常見的病害之一，處理不當(dāng)，對(duì)路基的穩(wěn)定性構(gòu)成重要影響。路基邊坡的常見病害是滑坡、表面溜坍、坍塌、崩塌、風(fēng)化剝落、落石、錯(cuò)落、沖溝等。一旦發(fā)生路基邊坡病害：一方面破壞植被，影響環(huán)境；另一方面造成交通中斷，影響公路正常運(yùn)行，帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。如今，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的公路建設(shè)里程取得了長足發(fā)展，公路等級(jí)逐漸提高，隨之出現(xiàn)了高填路堤和深挖路塹的路段。因此，對(duì)邊坡病害進(jìn)行預(yù)防、治理顯得尤為重要。
2 路基邊坡病害類型及表現(xiàn)形式的分析
構(gòu)成路基邊坡病害類型有：路基邊坡滑坡、邊坡溜坍、邊坡坍塌、邊坡坍塌、風(fēng)化剝落以及邊坡沖溝，其表現(xiàn)形式為：
2.1 路基邊坡滑坡 滑坡是構(gòu)成公路病害之一，滑坡一方面給行車安全帶來隱患；另一方面影響公路的正常運(yùn)營，甚至掩埋公路、中斷交通。因此，需要對(duì)滑坡進(jìn)行預(yù)防和治理。
滑坡的產(chǎn)生?；率且环N地質(zhì)現(xiàn)象，在重力作用下堆積層沿著滑動(dòng)面向下整體滑動(dòng)。
滑坡的形成。形成滑坡的原因比較復(fù)雜，主要有：①自然條件方面。主要表現(xiàn)在：土質(zhì)較差、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、風(fēng)化嚴(yán)重、巖性松軟等工程地質(zhì)條件惡劣，降雨量偏大、冰凍、溫差大等氣候條件惡劣，地下水位較高等。②邊坡設(shè)計(jì)不科學(xué)。施工前地質(zhì)勘探不到位，斷面和邊坡取值不符合設(shè)計(jì)要求，邊坡設(shè)計(jì)不符合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)，以及邊坡的防護(hù)、加固和排水設(shè)計(jì)的不合理。③因工程需要，對(duì)邊坡進(jìn)行了深挖路塹處理，地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞。④施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤中含水量變大，導(dǎo)致掩體體積膨脹，進(jìn)而產(chǎn)生膨脹力，造成滑坡。⑤公路投入使用后，后期公路維修、保養(yǎng)乏力以及檢測(cè)不到位等。另外，施工過程中工程質(zhì)量不合格，操作不規(guī)范，使用大型爆破等。
2.2 邊坡溜坍 對(duì)于黏土性質(zhì)的土壤容易發(fā)生邊坡溜坍，其危害表現(xiàn)為：發(fā)生邊坡溜坍，造成側(cè)溝堵塞，甚至掩埋線路，破壞整個(gè)邊坡。根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和調(diào)研，邊坡溜坍主要表現(xiàn)形式為：第一經(jīng)過長期陰雨和暴雨侵襲后，黏土質(zhì)邊坡表層土的含水量增大，降低了邊坡的抗剪強(qiáng)度，使邊坡失去穩(wěn)定性，進(jìn)而發(fā)生溜坍；第二施工過程中采用黏土將邊坡表層進(jìn)行覆蓋，導(dǎo)致地表水和地下水同時(shí)對(duì)表層的黏土進(jìn)行雙重影響，產(chǎn)生溜坍。
2.3 邊坡坍塌 坍塌對(duì)邊坡的危害持續(xù)時(shí)間比較長，首先在塹頂表面出現(xiàn)裂紋，然后逐漸擴(kuò)大，當(dāng)邊坡裂紋達(dá)到一定規(guī)模，在外力（如地表水和地下水的侵襲以及車輛在行車過程中的震蕩等）作用下，沿著邊坡發(fā)生坍塌。邊坡發(fā)生坍塌遵循一定的規(guī)律：邊坡坡度陡于天然休止角，大坍塌前，常有局部的小坍塌發(fā)生，雖然坍塌移動(dòng)沒有固定的面，但坍塌體一定是臨空的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)巖層或土層的休止角與邊坡坡度相近時(shí)，為了規(guī)避行車事故，要進(jìn)行提前預(yù)防。
2.4 風(fēng)化剝落 所謂風(fēng)化剝落是指，在風(fēng)吹日曬雨淋的作用下，表面的涂層或巖層從邊坡上剝離下來。對(duì)處于巖質(zhì)、黃土路塹地帶的邊坡以及軟硬相接的松軟層容易發(fā)生風(fēng)化剝落。風(fēng)化剝落發(fā)生的初期通過對(duì)路基進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)就能解決，對(duì)行車影響不大，但如果繼續(xù)惡化將破壞邊坡的穩(wěn)定性。
2.5 邊坡沖溝 在匯水集中區(qū)或高填路段容易發(fā)生標(biāo)牌邊坡沖溝。施工過程中，因設(shè)置急流糟的位置或間距不合理，邊坡壓實(shí)不到位，防護(hù)形式不科學(xué)，邊坡土質(zhì)比較惡劣等，都會(huì)造成邊坡沖溝。
3 路基邊坡病害的防護(hù)與治理
為了確保行車安全，對(duì)一些存在變形和有可能發(fā)生變形的邊坡，要進(jìn)行及時(shí)有效的防護(hù)和治理。
根據(jù)路基坡面病害的成因和發(fā)展，需要對(duì)發(fā)生病害的坡面進(jìn)行相應(yīng)的治理和維修。邊坡防護(hù)和維修過程中，按照“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的施工原則，以“為行車服務(wù)”為最終目的，在實(shí)用的前提下，盡力降低維修和防護(hù)的成本，對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)追求“恢復(fù)自然，綠色通道，生態(tài)防護(hù)，水土保持，經(jīng)濟(jì)美觀”人與自然和諧相處的境地。邊坡的維修和防護(hù)方法可以分為三類：植物防護(hù)、圬工防護(hù)、綜合防護(hù)。
3.1 植物防護(hù) 在邊坡維修和防護(hù)的過程中，確保邊坡穩(wěn)定的同時(shí)，盡力恢復(fù)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)行防護(hù)類型選擇時(shí)，通過種草、鋪草皮、植樹的方式對(duì)邊坡進(jìn)行植物防護(hù)。通過種草的方式有利于固定邊坡，保持邊坡的穩(wěn)定性。對(duì)于被雨水沖刷不嚴(yán)重并且有利于植被生長的路堤與路塹邊坡坡面，選擇適宜于當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件的、根系發(fā)達(dá)、葉莖低矮、多年生的草種對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)和維修。在種草過程中通過撒播法、噴播法和行播法等方法，將草植于40cm的表層土中。對(duì)于需要迅速綠化的土質(zhì)邊坡，通過平鋪式、疊鋪式、方格式、卵石方格式的方式將草皮鋪置在需要維修和防護(hù)的邊坡上。在鋪種草皮的過程中，先對(duì)邊坡的坡面進(jìn)行整平處理，然后將邊坡拍平，最后對(duì)草皮進(jìn)行錯(cuò)縫式鋪種。另外，為確保草皮的成活率，草皮應(yīng)隨采隨用，在夏季或旱季進(jìn)行鋪種作業(yè)時(shí)，草皮鋪設(shè)后應(yīng)經(jīng)常灑水，保證坡面濕潤，提高草皮的成活率。對(duì)于土質(zhì)邊坡和膨脹土邊坡，將植灌木與種草、鋪草皮進(jìn)行配合使用，保證坡面形成更良好的防護(hù)層，灌木種植過程中，應(yīng)將灌木植于1：1.5或者更緩的邊坡上，或在堤岸邊的河灘上，通過種植灌木降低流速，促進(jìn)泥沙的沉積。灌木對(duì)邊坡的土質(zhì)要求比較高，對(duì)鹽漬土經(jīng)常浸水、經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土地帶的邊坡不宜采用植灌木方式進(jìn)行邊坡防護(hù)維修。
3.2 圬工防護(hù) 通過圬工方式對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)時(shí)，只要對(duì)圬工進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工，圬工防護(hù)在穩(wěn)定風(fēng)化巖石邊坡方面防護(hù)效果非常好，能夠有效防治巖石進(jìn)一步風(fēng)化和碎落，圬工防護(hù)形式主要有：抹面、噴漿、干砌片石護(hù)坡、護(hù)面墻、捶面、混凝土預(yù)制塊、抹墻、勾縫、灌縫、導(dǎo)混構(gòu)造物。抹面主要使用于各種易風(fēng)化但尚未風(fēng)化、無剝落的巖石邊坡。其坡度不限，但須無地下水且坡面干燥的路基坡。具體步驟為：在路基邊坡上將石灰和爐渣的混合土以及水泥、石灰、爐渣的混合土或者水泥砂漿進(jìn)行攤平處理，然后經(jīng)過壓實(shí)、提漿、抹光工序后形成防護(hù)層。噴漿和噴射混凝土防護(hù)適用于邊坡易風(fēng)化、裂隙和節(jié)理發(fā)育、坡面不平整的巖石挖方邊坡。進(jìn)行噴漿防護(hù)時(shí)，首先對(duì)坡面不穩(wěn)定的土、石在噴漿前進(jìn)行處理；然后根據(jù)山體的實(shí)際情況確定合理的噴漿的次數(shù)和噴漿厚度，一般噴2～3次，厚度1～3cm，噴射時(shí)要保持噴射周到均勻，噴漿2～3小時(shí)后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；最后防止水滲入，對(duì)邊坡頂部和周圍進(jìn)行密封處理。護(hù)面墻的防護(hù)方式主要有實(shí)體、窗孔式、拱式等。利用防護(hù)墻進(jìn)行防護(hù)時(shí)，挖方邊坡控制在1：0.5的范圍內(nèi)，對(duì)于封閉的各種軟質(zhì)巖層、破碎的挖方邊坡以及易受侵蝕坡面的土質(zhì)邊坡，根據(jù)邊坡的實(shí)際情況選擇合適的防護(hù)類型。對(duì)于易受水流侵蝕、軟質(zhì)巖石剝落嚴(yán)重以及周期性浸水和受水流沖刷較輕的河岸或水庫岸坡易于采用干砌片石進(jìn)行防護(hù)?？傊?，進(jìn)行圬工防護(hù)也存在弊端是：工程造價(jià)較高，視覺效果不如植物防護(hù)好，從環(huán)護(hù)角度看，在邊坡維修和防護(hù)過程中需要慎重考慮圬工防護(hù)方式。
3.3 綜合防護(hù) 在防護(hù)過程中，通過吸取植被防護(hù)和圬工防護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)兩種防護(hù)方式進(jìn)行綜合，在完成邊坡維修和防護(hù)的前提下，一方面美化公路沿途景觀；另一方面又能穩(wěn)定路基和保護(hù)環(huán)境。所以說綜合防護(hù)是一種應(yīng)用前景非常廣泛的形式。綜合防護(hù)主要有：混凝土網(wǎng)格中空植草、土工合成材料種草、植物、圬工材料種草。
4 結(jié)語
綜上所述，維修和防護(hù)路基，應(yīng)對(duì)路基病害成因進(jìn)行詳細(xì)分析，在此基礎(chǔ)上，選擇適宜的方法對(duì)癥整治，而選用何種路基邊坡防護(hù)方案應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、邊坡的實(shí)際情況等進(jìn)行綜合考慮，科學(xué)設(shè)計(jì)、合理布局，采用經(jīng)濟(jì)適用的防護(hù)施工措施，嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)每一道工序的施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保公路的安穩(wěn)、高效地運(yùn)營，同時(shí)加強(qiáng)公路建設(shè)與環(huán)境建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，保持生態(tài)環(huán)境的相對(duì)平衡。
