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公路邊坡防護技術(shù)研究

邊坡是公路工程中的一個重要組成部分，邊坡防護的總體效果直接影響到人們對公路的總體評價．本文分析了常見坡面防護技術(shù)的防護形式、特點及其適應(yīng)性，給出了邊坡防護設(shè)計的基本原則，并在此基礎(chǔ)上探討其發(fā)展趨向。
邊坡是公路工程中最常見的形式，隨著我國公路事業(yè)的快速發(fā)展，對邊坡的要求也越來越高，僅僅滿足邊坡穩(wěn)定性已不能適應(yīng)公路發(fā)展的要求。在現(xiàn)代公路修筑中，邊坡的美觀和環(huán)保要求越來越受到人們的重視，生態(tài)型護坡越來越多地在新建公路邊坡中得到應(yīng)用。邊坡防護技術(shù)主要從坡面的防護技術(shù)和坡體穩(wěn)定性兩方面考慮。目前，針對坡面防護主要有漿砌片石護坡、漿砌格柵拱架護坡，掛網(wǎng)噴射混凝土護坡以及土工格室植草護坡等幾種形式。針對坡體穩(wěn)定的防治措施主要有圬工支擋結(jié)構(gòu)，坡體內(nèi)注漿法，錨固法和坡體內(nèi)打入抗滑樁等方法。本文主要對坡面防護技術(shù)進行研究，給出邊坡設(shè)計的基本原則，并探討了其適應(yīng)性及發(fā)展趨向。1邊坡防護形式
目前國內(nèi)邊坡防護的形式種類繁多，從形式上可以分為植被防護、工程防護、還有將兩者結(jié)合使用的綜合防護。下邊介紹幾種路塹邊坡防護常用方法，包括工程防護、植被防護、以及兩者結(jié)合的防護方式。

1．1漿砌片石護坡

漿砌片石護坡是工程中坡面防護應(yīng)用最多的方法，主要有片石護坡和片石護面墻兩種方式．通過漿砌片石防護坡面，可防止雨水對坡面的沖刷，同時對坡體也具有一定的穩(wěn)定作用。護面墻是漿砌片石的坡面覆蓋層，用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡，多用于易風化的云母片巖、綠泥片巖、泥質(zhì)灰?guī)r、千枚巖及其他風化嚴重的軟質(zhì)巖層和較破碎的巖石地段，以防止繼續(xù)風化?？梢杂行У胤乐惯吰聸_刷，防止滑動型、流動型及落石型邊坡崩坍，是上邊坡最常見的一種防護形式．護面墻除自重外，不擔負其他荷載，亦不承受墻后土壓力，因此護面墻所防護的挖方邊坡坡度應(yīng)符合極限穩(wěn)定邊坡的要求。漿砌片石護坡施工工藝簡單，是應(yīng)用較為普便的一種邊坡防護形式，但由于其形式單一，與環(huán)境協(xié)調(diào)效果差，在現(xiàn)代公路邊坡防護中，其應(yīng)用有不斷減少的趨勢。

1．2骨架植被防護
骨架植被防護是目前應(yīng)用比較廣泛的方法，見圖1。與漿砌片石護坡相比較，該方法在能滿足坡面防護功能的情況下，還具有節(jié)省材料、降低工程造價，對高邊坡能降低坡體荷載，在格柵內(nèi)種植草皮還能較好的協(xié)調(diào)四周環(huán)境等優(yōu)點，因而在邊坡防護工程中得到廣泛應(yīng)用。骨架可以采用拱形、人字形、菱形、矩形等多種形式，但骨架形式與尺度應(yīng)從美學(xué)和當?shù)氐奈幕尘胺矫娑嗉涌紤]。當要突出骨架時，骨架施工應(yīng)精細。骨架內(nèi)的植被防護可結(jié)合邊坡巖土性質(zhì)、坡率，采用前述植被防護的各種措施。一般情況下，漿砌片石或混凝土骨架植被防護、多邊形混凝土空心塊植被防護適合于坡率緩于1：0．75的土質(zhì)和全、強風化巖石邊坡。1．3掛網(wǎng)噴射混凝土護坡
掛網(wǎng)噴射混凝土護坡也是護坡工程中常用的方法，該方法主要應(yīng)用在石質(zhì)邊坡且?guī)r石比較破碎的地段。石質(zhì)邊坡，一般邊度比較陡，坡體自穩(wěn)性較好，當坡高很高、巖質(zhì)較差、坡面巖石易風化、坡面巖石切割破碎嚴重、節(jié)理發(fā)育易受自然營力影響而產(chǎn)生危害時，或其他防護措施造價較高或難以實施時，為了防止高陡石質(zhì)邊坡墜石砸傷行人或車輛，采用坡面掛網(wǎng)噴射混凝土的方法防護．它是依靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土共同負荷來提高邊坡巖體的結(jié)構(gòu)強度和抗變形剛度，以減少巖體側(cè)向變形，增強邊坡整體穩(wěn)定性和耐久性。施工流程為：

邊坡骨架植被護坡平臺→修整邊坡→制作安裝設(shè)施排水孔→錨桿鉆孔→清孔下錨桿→注漿→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→加錨桿預(yù)緊力→噴混凝土→噴漿修飾坡面→養(yǎng)護→預(yù)備下層開挖施工。有些地段巖石較好，可不掛網(wǎng)，直接噴射混凝土進行防護。

1．4土工格室植被護坡
土工格室是一種新型的土工合成材料，具有強度高、抗腐蝕、抗老化性能好等特點，其用在坡面防護方面具有獨特的優(yōu)勢，將其張拉開固定在坡面上，在其格室內(nèi)填入腐植土，種上草，不但可起到坡面防護的作用，還可起到恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的作用。土工格室邊坡綠化防護適合于坡率緩于1：0．5的各類邊坡。當坡度緩于1：1．0時，采用平鋪式護坡；當坡度緩于1：0．5，陡于1：1．0時，采用疊砌式護坡。通常采用的土工格室高度為80～150mm，錨桿長度為2m。此種方法，操作簡單，施工速度快，工程造價低，尤其在缺少石料或生態(tài)環(huán)境要求高的地方具有很大優(yōu)勢。土工格室生態(tài)護坡示意圖如圖2所示。±工格室護坡設(shè)計考慮參數(shù)包括土工格室指標、護坡結(jié)構(gòu)形式、鉚釘材料、間距、錨固深度、填土及植被選擇。施工工藝流程為邊坡削坡至設(shè)計坡度→土工格室鋪設(shè)→用鉚釘錨固→在格室內(nèi)填土壓密夯實→種植坡面植被。平鋪式護坡疊砌式護坡

1．5噴混植生防護
噴混植生技術(shù)是當前工程創(chuàng)傷的巖石邊坡生態(tài)修復(fù)的最新模式，是巖石邊坡工程防護與生態(tài)綠化并重的新技術(shù)，能使植物在短時間內(nèi)快速生長覆蓋。該技術(shù)利用錨桿加固鐵絲網(wǎng)技術(shù)，運用特制噴混機械將土壤、有機核心料、粘結(jié)劑、植物種子等混合干料加水后噴射到巖面上，形成近lOcm厚度的具有大小孔隙的硬化體．噴混植生技術(shù)適合地質(zhì)條件惡劣的巖石坡面，采用鍍鋅鐵絲網(wǎng)和鋼）阡錨固，抗拉力強度大，可有效地防止崩塌和碎石掉落，確保山體和道路長治久安。該方法適用于惡劣環(huán)境的巖石邊坡，如礫石層、軟巖、破碎層及較硬的基巖石等，抗侵蝕并抗水土流失．粘結(jié)劑的膠結(jié)作用使噴混基質(zhì)與巖面粘結(jié)，并使噴混基質(zhì)硬化，從而避免雨水等對種植基質(zhì)造成沖刷侵蝕。不僅噴混基材有很強的抗侵蝕性能，在灌草植被與基材的共同作用下，基材的抗侵蝕性又得到進一步的增強。另外可以保障植被快速成型及生態(tài)穩(wěn)定性，以客土為主的噴混基層的厚度為lOcm，能確保植物安全生長的極限需求。石質(zhì)邊坡上噴混植生后，60d能全面覆蓋，1年灌草立體生態(tài)成型。護坡植物的生態(tài)穩(wěn)定性方面的作用有：能攔截雨水沖擊，減少滴濺能量；通過吸收和蒸騰作用降低土體孔隙水壓力；根系深扎交錯能增加土體內(nèi)聚力，提高建植層土體的凝聚強度。該方法適用于坡率緩于1：0．75穩(wěn)定土質(zhì)與風化較為嚴重的巖石路塹邊坡。目前采用的噴混施工工藝流程為清理石質(zhì)坡面→掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)→風鉆錨孔和錨桿固漿→吊沙包帶→噴射有機基材混合物→蓋無紡→養(yǎng)護治理。
2邊坡防護設(shè)計的基本原則
在巖土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并滿足安全要求的時候，應(yīng)考慮選擇剛性結(jié)構(gòu)與柔性結(jié)構(gòu)相結(jié)合，多層防護與生態(tài)植被防護相結(jié)合的方式，盡量避免高大的混凝土圬工或者漿砌工程在自然環(huán)境圖3混噴植生護坡中凸現(xiàn)而影響美觀．上邊坡切忌高擋墻、護面墻進行大段落防護．路基防護應(yīng)以邊坡穩(wěn)定為前提，只要穩(wěn)定，有利于生態(tài)植被綠化，都應(yīng)盡量綠化防護．在防護方案選擇時，需要考慮實際工程中的邊坡巖土性質(zhì)、環(huán)境氣候條件、排水條件等多種因素影響，選擇合理的防護措施．無論是工程防護還是植被防護都有多種防護措施可以選擇．而在實際工程中，往往是兩者結(jié)合使用．在滿足使用功能的條件下，應(yīng)從環(huán)境保護、美學(xué)觀感上考慮防護措施的選擇與調(diào)整。條件可以達到時，優(yōu)先考慮植被防護，以期取得良好的景觀效果．貫徹協(xié)調(diào)自然的原則，應(yīng)充分考慮公路與沿線景觀的協(xié)調(diào)、防護措施與公路景觀的協(xié)調(diào)、防護措施自身的協(xié)調(diào)．力求避免采用連續(xù)的大面積護面墻，使公路與沿線景觀達到有機的協(xié)調(diào)．多種防護措施在同一邊坡上采用，或相鄰邊坡群采用不同的防護措施時，應(yīng)考慮防護措施間的協(xié)調(diào)．與沿線景觀不協(xié)調(diào)的防護，既會破壞公路景觀，也會破壞沿線的環(huán)境景觀．穩(wěn)定的巖質(zhì)邊坡有時不防護比進行不必要的人為防護更好．自然的邊坡坡形、坡面有利于與四周環(huán)境相協(xié)調(diào)，適當保持穩(wěn)定的孤石能增加公路景觀的情趣．
3邊坡防護技術(shù)發(fā)展趨向
3．1工程防護逐漸減少
工程防護形式的防護能力強，但是美化效果差．修建較早的公路邊坡防護大都是不見草木，尤其在北方地區(qū)更普遍．采用漿砌片石網(wǎng)格、預(yù)制混凝土網(wǎng)格、預(yù)制混凝土六角塊等相對美觀，但從與四周環(huán)境相協(xié)調(diào)的角度來看，都有明顯的人工跡象．隨著我國公路的高速發(fā)展，對公路沿線景觀的要求不斷提高，美觀及與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)越來越受到人們的重視．工程防護的應(yīng)用在不斷減少，除了有些地方必須采用這種防護方式外，許多高速公路都盡量避免這種形式，以達到較好的環(huán)境景觀效果．
3．2大力發(fā)展生態(tài)型防護
生態(tài)型植被護坡不僅能起到保護邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差及溫度變化的影響，防止延緩軟弱巖土表面的風化、破碎、剝蝕演變進程，保護邊坡的整體穩(wěn)定性，而且在一定程度上還可以兼顧美化、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境和協(xié)調(diào)自然環(huán)境的作用。在當今全社會對環(huán)境保護非常重視的環(huán)境中，生態(tài)型護坡必然成為今后公路邊坡防護的主流形式。大力發(fā)展和研究新型的邊坡生態(tài)防護技術(shù)是今后發(fā)展的趨向。目前，許多高速公路邊坡上還大量采用了植被防護的形式，并采用了不同的植被類型，取得了較好的環(huán)境景觀效果。
4結(jié)束語
邊坡防護是公路工程的重要組成部分，采用合理的邊坡防護技術(shù)，可以達到節(jié)省工程費用、美化環(huán)境和保護生態(tài)環(huán)境的效果．本文給出了常見的邊坡防護技術(shù)，對其各自的特點及適應(yīng)性進行了描述，并探討了邊坡防護技術(shù)今后的發(fā)展方向，可以看出，生態(tài)邊坡防護技術(shù)是今后發(fā)展的主流。