公路路基邊坡病害的防護與治理
2015-07-29
前言
路基邊坡的滑塌是最常見的路基病害之一，根據(jù)邊坡土質類別、破壞原因和規(guī)模不同，主要破壞形式為溜方、滑坡、剝落和碎落崩塌四種。溜方是由于少量土體沿土質邊坡向下移動所形成，即邊坡上薄的表層土下溜，通常是由于降水、降雨等流動水沖刷邊坡或施工不當而引起的?；率侵敢徊糠滞馏w在重力作用下沿邊坡的某一滑動面滑動，主要是因土體的穩(wěn)定性不足引起的。路堤邊坡發(fā)生滑坡的主要原因是邊坡坡度過陡或坡腳被挖空，或填土層次安排不合適等；路塹邊坡發(fā)生滑坡的主要原因是邊坡高度和坡度與天然巖土層次的性質不相適應。剝落和碎落是指邊坡風化巖層表面，在各種外界環(huán)境的影響下使表層巖石從坡而上剝落下來的破壞形式。崩塌通常是指較大的石塊脫離邊坡表面沿坡而滾落下來。
一、影響邊坡穩(wěn)定性的因素及破壞形式
通常情況下，工程施工地區(qū)的地質水文條件、氣候因素、地貌因素以及風化作用都對邊坡的穩(wěn)定性造成一定程度的影響。隨著社會發(fā)展速度的進一步加快，邊坡穩(wěn)定性受到工程活動的影響也逐漸加劇。路基邊坡穩(wěn)定性破壞的形式一般有以下幾種形式：
1滑坡。當雨水沖刷或振動等因素對邊坡上的土體或巖體造成影響，通過重力作用，沿滑動條件而產生剪切破壞的現(xiàn)象，則被稱之為滑坡。
2碎落。在大氣溫度改變的作用下，路塹邊坡的上層或巖石表面會有脹縮現(xiàn)象發(fā)生，促使從坡面上巖石或土壤有剝落的風化現(xiàn)象出現(xiàn)。當老的碎落物掉落之后，則會有不斷產生的新碎落物出現(xiàn)，也就是碎落病害。
3滑坍和崩塌?；饕侵嘎坊吰碌纳喜炕驇r石出現(xiàn)整體下滑的現(xiàn)象，與碎落現(xiàn)象相比，該形式規(guī)模較嚴重。坍塌是在重力作用下，整塊巖石出現(xiàn)崩落及傾倒現(xiàn)象，最終在邊坡底部得到沉積。
二、公路路基邊坡穩(wěn)定性的控制措施
?。ㄒ唬┰O計階段
設計階段應遵循“綜合設計、就地取材、以防為主，確保施工”基本原則，路基坡面防護應在穩(wěn)定的邊坡上設置，防護類型的選擇應綜合考慮工程地質、水文地質、邊坡高度、環(huán)境條件、施工條件和工期等因素的影響，對于路基穩(wěn)定性不足和存在不良地質因素的路段，應注意路基邊坡防護與支擋加固的綜合設計。
路基防護類型主要分邊坡坡面防護和邊坡沖刷防護兩種類型。目前，山區(qū)公路常見的型式主要有噴播植草、拱形骨架、掛網植爬壁藤、窗孔護面、擋土墻等多種防護型式。這幾種防護型式適用條件各不相同。山區(qū)低等級公路（二級及二級以下公路）常常出現(xiàn)路基邊坡垮塌、碎落等問題，與部分設計人員的設計有一定關系。如受建設資金因素制約（山區(qū)道路投資有限），整個項目投資不足，為減少工程造價，設計單位取消或減少部分合理的防護工程數(shù)量；設計單位調查邊坡地質水文條件不仔細，須鉆孔探明地質的路段未鉆孔或鉆孔數(shù)量達不到要求，地勘資料無法滿足基本要求，施工階段有沒有根據(jù)實際地質條件對方案進行優(yōu)化調整；或設計不夠全面，僅根據(jù)地質條件進行防護設計，未充分考慮水文、施工條件等因素，增加了后期施工難度。應重視設計階段對路基防護的重要性，設計階段要深入研究，根據(jù)地質、水文條件及當?shù)夭牧系惹闆r，因地制宜就地取材，選擇合適的防護類型或采取綜合措施，以保證路基穩(wěn)定。
?。ǘ┦┕るA段
施工階段，是設計文件的實施階段，其質量好壞直接影響路基邊坡的穩(wěn)定性和耐久性。在這個階段應加強管理，從人、材料、過程幾方面加強控制，切實提高施工質量。
1對于施工人員的控制
路基邊坡防護主要是通過人員進行操作的，無法實現(xiàn)機械化。所以，工程質量直接受施工人員自身素質、施工水平以及質量意識的因素影響。這就要求施工單位健全質量保證體系，完善管理制度，進一步提高施工人員的責任意識和質量意識，調動施工人員自身的主觀能動性，有效保證施工質量。對于關鍵崗位的人員（專業(yè)質量檢查員、測量員、材料員、和施工員以及試驗員等）應進行上崗培訓，經考核合格后才可上崗工作，對人員的事前控制進行落實。在施工過程中，對施工管理人員及作業(yè)人員的現(xiàn)場施工管理及施工狀況進行隨時檢查，若施工現(xiàn)場中出現(xiàn)存在較差的管理能力及責任心的人員應及時的進行撤換，選擇會技術懂管理的施工人員實施工程操作，不斷對施工人員的自身素質及管理水平進行提升，通過有效控制施工人員的自身素質，進一步實現(xiàn)施工人員工作質量的提升，從保障工程質量。
2對于施工材料的控制
作為工程施工質量的基礎，原材料質量的好壞直接影響整個工程的質量等級、外部造型、結構安全以及建成后的使用功能。通常情況下，使用低劣的工程材料造成質量事故時，要想進行彌補及修復會存在較大難度，造成工期的拖延和人力的浪費。因此，在施工過程中，應對工程施工原材料的質量進行嚴格控制，嚴格執(zhí)行施工材料入場報驗審批制度，盡可能有效避免該類質量事故的發(fā)生。在施工中，應盡量選用較大石料儲量的采石廠以及供應充足且質量均勻的砂廠內的產品進行運用：
2.1確保使用檢測合格的原材料，條件允許的情況下，可適當提高其質量要求，使施工質量留有富余。根據(jù)施工工藝、場地要求等選擇規(guī)格適宜的塊石、片石等原材料，減少施工難度。
2.2水泥入場時，應對其級別、袋裝質量、品種、包裝以及出廠日期批號實施按批次驗收。將所有入場水泥的出廠檢驗報告及產品合格證書進行檢查，運用相同廠家、品種、批號、強度以及出廠日期的水泥作為試驗，對其強度、安定性及凝結時間進行判斷，確保水泥質量能夠與相關規(guī)范要求相符。
2.3砌體中所使用的砂應采用較強堅固耐久性且粒徑在小于 5mm的天然中砂，避免含泥量超過5%。中砂的運用能夠應砂漿的和易性得到改善，促使水泥用量得到有效的保證。在施工現(xiàn)場根據(jù)相同品種、場地以及規(guī)格對入場的砂進行抽檢，促使器細度模數(shù)以及顆粒級配得到掌握。
3施工過程中的控制
3.1砌筑基礎之前，應先清除基底表面存在的風化及松軟土石，當通過檢查基坑達到合格要求后，應立即對一層砂漿進行鋪滿，并實施坐漿砌筑。對于第一批選用的石塊應較為方正，確保大面朝下，平穩(wěn)放置。在砌筑第二批石塊時應和第一批保持上下錯縫互相連接。將砌體的走板達到平順整齊效果且緊貼坑壁。當砌筑完基礎之后應及時回填，回填采取逐層填土逐層夯實的方式，切實保證基礎結構的穩(wěn)定性。
3.2禁止在找平處理中用碎石塊進行填充后并塞砂漿，或出現(xiàn)只填充砂漿、只填碎石塊的現(xiàn)象，避免砌石出現(xiàn)空架空、石塊各不搭接的效果，從而出現(xiàn)夾心墻，嚴重情況下會導致大小不一的“鼠洞”產生，降低砌體的強度。填筑砌法的實施應按照大小不同的空隙對砂漿進行鋪墊，運用合適的石片在空隙中進行擠入，對于過大的空隙應運用兩塊片石進行填筑密實，避免石塊之間相互碰撞，從而有效提升砌體的強度。
3.3選用的砌體應處于平順整齊狀態(tài)，表面砂漿飽滿，且有整齊的砌縫。砌體在砌筑的過程中應對深度為兩厘米的凹縫進行留出，確保寬度與錯縫之間的距離都能與施工要求相符，避免存在裂縫和脫落現(xiàn)象。當砌筑結束之后，應及時進行灑水養(yǎng)護，避免有開裂脫落現(xiàn)象發(fā)生，通過及時運用覆蓋養(yǎng)護及灑水養(yǎng)護的方式，使砌體始終處于濕潤狀態(tài)，通常在常溫條件下，養(yǎng)護時間應超過 7 天。
三、常見路基邊坡防護型式
1、植草防護。
植物防護是在邊坡上種植草或植樹，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固結邊坡表層土壤以減輕沖刷，從而達到保護邊坡的作用。植物防護不僅可以美化公路環(huán)境，調節(jié)邊坡的濕溫，起到固結和穩(wěn)定邊坡的作用，而且又比較簡單、經濟。
植草防護應因地制宜選擇根系發(fā)達、莖矮葉茂耐旱草種，嚴禁采用生長在泥沼地的草皮。
2、干砌片石護坡
干砌片石適用于保護邊坡免受大氣降水和地面徑流的侵害，以及保護浸水路堤邊坡免受水流沖刷。對嚴重潮濕或有凍害的路段、長期承受主動土壓力地段一般不宜采用干砌片石防護，可用于下邊坡中的土質邊坡防護，適用于坡度緩于1：1.5的土（石）質路塹邊坡。
3、漿砌片石護坡
漿砌片石設置在浸水路堤及可能發(fā)生坡面被沖刷的緩于1:1的易風化巖石和土質邊坡。當水流速度較大時（如4-5m/s），波浪作用較強，以及河流可能有流木及其他撞擊物等沖擊作用時，宜采用漿砌片石防護，必要時可與浸水擋墻或護面墻同時設置。漿砌片石護坡優(yōu)點是耐久性較好，適宜防護不同控制邊坡中的巖土層和不同位置的邊坡，且造價適中，故適用于上下邊坡中的一般坡面。
5、拱式、網格防護。
這種防護方式克服了魚鱗狀砌石防護排水抗沖刷能力弱和污工量大的特點，最大限度地綠化坡面，外觀較好，在高填方、長直線的護坡段，能達到美化、綠化的雙重效果，是近年來公路防護常用的方法之一。缺點是施工較繁瑣，勞動強度大，對坡面要求嚴格，拱內必須填土植草或進行其他工程防護，否則易被雨水沖蝕。
6、預制塊鋪砌防護。這是目前高速公路上應用較多的護坡方法之一，由于預制塊的規(guī)格一致，易于施工，外觀整齊，最大限度地減少了坡面防護對植草綠化的依賴性，即使坡面綠化效果不好，也不容易造成太嚴重的沖刷現(xiàn)象，缺點是造價高，施工難度大。
7、噴射混凝土防護。噴射混凝土法分為素噴法和錨噴法。素噴法為直接將高標號砂漿噴射在大致平整的巖面上，使坡面易松散的顆粒得以穩(wěn)固，保證行車及行人的安全。它用于表層易松散的風化巖面。錨噴法，其工作原理是利用錨桿將滑動體固定在山體上，以錨桿約束山體的滑動，并在滑動體表面錨頭上加掛鋼筋網并噴射混凝土，在滑動體表面形成鋼筋混凝土板體結構，這樣可以將松散的巖石固定為一個整體，以達到徹底根治滑坡的目的。錨噴法適用于大部分巖石土和碎石土等地質結構山體和易產生滑坡地段，它可預防早期滑坡的產生。只要產生滑動的區(qū)域面積不很大，滑動層不很厚，都可以采用此方法。
結語
路基防護工程質量的好壞直接影響著整個公路工程的質量。所以，應充分重視路基防護工程的設計和施工，設計時應應廣泛調查、深入研究，制定合理、科學的防護方案，施工中應科學管理、精細施工，提高施工質量，充分發(fā)揮國家投資的綜合效益。
