1、 公路邊坡處理技術(shù)探討文獻(xiàn)綜述 邊坡是道路工程中最常見的形式, 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及對環(huán)境保護(hù)的日益重視, 對道路邊坡的要求也越來越高。為防止道路邊坡失穩(wěn), 給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失, 危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全, 應(yīng)合理布局, 因地制宜地選擇實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀的工程措施, 確保道路的穩(wěn)定和高速行車安全, 同時(shí)起到與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)、保持生態(tài)環(huán)境的相對平衡及美化道路的效果。1 道路邊坡種類與特點(diǎn) 我國是一個(gè)多山的國家, 山地、丘陵和地形比較崎嶇的高原所構(gòu)成的山區(qū)占國土總面積的69%, 山區(qū)人口占全國人口的56% , 全國76% 的貧困人口分布在山區(qū)。為了開發(fā)山區(qū)、建設(shè)山區(qū)、改變山區(qū)經(jīng)濟(jì)滯后的

2、面貌, 提高人民生活水平, 交通便利是一個(gè)必要的條件, 道路建設(shè)對促進(jìn)山區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展起著十分重要的作用。近年來, 隨著國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目投資力度的不斷加大, 公路、鐵路建設(shè)項(xiàng)目越來越多。在山區(qū)的鐵路、公路工程建設(shè)中, 道路多穿行于河谷山川之間, 經(jīng)常要開挖大量邊坡, 邊坡的開挖破壞了原有植被覆蓋層, 導(dǎo)致出現(xiàn)大量的次生裸地以及產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象, 造成生態(tài)環(huán)境的破壞, 邊坡巖土體的崩塌、滑坡、泥石流等失穩(wěn)破壞還會給人民生命和財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失。山區(qū)道路由于地形、地貌變化大, 地質(zhì)構(gòu)造和巖土類別復(fù)雜, 其邊坡類型也是多種多樣。一般而言,按邊坡與工程關(guān)系可分為自然邊坡和人工邊坡; 按

3、人工邊坡的形成方式可分為填方路堤邊坡和挖方路塹邊坡; 按邊坡變形情況可分為變形邊坡和未變形邊坡;按邊坡巖性把未變形邊坡統(tǒng)分為巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡和土石邊坡; 按邊坡高度不同可分為超高邊坡、高邊坡、中邊坡、低邊坡; 按邊坡坡度不同可分為平緩邊坡、陡坡邊坡、急坡邊坡、懸坡。道路工程建設(shè)對生態(tài)系統(tǒng)的破壞有工程規(guī)模大、影響不可逆、持續(xù)時(shí)間長、影響范圍大等特點(diǎn), 不僅會產(chǎn)生廊道效應(yīng)、接近效應(yīng)、城鎮(zhèn)化效應(yīng)等造成生態(tài)環(huán)境的影響和破壞, 還會導(dǎo)致道路邊坡小氣候復(fù)雜以及限制因素多。研究表明, 裸露的道路邊坡風(fēng)速比林地大15倍、比草地大8倍。道路邊坡風(fēng)蝕嚴(yán)重, 極其不利于水分保持, 加之邊坡土壤滲透性差等原因,邊坡

4、土壤對降水截流較小, 容易產(chǎn)生水土流失, 導(dǎo)致坡面土壤貧瘠, 立地條件差, 往往不利于植物生長。特別是在道路邊坡中占有相當(dāng)大比重的石質(zhì)邊坡, 由于坡度大, 雨水徑流速度大, 土壤顆粒難以留存,植物更是難以生存。2 道路邊坡防護(hù)的現(xiàn)狀 近幾十年以來, 人們開發(fā)了很多種道路邊坡的防護(hù)方法, 或單獨(dú)采用某一防護(hù)方法, 或綜合使用多種防護(hù)方法, 均起到了良好的邊坡防護(hù)作用, 有時(shí)還能起到改善工程環(huán)境、體現(xiàn)自然環(huán)境優(yōu)美的效果。2.1 邊坡疏干排水 在我國南方潮濕多雨地區(qū), 水是誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的主要原因之一, 邊坡防護(hù)首先必須做好坡面和坡體排水。坡面排水主要通過設(shè)置坡頂截水溝、平臺截水溝、邊溝、排水溝及跌水

5、與急流槽來實(shí)現(xiàn)。坡體排水設(shè)施主要有滲溝、盲溝及深層斜孔排水。邊坡排水設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)著重強(qiáng)調(diào)完整的排水系統(tǒng), 保證截住坡面范圍以外的地表滲流和地下水補(bǔ)給, 避免它們流入坡體,同時(shí)盡快將坡體范圍內(nèi)的水排除和疏干。2.2 機(jī)械加固 機(jī)械加固實(shí)際是一種人工加固技術(shù), 包括錨桿(索) 加固法、抗滑樁支擋法、擋土墻支擋法、注漿法。預(yù)應(yīng)力錨桿(索) 加固法是利用錨桿(索) 與砂漿握固力、砂漿與孔壁粘結(jié)力將錨桿(索) 與孔壁膠結(jié)在一起, 施加預(yù)應(yīng)力后, 將錨桿(索) 預(yù)應(yīng)力傳給深部穩(wěn)固基巖, 從而達(dá)到固坡的目的?？够瑯吨醴ㄊ菍恫迦牖瑒?dòng)面以下的穩(wěn)定地層中, 利用穩(wěn)定地層巖土的錨固作用以平衡滑坡推力、穩(wěn)定滑坡的一種

6、固坡方法。擋土墻支擋法是依靠擋土墻自身重量抵抗?jié)摶w的滑坡推力的一種護(hù)坡方法。注漿加進(jìn)而達(dá)到護(hù)坡的目的。注漿加固常與抗滑樁支擋法、預(yù)應(yīng)力錨桿(索) 加固法結(jié)合起來應(yīng)用于穩(wěn)坡。2.3框格防護(hù) 框格防護(hù)是用混凝土、漿砌塊等材料, 在邊坡上形成骨架, 能有效地防止路基邊坡在坡面水沖刷下形成沖溝, 同時(shí), 提高了邊坡表面地表粗度系數(shù), 減緩了水流速度。一般沖刷僅限于框格內(nèi)局部范圍, 采用框格防護(hù)與種草防護(hù)結(jié)合起來的方法, 提高了防護(hù)效果, 同時(shí)美化了環(huán)境?？蚋穹雷o(hù)多用于填土路基邊坡, 是一種輔助性的防護(hù)措施, 除具有對路基邊坡的一定防護(hù)作用外, 還有對路容的美化效果, 尤其在互通立交范圍內(nèi)邊坡應(yīng)用最多

7、, 近年來人們越來越重視道路對環(huán)境的影響,重視路容美化, 因此往往采用這種防護(hù)形式。2.4 護(hù) 坡 在穩(wěn)定的邊坡上鋪砌(漿砌或干砌) 片石、塊石或混凝土預(yù)制塊等材料以防止地表徑流或坡面水流對邊坡的沖刷稱之為護(hù)坡。鋪砌方式一般采用漿砌,輕微時(shí), 可采用干砌。在軟土地基上的路堤護(hù)坡, 無水流沖刷影響時(shí),可采用干砌片石護(hù)坡, 以適應(yīng)地基沉降引起的路堤邊坡變形。2.5封 面 封面包括抹面、捶面、噴漿、噴射混凝土等防護(hù)形式。( 1) 抹面防護(hù)、捶面防護(hù)由于其使用年限較短,各等級公路上使用較少, 尤其在高速公路的邊坡上尚未采用過這樣防護(hù)措施, 當(dāng)路基較低時(shí)采用抹面防護(hù)合理摻加草籽, 既能起到建設(shè)初期的防護(hù)

8、作用, 又能起到運(yùn)營期的防護(hù)與綠化作用, 在今后的建設(shè)中可做嘗試。( 2) 噴漿防護(hù)與噴射混凝土防護(hù)。噴漿防護(hù)和 噴射混凝士防護(hù)適用于邊坡易風(fēng)化、裂隙和節(jié)理發(fā)育、坡面不平整的巖石邊坡, 其主要作用是封閉邊坡巖石裂隙, 阻止大氣降水及坡面流水侵入, 從而阻止裂隙中側(cè)向水壓和冰裂, 防止邊坡巖石繼續(xù)風(fēng)化, 保護(hù)邊坡不發(fā)生落石崩坍。在道路上廣泛采用的封面防護(hù)措施是噴射混凝土, 該防護(hù)要求在混凝土內(nèi)設(shè)置菱形金屬網(wǎng)或高強(qiáng)度聚合物士工格柵, 并通過錨桿或錨固墩固定于邊坡上, 這主要是為防止混凝土硬化收縮產(chǎn)生裂縫或剝落。2.6 護(hù)面墻 為了覆蓋各種軟質(zhì)巖層和較破碎巖石的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質(zhì)邊坡,

9、免受大氣影響而修建的墻, 稱為護(hù)面墻。護(hù)面墻多用于易風(fēng)化的云母片巖、綠泥石片巖、泥質(zhì)灰?guī)r、千枚巖及其他風(fēng)化嚴(yán)重的軟質(zhì)巖層和較破碎的巖石地段, 以防止繼續(xù)風(fēng)化?？梢杂行У胤乐惯吰聸_刷, 防止滑動(dòng)型、流動(dòng)型及落石型邊坡崩坍, 是人工開挖形成斜坡最常見的一種防護(hù)型式。護(hù)面墻除自重外, 不擔(dān)負(fù)其他荷載, 亦不承受墻后土壓力, 因此護(hù)面墻所防護(hù)的挖方邊坡坡度應(yīng)符合極限穩(wěn)定邊坡的要求。2.7 植物防護(hù) 采用植物防護(hù), 就是利用植被對邊坡的覆蓋作用、植物根系對邊坡的加固作用, 保護(hù)路基邊坡免受大氣降水與地表徑流的沖刷。 采用植物防護(hù), 增加植被面積, 減少地表徑流,可從根本上減少路基的水土流失。植物覆蓋對于

10、地表徑流和水土沖刷有極大的減緩作用。枝葉繁茂的樹冠能夠截留一部分降水量, 龐大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分, 還可穩(wěn)定地表土層。3 道路邊坡防護(hù)的發(fā)展方向 隨著我國道路建設(shè)的飛速發(fā)展, 道路邊坡護(hù)防設(shè)計(jì)與施工越來越引起人們的重視, 要確保道路邊坡穩(wěn)定、安全、搞好環(huán)境保護(hù), 必須加強(qiáng)道路邊坡防護(hù)的綜合研究, 深入了解道路邊坡的種類、特點(diǎn)、破壞的形式與機(jī)理, 針對不同工程對象的土質(zhì)、水文、氣候等特點(diǎn), 靈活采用不同的防護(hù)形式, 加強(qiáng)設(shè)計(jì), 加強(qiáng)施工建設(shè)管理, 建安全之路、建生態(tài)之路、優(yōu)美之路。我國道路路基邊坡防護(hù)工程經(jīng)驗(yàn)表明, 道路路基邊坡防護(hù)的未來發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是:( 1) 邊坡防護(hù)走以綠化為

11、基本的道路, 在邊坡穩(wěn)定的前提下, 盡量采用植物防護(hù)方法。( 2) 對一些單靠植物防護(hù)不能保證穩(wěn)定的邊坡,應(yīng)結(jié)合水泥混凝土、砌石等工程防護(hù)方法, 盡可能采取有效措施對邊坡加以綠化。( 3) 在山區(qū)、丘陵區(qū)修建道路時(shí), 盡量選定挖、填方數(shù)量及面積最少的路線, 盡量減少對自然植被的破壞。( 4) 當(dāng)采用某一邊坡防護(hù)方法難以起到固坡的效果時(shí), 可以采用多種防護(hù)方法進(jìn)行綜合防護(hù), 如框格防護(hù)和植草防護(hù)的結(jié)合, 既能起到固坡的目的, 又能起到綠化環(huán)境的效果。( 5) 對于易出事故或重點(diǎn)路段的邊坡, 利用GPS、3D- G IS、TDR、光纖傳感等監(jiān)測技術(shù)實(shí)施全天候監(jiān)控, 可即時(shí)反映監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化, 能對

12、潛在的邊坡滑坡等破壞進(jìn)行預(yù)警, 具有很大的應(yīng)用前景。( 6) 數(shù)值計(jì)算方法的應(yīng)用。用數(shù)值計(jì)算方法在計(jì)算邊坡各種潛在滑動(dòng)面的致滑力和抗滑力時(shí), 在定性、定量上均能起到一定的分析作用, 對邊坡防護(hù)也起到了一定的促進(jìn)作用。現(xiàn)在公用的數(shù)值計(jì)算方法主要有有限元法、有限差分法、邊界元法和離散元法,公認(rèn)的數(shù)值計(jì)算軟件主要有ANSYS、FLAC - 3D、3D- 、UDEC 等。參考文獻(xiàn) 1 艾應(yīng)偉, 劉浩, 范志金, 等1 我國道路邊坡治理現(xiàn)狀及其對策 J 1 水土保持研究, 2006, 13 ( 5 ): 16- 181 2 汪益敏, 陳輝, 賈娟, 廣東省公路路基邊坡防護(hù)現(xiàn)狀與發(fā)展 J 1中外公路, 2002, 22 ( 6 ) : 7- 101 3 鐘鈱1 淺談公路邊坡生態(tài)治理防護(hù)方案 J 1 廣東建材, 2009( 8) : 43 - 451 4 李林峰, 葉建廷1 道路邊坡防護(hù)綜述 J 1 華東公路, 2010( 2) : 49 - 511 5 吳艷紅1 生態(tài)防護(hù)技術(shù)在邊坡防護(hù)工程中的應(yīng)用 J 1 廣東水利水電, 2006, 3: 12 - 141 6 李海蒙, 李軍財(cái)1 國內(nèi)外礦山邊坡監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的最新進(jìn)展 J 1中國礦業(yè), 2006, 15