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            公路边坡常见支护方法简介

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            作者付超

            目前我国山区高速公路建设迅猛发展在高等级公路的修建中出现大量的深挖路堑与高填路堤边坡其防护问题非常突出为了满足安全可靠和经济合理双重目标对高边坡病害特征的深入分析?#25237;?#20854;治理工程方案的慎重选择显得十分重要

            公路边坡沿公路分布的范围广对自然环境的破坏范围大如果在防护的同时能够注意保护环境和创造环?#24120;?#37319;用适当的绿化防护方法来进?#26657;?#21017;会使公路具有安全舒适美观与环境相协调等特点也将会产生可观的经济效益社会效益和生态效益

            边坡设计应遵循安全绿色水土保持恢复自然环保之路的设计原则

            对公路边坡进行防护必须考虑以下问题边坡稳定保护路基边坡表面免受雨水冲刷减?#20309;?#24046;与温度变化的影响?#20048;购?#24310;缓软岩土表面的风化破碎剥蚀演变过程从而保护路基的整体稳定性环境保护:使工程对环境的扰乱程度减少到最小并谋求人工构造物与自然环境相协调综合效应综合防光防眩防烟诱导司机视线改善景观等目的进行边坡绿化防护充?#22336;?#25381;防护工程的综合效益

            1工程防护

            1.1 抹面与捶面[1]

            1.1.1适用条件

            对各种易于风化的软?#20063;?#22914;泥质砂岩页岩千枚岩泥质板岩等边坡当?#20063;?#39118;化不甚?#29616;?#26102;

            所防护的边坡本身必须是稳定的但其坡面形状?#20184;?#21450;平顺性不受限制

            所防护的边坡必须是干燥无地下水的岩质边坡

            1.1.2构造要求

            抹面厚度一般为57cm捶面厚度为1015cm一般为等厚截面

            抹面与捶面工程的周边与未防护坡面衔接处应严格封闭如在其边坡顶部做截水沟沟底与沟边也要做抹面或捶面防护

            大面积抹面或捶面时每隔510m应设伸缩缝

            1.2 灌浆与?#25462;?sup>[1]

            灌浆适用于石质坚?#30149;?#19981;易风化?#20063;?#20869;部节理发育但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡

            ?#25462;?#36866;用于石质较坚?#30149;?#19981;易风化张开节理不甚发育?#21307;?#29702;缝较大较深的岩石路堑边坡上

            1.3水泥土护坡

            1.3.1适用条件

            适用于粉土粉砂粉质粘土粘土等填方边坡

            ?#36164;?#27946;水浸淹的路基填方边坡

            可用于盐渍土地区

            1.3.2构造要求水泥土护坡厚度一般为1020cm水泥掺量一般为815具体掺量施工时根据现场试验?#33539;?o:p>

            1.4 护面墙[1]

            1.4.1适用条件

            多用于易风化的云母岩绿泥片岩千枚岩及其它风化?#29616;?#30340;软质?#20063;?#21644;较破碎的岩石地段以?#20048;?#32487;续风化

            所防护的边坡本身必须是稳固的

            护面墙有实体护面墙?#29366;?#24335;护面墙拱式护面墙和肋式护面墙实体护面墙适用于一般?#26519;?#21450;碎石边坡空窗式护面墙用于边坡缓于10.75?#29366;?#20869;可采?#20040;?#38754;坡面干燥时或?#21892;?#29255;石拱式护面墙用于边坡下部?#20063;?#36739;完整而需要防护上部边坡者或通过个别软弱地?#38382;保?#36793;坡?#20063;?#36739;完整且坡度较陡时采用肋式护面墙

            1.4.2构造要求

            1实体护面墙

            厚度视墙高而定一般采用0.40.6m底宽一般等于顶宽加H/10H/20;单级护墙的高度一般不超过15m多级护墙的总高度一般不超过30m

            沿墙身长度每隔10m设置一道2cm的伸缩缝缝内用沥青麻筋填塞在泄水孔后用碎石和砂做成反滤层以排除墙后排水

            修筑护面墙前对所有的边坡清除风化层至新鲜?#20063;?#23545;风化迅速的岩质如云母岩绿泥片岩等边坡清挖出新鲜岩面后应立即修筑护面墙

            顶部应用原?#26753;?#22635;以免水流冲刷

            2?#29366;?#24335;护面墙

            ?#29366;?#24335;护面墙的窗孔通常为半圆拱形高2.53.5m,宽23m半径11.5m其基础厚度伸缩缝等与实体护面墙相同窗孔内?#27891;?#20307;情况采用?#21892;?#29255;石植草或捶面

            3拱式护面墙

            拱跨较小时23m拱圈可采用10#水泥砂浆砌片石?#26696;?#35270;边坡下面完整?#20063;?#39640;度而定拱跨较大时可采用砼拱圈

            1.5 喷浆或喷射混凝土防护[1]

            1.5.1适用条件:

            适用于岩性较差强度较底易风化或坚硬?#20063;?#39118;化破碎节理发育其表层风化剥落的岩质边坡

            当岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落以及局部小型坍塌落石时可采用局部加固处理后进行大面积喷浆喷射混凝土

            对于上部?#20063;?#39118;化破碎下部?#20063;?#22362;硬完整的高大路堑边坡

            不能承受?#25945;?#21387;力边坡须是稳定的

            1.5.2构造要求

            喷浆厚度不宜小于1.52cm喷射混凝土的厚度以35cm为宜

            为?#20048;?#22369;面水的冲刷沿喷浆喷射混凝土坡面顶缘外侧设置一条小型截水沟

            浆体两侧凿槽嵌入?#20063;?#20869;

            1.6 喷锚防护[2]

            1.6.1适用条件:

            凡易于喷浆喷射混凝土防护的岩质边坡当?#20063;?#39118;化破碎?#29616;ء?#33410;理发育在破碎?#20063;?#36739;厚的情况下如果继续风化将导致坠石或小型崩塌从而影响整个边坡的稳定性它具有较高的强度较好的抗?#30740;?#33021;能使坡面内一定深度内的破碎?#20063;?#24471;以加强并能承受少量的破碎体所产生的侧压力

            1.6.2构造要求

            为?#20048;?#22369;面水的冲刷沿喷浆喷射混凝土坡面顶缘外侧设置一条小型截水沟

            锚固深度视边坡?#20063;?#30340;破碎程度及破碎层的厚度而定用13的水泥沙浆固结

            喷浆厚度不小于3cm喷射混凝土的厚度不小于5cm

            锚杆的类型有树脂锚杆全长砂浆锚杆塑料锚杆水泥锚杆和缝管锚杆

            提高锚?#39034;?#36733;力的措施主要有延长锚固段长度二次压浆采用端头扩大或多段扩大头锚杆重复高?#26500;?#27974;和改变锚杆传力特征的剪力或压力型锚杆其中二次压浆和重复高?#26500;?#27974;比较实用?#34892;?span lang=EN-US>

            1.7 土钉墙[3]

            土钉墙是一?#32440;?#26032;式的结构物它主要由钉?#20445;?#21363;锚杆混凝土面板挂网喷射混凝土锚板组成

            1.7.1作用机理

            通过规则排列的锚杆钉?#20445;?#38754;板锚板将边坡一定范围内的土体进行原位加固形成一种复合结构式的墙土钉墙墙后土压力由土钉墙承担

            1.7.2适用条件

            主要适用于风化破碎较?#29616;?#30340;岩石边坡也可用于粉土砾石和砂土边坡承受土压力一般其最大优点是从上往下逐层开挖土石方并及时对边坡进行封闭加固能?#34892;?#20943;少边坡因开挖临空而带来的英里?#22836;ţ?#20351;边坡保持原来的稳定结构避免坍塌

            1.7.3构造要求

            施工程序为成孔清孔置筋注浆喷射第一层细石混凝土装挂钢丝网喷射第二层细石混凝土

            第一层细石混凝?#26753;?10cm,第二层细石混凝?#26753;?cm

            1.8 预应力锚索梁[4]

            预应力锚索梁是最近?#25913;?#21457;展起来的一?#20013;?#22411;加固措施结构分为锚索和锚梁两部分

            1.8.1作用机理

            把破碎松散?#20063;?#32452;合连接成整体并锚固在地层深部稳固的岩体上通过施加预应力使锚索长度范围内的软弱岩体层?#36153;?#23494;实提高?#20063;?#23618;面间的正压力和摩阻力阻止开裂松散岩体位移从而达到加固边坡的目的这种方法的最大特点是可保持既有坡面状态下深入坡体内部进行大范围加固预先主动对边坡松散?#20063;?#26045;加正压力起到挤密锁固作用同时锚索孔高压注浆浆液充填?#20005;?#21644;孔隙又可提高破碎岩体的强度和整体性结构简单工期短造价?#22303;?span lang=EN-US>

            1.8.2适用条件

            ?#20005;投?#23618;发育防缓边坡工作量巨大的高陡边坡

            3.构造要求

            锚梁锚?#20309;?#38050;筋混凝土梁采用C30混凝土浇注它不仅为预应力锚索提供反力装置而且也对边坡岩土有着框箍和压紧作用

            锚梁的施工顺序为防线挖槽绑扎钢筋支模浇注混凝土

            锚梁与锚索交叉部位预留塑料套管便于锚索从中间穿过在锚头部位预埋承压钢板并与锚梁浇注成整体

            预应力锚索施工程序为放点钻孔编制钢绞线注浆张拉锁定

            可与喷射混凝土或框格护坡相结合

            2植物防护

            2.1 种草

            2.1.1适用条件

            边坡稳定坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡一般要求边坡坡度不陡于1:1边坡坡面水径流速度不超过0.6m/s长期浸水边坡不适用

            2.1.2种植方式

            根据施工方法不同有以下?#38050;?#26041;式:

            1种子撒播法适用于边坡?#26519;式?#36719;厚度在25mm以下的沙性土23mm以下的粘性土以及边坡缓于11的情况

            2喷播法适用于砾间有砂的砾质土或厚度在25mm以下的砂质土厚度在23mm以下的粘性土亚粘土土坡或当厚度在25mm以上的硬质土时在常?#24403;?#38632;地区则与铺席工程并用

            3客土喷播法[5]客土喷播技术是一种改善边坡?#37319;?#29615;?#24120;?#20419;进植物生长从而在普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡上实现立体绿化恢复自然植被的?#24405;?#26415;客土喷播法具有广泛的适应性?#26519;?#25110;岩质边坡都适用

            4点穴挖沟法 

            方法点穴法是在边坡上用钻具挖掘?#26412;?span lang=EN-US>58cm深1015cm的洞?#31185;?#26041;?#33258;?12个将固体肥料等防入用土砂等将洞埋住后再种种子挖沟法是在边坡大致按水平间隔50cm左右挖掘1015cm深的沟放入肥料后撒播种子

            适用于公路两侧的绿化用地立地条件较差的情况如硬质土或花岗岩风化砂土挖方边坡     

            2.2 铺草皮

            2.2.1适用条件

            各种?#26519;?#36793;坡特别是坡面冲刷比较?#29616;ء?#36793;坡较陡可达60㣩径流速度达0.6m/s时

            2.2.2铺草皮的方式

            平铺水平叠铺垂直坡面或与坡面成一半破脚的倾斜叠置以?#23433;?#29992;片石等铺砌成方格或拱形边框方格内铺草皮等

            2.3 植树

            适用于各种?#26519;?#36793;坡和风化极?#29616;?#30340;岩石边坡边坡坡度不陡于11.5在路基边坡和漫水河滩上种植植物对于加固路基与防护?#24433;?#25910;到良好的效果可以降低水流速种在河滩上可促使泥沙淤积?#20048;?#27700;流直接冲刷路堤植树最好与植草相结合高等级公路边坡上严禁?#26234;?#26408;

            3 柔性支护

            3.1 三维植被网[6]

            三维植被网又称防?#36136;?#32593;以?#20154;?#26641;脂为原料结构分为上下两层上层为一个经双面拉伸的高模量基础层强度足以?#20048;?#26893;被网的变形并能?#34892;乐?#27700;土流失下层是一层弹性的规则的凹凸不平的网包组成

            3.1.1作用机理

            三维植被网是由多层塑料凹凸网和高强度平网复合而成的立体网结构面层外观凹凸不平材质疏松柔韧留有90%以上的空间可填充土壤及沙粒将草籽及表层土壤牢牢护在立体网中间

            3.1.2特点

            固土效果极好实验证明在草皮形成之前当坡度为45度时三维植被网的固土阻滞率高达97.5%即使坡面角达到90时三维植被网仍可保留阻滞住60%的土壤

            抗冲刷能力强三维网垫及植物根系可起到浅层加筋的作用这种复合体系具有及强的抗冲刷能力能够达到?#34892;?#38450;护边坡的目的

            网垫原材料采用聚乙烯无毒且化学性?#39280;?#23450;可靠埋在地下寿命可达50年以上即使暴露在阳光下寿命也长达10多年

            草种采用混合草种生长?#21892;?#24555;抗逆性强?#25512;?#30240;耐?#22336;?#24335;管理等

            3.1.3适用条件

            设计稳定的?#26519;?#21644;岩质边坡特别是?#26519;?#36139;瘠的边坡和土石混填的边坡可以起到固土防冲并改善植草质量的良好效果

            3.2 钢绳网主动防护[9]

            通过锚杆和支撑绳以固定方式将钢绳网盖在坡面上

            作用机理为通过固定在锚杆或支撑绳上并施以一定预张拉的钢绳网以及在用作风化剥落溜塌或坍落防护中?#31181;?#32454;小颗粒洒落或土体流失时铺以金属网或土工格栅对整个边坡形成连续支撑其预张拉作业使系统紧贴坡面形成了局部岩坡或土体移动或发生细小位移后将其裹缚于原位附近的预应力从而实现其主动防护的功能其系统作用原理类似喷锚支护等层面防护体系然其柔性特征能使系统将局部体中下滑力向四周均匀传递以充?#22336;?#25381;整个系统的防护能力从而使系统能承受较大的下滑力同时它与三维植被网一样与植物配?#36164;种?#29289;防护使植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体实现最佳边?#36335;?#25252;?#31361;?#20445;

            3.3钢绳网被动防护

            该方法是一种能拦截?#25237;?#23384;落石的柔性拦石网由钢绳网固定系统减压环和钢柱四部分组成

            3.3.1.适用条件

            岩体交互发育坡面整体性差有岩崩可能的高路堑边坡

            3.3.2作用机理

            当落石冲击拦石网时其冲击力通过网的柔性得以首先消散并将剩余荷载从冲击点向绳网系统周边逐级加载最终传到锚固基岩和地层且由锚杆及其基础承受的最?#24080;?#20313;荷载以达很小的程度              

            4综合防护

            4.1岩质边坡绿化喷播技术[8]

            绿化喷播技术其核心是在岩质坡面营造一个既能让植物生长发育而种?#19981;?#36136;又不被冲刷的多孔稳定结构它利用特制喷混机械将土壤肥料有机质保水材料植物种子水泥等混合干料加水后喷射到岩面上由于水泥的粘结作用上述混合物可在岩石表面形成一层具有连续空隙的硬化体一定程度的硬化使种植免遭冲蚀而空隙内填有种子土壤保水材料等空?#37117;?#26159;种?#19981;?#36136;的填充空间?#36136;?#26893;物根系的生长空间

            4.1.1适用条件

            不仅适用于所有开挖后的岩体边坡而且对于岩?#36873;?#36719;岩碎裂岩散体岩极酸性土岩以及挡土墙护面墙混凝土结构边坡等不宜绿化的恶劣环境

             4.1.2施工方法

            修整边坡

            在高速公路边坡支护工程中坡面比较平整一般只需清除表面?#28216;?#21363;可如有非常凹凸的地方须进行处理

            锚杆挂网

            先在坡面上打孔然后将机编网开卷铺挂在坡面上再用锚杆或锚钉固定对于坡度较小>1:1岩体结构稳定的边坡或已做拱架的陡坡可不挂网面向岩面直接喷射混合好的材料

            喷混

            材料按比例混合后利用特制喷混机械将混合物加水及PH缓冲?#26753;?#21943;射到岩面上喷射分两次进?#26657;?#39318;?#25200;?#23556;不含种子的混合料喷射厚度78cm紧接着第二次喷射含有种子的混合料喷射厚度23cm喷射混合材料平均厚度10cm,变幅为315cm

            覆盖

            可在喷射后覆盖无纺布草帘遮荫网稻草等保湿及?#20048;?#38632;水冲刷

            养护

            喷播后如未下雨则需每天浇水保持土壤湿润一般7天左右发芽一个月?#21892;?#20004;个月覆盖?#34432;?0%以上?#21892;?#21518;可逐渐减少浇水次数

            4.2框格护坡

            4.2.1适用条件

            风化较?#29616;?#30340;岩质边坡和坡面稳定的较高?#26519;?#36793;坡

            4.2.2框格形式选择

            框格护坡可选用菱形框格六边形框格主?#37038;?#26694;格等

            3.构造要求

            框格内植草通常采用借土喷播法或植草皮等方法

                 框格形式主要有正方形菱形拱形主肋加?#27605;?#27178;肋或波浪形横肋以及?#38050;?#20960;何图形组合等形式框格及横肋宽0.40.6m主肋宽一般1m左右框格间距2.53.5m

                    应根据情况设置固定桩或锚固筋固定

            11ѡ5