公路路基邊坡防護設計問題
本站 2021-12-24 11:03:31
摘要:公路路基高邊坡是公路路基的重要組成部分,在遇到較為復雜的土質結構、氣候條件、地形地勢時,施工難度較大,且不穩定性增加。所以,深入研究公路路基高邊坡不穩定性的影響因素,對優化設計質量具有重要作用。經分析,造成邊坡不穩定的因素有自然因素也有人為因素,在勘查掌握自然因素的前提下,要提高對人為因素的控制,合理規避可能造成不穩定的各種不當行為,避免路基高邊坡發生滑塌、滑坡等災害。設計人員在不斷擴充知識的前提下,充分發揮個人能力,優化提高公路路基高邊坡防護設計水平,保證施工質量,為人民安全出行提供保障,進而促進我國交通運輸行業發展。
關鍵詞:公路路基;邊坡防護;設計問題
引言:路基高邊坡防護是公路施工、運行安全的基礎,相關人員需要了解高邊坡可能出現的危害與影響因素,確定高邊坡防護要求,采取多個設計方案加強高邊坡防護。其中,文章提出了支擋方案、植被種植方案、錨索方案,要結合高邊坡實際情況和防護標準科學選擇,同時考慮設計方案的經濟效益、環境效益、社會效益,確保高邊坡防護工程可以順利完工。
1公路路基邊坡防護設計問題
1.1路基強度較差
在公路工程通車運營期間,路基作為承擔車輛荷載的主要結構層,主要承擔著分散應力的作用[3]。但是目前路基設計規范及標準中對路基強度、填料類型等方面并沒有嚴格的標準,僅給出一個大概的量化范圍。使得施工單位在選擇路基填料種類、壓實方法、壓實厚度及壓實度測試時范圍較大。如果選擇不當(尤其是路基填挖交界面處),會導致路基沉陷、滑移等各種病害,影響行車安全和行車舒適度。
1.2路基邊坡設計不合理
該路基工程在建設期間,沿線可能存在各種類型高填路堤和深挖方路塹工程。如果邊坡在設計過程中缺乏深度研究,可能會導致邊坡失穩、泥石流等自然災害。
1.3邊坡高度不合理
路基填方深度和開挖深度會直接影響路基工程造價、公路穩定性、生命周期等。如果公路路基高度比較低,容易遭遇地下水侵蝕,大幅提高路面及邊溝水滲入路基內部結構的可能性,導致路基水害;如果路基填土高度較高,則填料不易被壓實,從而使其壓實度無法滿足規范。
1.4邊坡坡度不合理
如果路基邊坡坡度較小,會增加占地面積,甚至會侵入土地紅線,降低土地資源的利用率。如果路基邊坡坡度較大,可能引起滑坡失穩等病害。
1.5防護加固措施選擇不當
如果在選擇路基邊坡(尤其是高填深挖路基)防護加固措施時,沒有綜合考慮邊坡幾何特征和當地地形地貌、水文地質、環境氣候變化等因素,會使邊坡防護設計方案不能充分發揮作用。如重力式擋土墻選擇坐落在地質條件較差、地基承載力不足(如該項目的軟土地段)的地段,會引起擋土墻發生滑移或傾覆等病害;如果在降雨量較大的地區選擇植草防護,不僅不能存活,坡面還會出現大范圍的沖刷侵蝕。
1.6排水系統設計不到位
如果路基排水系統設計不合理或排水能力不能滿足實際需求,會導致地表水滲入路面結構層,或地下水通過毛細作用上升至路面基層和面層等,從而使路面出現裂縫、坑槽、沉陷等病害。路基排水系統設計不當一般有以下兩個原因:第一,路基設計人員設計能力不足,無法對工程范圍內的地下水分布情況、降雨量大小進行深入分析,選擇的排水構造及其組合不合理;第二,水對路基巖土體的侵蝕是一個動態變化的過程,影響因素復雜。
2公路路基高邊坡防護設計要求
高邊坡防護設計中,必須做好全局規劃工作,就地選擇建設材料,保證邊坡防護內容完善性,使設計方案可以順利展開。在高邊坡防護導設計中,要加強每個施工方案的聯系,所有程序要在統一框架下展開[2] 。設計開展前,需要對公路工程環境做好調查,結合當地的地質氣候條件,采取綜合性防護措施,確保公路施工與運行安全。防護設計內容要盡可能完善,這樣有助于減少后期養護工作量,節省整個工程的預算。公路路基高邊坡穩定性分為多個等級,其主要表現在下以四個方面。(1)穩定。沒有或者地下水非常少,邊坡整體、局部穩定系數都能夠符合標準,穩定系數在 1.2 以上。(2)基本穩定。地下水很少,邊坡整體、局部較為穩定,但坡面偶爾出現落實,穩定系數為 1.1 ~ 1.2。(3)欠穩定。邊坡整體較為穩定,但部分坡比要大于巖土穩定角,或者由于地下水較為豐富,影響了巖土強度,穩定系數為 1.0 ~ 1.1
(4)不穩定。邊坡坡形、坡度、坡長參數條件不符合設計標準,或者是在原有滑體上開挖,造成原有滑坡復活,容易造成地質災害,穩定系數小于 1.0。路基邊坡防護設計切忌紙上談兵,在防護方案設計前做好勘察工作十分關鍵,不僅要結合當地地質水文條件,科學選擇防護材料,還要重點考慮路面排水功能。在實際工作中,難免會遇到地表不牢固部位,特別是在惡劣天氣下,如大暴雨就會讓雨水和地表雜物混合,嚴重時會產生泥石流。所以,對于這種隱患問題必須做具有針對性的防護設計,并結合地質情況差異決定是采取全方位防護還是局部防護等[3] 。
3優化改進公路路基高邊坡防護設計
3.1重視公路路基高邊坡防護中的排水設計。
影響公路路基高邊坡防護的不穩定因素還包括地下水和降水,因此,在改進公路路基高邊坡防護設計措施時,還要優化排水設計,有效預防邊坡土體滑坡。首先,更換已經老化的排水系統,彌補舊的排水系統的不足;其次,在公路路基高邊坡防護設計時,要綜合考慮當地年均降水量、氣候條件及地下水量,使高邊坡排水系統與周邊區域排水系統有效銜接,保證排水系統順暢,提高排水能力,減少地下水及雨水對地基高邊坡的浸泡沖刷,提高公路路基高邊坡的穩固性。
3.2加強地質資料的收集。
前期地層資料收集直接影響防護設計工作的有效實施,因此對設計人員而言,資料收集工作必不可少。收集施工所在區域的地質資料,主要方法是進行布孔勘測,包括文物勘測和地質勘測,準確把握所在地區的地質資料[3]。尤其是地質條件較為復雜、地層結構變化較大的地區,要加大布孔密度,以實現準確勘測每個地層結構,保證獲取的地質資料全面、科學。通過前期收集地質資料,為公路地基及高邊坡防護設計提供準確的地質構造、巖層、土體性質及分類等數據依據。
3.3嚴格按照設計要求進行施工。
在施工過程中在參照施工設計方案進行施工的同時應因地制宜地進行施工材料選擇,貫徹落實動態施工。堅持以實際情況為導向,施工過程中如發現與施工方案不相符的環節,設計人員應及時溝通并上報優化改進方案。
3.4植被防護
植被防護主要是借助其土壤涵養性特點,所以可在路基高邊坡處種植一些植被,實現公路建設與生態建設的融合。如今我國很多公路高邊坡工程都采用了植被防護法,并且使用效果也較為理想。受到大暴雨影響,高邊坡疏松土壤會順著徑流排出,給公路帶來了巨大隱患,同時邊坡的水土流失量也非常多。因此,在植被選擇中,要確保植被可以適應當地環境,且具有非常發達的根系,這樣才能夠起到固土作用,從而給公路周邊增添美麗的風景。除了種植樹木,還可以鋪設草皮。要根據邊坡實際情況確定草皮面積、種植數量,草皮高度不低于10cm[5]。在設計中還要考慮草皮的美觀性。當然,種草防護和草皮防護是兩個概念,對于路基高邊坡侵蝕不嚴重的工程,可以直接在坡面上撒草種,這樣草皮就可以自然生長;對于侵蝕十分嚴重的路基邊坡,除了要撒一定量的草籽,還要鋪設草皮,選擇耐寒、耐寒的品種,且高危邊坡還應使用泥漿提高強度。
3.5優化公路路基高邊坡防護設計方案。
公路路基高邊坡防護設計方案不是一次性工作,而是一個不斷發現問題、解決問題,進而對設計方案進行優化的過程。高邊坡防護設計方案首先要明確公路路基防護要求;其次,防護設計方案應對防護施工材料質量、施工材料標準等進行明確,并提出檢測方案及檢測標準,嚴格保證防護施工效果;再次,在正式進行防護前,應對設計方案的具體操作環節、具體流程、涉及的各個方面進行模擬試驗,以便能及時發現問題,對方案中的不合理之處進行改進。同時,要保證模擬測試的真實性,在設計方案中盡可能多地羅列出實際施工中可能面臨的問題,并提出解決措施,以確保設計方案能應對各種施工環境變化,提高高邊坡防護設計的有效性[4]。
結束語
綜上所述,隨著我國社會經濟不斷發展,公路工程數量不斷增多,我國公路交通運輸網絡也不斷完善。但由于我國地形條件十分復雜,不同地區、不同地段的地形條件都有所差異,因此路基高邊坡也存在復雜性、多樣性,如果不能很好地處理公路高邊坡問題,就會給公路交通安全帶來很大的威脅。所以,做好公路路基高邊坡防護工作十分必要。為了能夠提升公路路基在施工、應用中的穩定性,要采取科學的防護方式,加強對各種高邊坡防護技術的研究,保證高邊坡防護方案設計的合理性,提高公路工程的整體效益。
參考文獻
[1]藺港.公路路基高邊坡防護設計分析[J].交通世界,2019(8):15-17.
[2]王文波.公路路基高邊坡防護的設計研究[J].中國高新區,2018(4):88-91.
[3]鮑敏.公路路基高邊坡防護的設計研究[J].智能城市,2018(8):18-19.
[4]王文波.公路路基高邊坡防護的設計研究[J].中國高新區,2018(4):88-91.
[5]辛俊媛.公路路基高邊坡防護的設計探討[J].工程建設與設計,2017(21):149-150.
田景波 駐馬店市宇暢路橋養護工程有限公司 河南駐馬店 463000
更多相關信息 還可關注中鐵城際公眾號矩陣 掃一掃下方二維碼即可關注