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1、目錄1.邊坡防護(hù)與加固的目的、意義22邊坡穩(wěn)定性概述32.1 路基邊坡?lián)p壞形式及特點(diǎn)62.2路基邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素73. 邊坡病害的防治原則83.1邊坡加固研究103.2邊坡防護(hù)與加固的基本要求104. 各種防護(hù)工程適用條件105. 邊坡防護(hù)與加固的技術(shù)方法125.1. 生態(tài)防護(hù)125.2.邊坡工程防護(hù)技術(shù)176. 路基邊坡防排水207.案例分析278.分析與研究結(jié)論319.參考文獻(xiàn)33引言 邊坡一般是指具有傾斜坡面的土體或巖體。邊坡處治,首先要進(jìn)行穩(wěn)定性分析,然后根據(jù)穩(wěn)定性分析的結(jié)果,決定是否要對(duì)其進(jìn)行加固處理。邊坡穩(wěn)定分析的方法很多,目前在工程中廣為應(yīng)用的是傳統(tǒng)的極限平衡理論。近幾年
2、,基于不同的力學(xué)模型而建立起來(lái)的各種數(shù)值分析計(jì)算方法也越來(lái)越受到工程界的重視。一般來(lái)說(shuō),不同的邊坡類型,不同的分析目的以及可獲得的基本資料情況,應(yīng)采用與之相適應(yīng)的計(jì)算理論和穩(wěn)定分析方法。由于坡表面傾斜,在坡體本身重力及其他外力作用下,整個(gè)坡體有從高處向低處滑動(dòng)的趨勢(shì),同時(shí),由于坡體土(巖)自身具有一定的強(qiáng)度和人為的工程措施,它會(huì)產(chǎn)生阻止坡體下滑的抵抗力。一般來(lái)說(shuō),如果邊坡土(巖)體內(nèi)部某一個(gè)面上的滑動(dòng)力超過(guò)了土(巖)體抵抗滑動(dòng)的能力,邊坡將產(chǎn)生滑動(dòng),即失去穩(wěn)定;如果滑動(dòng)力小于抵抗力,則認(rèn)為邊坡是穩(wěn)定的。在工程建設(shè)中,常見的邊坡滑動(dòng)有兩種類型。一種是天然邊坡由于原來(lái)的地質(zhì)條件改變而產(chǎn)生的滑坡,通
3、常用地質(zhì)條件對(duì)比法來(lái)衡量其穩(wěn)定的程度;另一種是由于工程建設(shè)需要而人工開挖或填筑形成的人工邊坡,由于設(shè)計(jì)的坡度一般都比較陡,或由于工作條件的變化改變了邊坡體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài),使局部的剪切破壞發(fā)展成一條連貫的剪切破壞面,邊坡的穩(wěn)定平衡狀態(tài)遭到破壞而產(chǎn)生滑坡。1.邊坡防護(hù)與加固的目的、意義 在公路路基的施工過(guò)程中大量的挖方填方一方面引起巖土體的移動(dòng)、變形和破壞,增加了地質(zhì)脆弱地帶邊坡的不穩(wěn)定性,另一方面由于植被和表土損失,自然植被恢復(fù)困難,如對(duì)邊坡不做處理,這些裸露邊坡會(huì)為降水匯流的形成提供特定的邊界條件和動(dòng)力來(lái)源的同時(shí),也使邊坡坡面土體含水量降低 土質(zhì)松散,巖石風(fēng)化碎裂從而發(fā)生坡面土體侵蝕、水土流失
4、、山體坍滑、滑坡、河流阻塞、水污染等災(zāi)害因此路基護(hù)是公路工程建設(shè)中的重要組成部分。它即要保持邊坡的整體穩(wěn)定性,又要兼顧路容美化協(xié)調(diào)自然環(huán)境。2邊坡穩(wěn)定性概述1. 邊坡工程是巖土工程三大領(lǐng)域中最為常見的一類工程,邊坡(slope)通常指人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)而開挖形成的斜坡,它與未經(jīng)過(guò)開挖的天然斜坡有所不同,后者若存在易滑動(dòng)的滑面,則即為常說(shuō)的滑坡(landslide),是地質(zhì)災(zāi)害的一種。 2. 分類:(1)按坡高分:高邊坡、低矮邊坡;(2)按坡角大小分:陡坡;緩坡; (3)按材料組成分:均質(zhì)邊坡;非均質(zhì)邊;(4)按材料力學(xué)性質(zhì)分:土質(zhì)邊坡;巖質(zhì)(巖石)邊坡,又可細(xì)分為:軟巖邊坡、硬質(zhì)巖邊坡。3.邊坡工程
5、最為關(guān)注的是其安全性。4.土坡一般為圓弧滑動(dòng)破壞(粘性土),平面滑動(dòng)破壞(砂性土)。5.巖石邊坡滑動(dòng)破壞形式: (1).平面破壞;(2).楔形破壞(常表現(xiàn)滑體為四面體); (3).曲面破壞; (4).傾倒破壞邊坡破壞類型及其特征 表1楔形破壞兩組結(jié)構(gòu)面的交線傾向坡面,交線的傾角小于坡腳且大于其摩擦角曲線形破壞節(jié)理很發(fā)育的破碎巖體發(fā)生旋轉(zhuǎn)破壞,破壞面是圓弧或非圓弧曲線傾倒破壞巖體被陡傾結(jié)構(gòu)面分割成一系列巖柱,當(dāng)為軟巖時(shí),巖柱產(chǎn)生坡面彎角;當(dāng)為硬巖時(shí),巖柱可再被正交節(jié)理切割巖塊,向坡面翻倒6. 穩(wěn)定性分析方法:定性分析工程類比法(經(jīng)驗(yàn)法)、地質(zhì)力學(xué)分析法(如:赤平投影法) 定量分析極限平衡法、數(shù)值
6、分析法、概率法在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算之前,應(yīng)根據(jù)邊坡水文地質(zhì)工程地質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)特征以及已經(jīng)出現(xiàn)的變形破壞跡象對(duì)邊坡的可能破壞形式和邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)做出定性判斷,確定邊坡破壞的邊界范圍邊坡破壞的地質(zhì)模型對(duì)邊坡破壞趨勢(shì)做出判斷。邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法根據(jù)邊坡類型和可能的破壞形式可按下列原則確定:1)土質(zhì)邊坡和較大規(guī)模的碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡宜采用圓弧滑動(dòng)法計(jì)算2)對(duì)可能產(chǎn)生平面滑動(dòng)的邊坡宜采用平面滑動(dòng)法進(jìn)行計(jì)算3)對(duì)可能產(chǎn)生折線滑動(dòng)的邊坡宜采用折線滑動(dòng)法進(jìn)行計(jì)算4)對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巖質(zhì)邊坡可配合采用赤平極射投影法和實(shí)體比例投影法分析5)當(dāng)邊坡破壞機(jī)制復(fù)雜時(shí)宜結(jié)合數(shù)值分析法進(jìn)行分析 采用圓弧滑動(dòng)法時(shí)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下
7、式計(jì)算:(12-3)Ks=RiTiNi=(Gi+Gbi)cosi+Pwisin(i-i)Ti=(Gi+Gbi)sini+Pwicos(i-i)Ri=Nitgi+cili式中 ks 邊坡穩(wěn)定性系數(shù);Ci第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(KPa);i第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值(°);li第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m);i,i第i計(jì)算條塊底面傾角和地下水位面傾角(°);Gi第i計(jì)算條塊單位寬度巖土體自重(KN/m);Gbi第i計(jì)算條塊滑體地表建筑物的單位寬度自重(KN/m);Pwi第i計(jì)算條塊單位寬度的動(dòng)水壓力(KN/m);Ni第i計(jì)算條塊滑體在滑動(dòng)面法線
8、上的反力(KN/m);Ti第i計(jì)算條塊滑體在滑動(dòng)面切線上的反力(KN/m);Wi第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上的抗滑力(KN/m)。采用平面滑動(dòng)法時(shí)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下式計(jì)算Ks=Vcostg+AcVsin式中巖土體的重度(KM/m3);(12-4)C結(jié)構(gòu)面的粘聚力(kpa)結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角(°)A結(jié)構(gòu)面的面積(m2)V巖體的體積(m3)結(jié)構(gòu)面的傾角(°)采用折線滑動(dòng)法時(shí)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下列方法計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)按下式計(jì)算Ks =Riii+1 n-1+RnTiii+1 n-1+Tn,(i=1,2,3, ,n-1) i=cos(i-i+1)-sin(i-i+1)tgii-第i計(jì)算條塊
9、剩余下滑推力向第i+1計(jì)算條塊的傳遞系數(shù)對(duì)存在多個(gè)滑動(dòng)面的邊坡,應(yīng)分別對(duì)各種可能的滑動(dòng)面組合進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析,并取最小穩(wěn)定性系數(shù)作為邊坡穩(wěn)定性系數(shù).對(duì)多級(jí)滑動(dòng)面的邊坡,應(yīng)分別對(duì)各級(jí)滑動(dòng)面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析.對(duì)存在地下水滲流作用的邊坡穩(wěn)定性分析應(yīng)按下列方法考慮地下水的作用;1)水下部分巖土體重度取浮重度;2)第i計(jì)算條塊巖土體所受的動(dòng)水壓力按下式計(jì)算Pwi=wVisin12(i+i)rw水的重度;Vi第i計(jì)算條塊單位寬度巖土體的水下體積(m3/m).3)動(dòng)水壓力作用的角度為計(jì)算條塊底面和地下水位面傾角的平均值指向低水頭方向5邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)邊坡工程穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí),其穩(wěn)定性系數(shù)應(yīng)不小于下表規(guī)定的穩(wěn)定
10、安全系數(shù)的要求,否則應(yīng)對(duì)邊坡進(jìn)行處理。邊坡穩(wěn)定系數(shù) 表 2穩(wěn)定 邊坡工程安全等級(jí)安全系數(shù)一級(jí)邊坡二級(jí)邊坡三級(jí)邊坡計(jì)算方法平面滑動(dòng)法1.351.31.25折線滑動(dòng)法圓弧滑動(dòng)法1.31.251.2注:對(duì)地質(zhì)條件很復(fù)雜或破壞后果及嚴(yán)重的邊坡工程,其安全系數(shù)宜適當(dāng)?shù)奶岣摺?.1 路基邊坡?lián)p壞形式及特點(diǎn)路基邊坡在自然條件下的損壞,有多種形式和各自的特點(diǎn)。 (1)滑坡 部分巖(土)體在重力作用下沿著一定的軟弱面(帶)緩慢地、整體地向下移動(dòng),一般分蠕動(dòng)變形、滑動(dòng)破壞和漸趨穩(wěn)定等三個(gè)階段。 因下伏巖層壓縮,邊坡沿巖(土)體內(nèi)較陡的結(jié)構(gòu)面發(fā)生整體下坐(錯(cuò))位移,稱為坐(錯(cuò))落。組成邊坡的巖(土)體常不發(fā)展為連續(xù)
11、的滑動(dòng)面,而順著邊坡方向發(fā)生塑性變形,則稱為傾倒。 (2)崩塌 整體巖(土)塊脫離母體、突然從較陡的邊坡上崩落下來(lái),并順著邊坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍,最后堆積在坡底,稱為崩塌。懸崖陡坡上的個(gè)別巖塊突然下落,稱為墜落的巖塊或危石。 (3)剝落 邊坡表層巖(土)體長(zhǎng)期遭受風(fēng)化,在沖刷和重力作用下巖(土)屑(塊)不斷地沿著邊坡滾落、堆積在坡底,即為剝落。2.2路基邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素影響路基邊坡穩(wěn)定性的因素包括地質(zhì)條件、水文條件、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地形地貌、自然氣候和人類的工程活動(dòng)等。 (1)地質(zhì)條件 a.巖(土)體的地質(zhì)性質(zhì) 巖(土)體的力學(xué)性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式,如堅(jiān)硬巖石邊坡失穩(wěn)以崩塌和結(jié)構(gòu)面控
12、制型失穩(wěn)為主,而軟弱巖石則以應(yīng)力控制型失穩(wěn)為主。巖(土)體的工程地質(zhì)性能越好,邊坡穩(wěn)定性越高。 b.地質(zhì)構(gòu)造 因地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系到巖(土)體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模、連通性、充填程度和充填物成分、以及結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)出狀態(tài)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,因此在分析巖(土)體結(jié)構(gòu)面對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響時(shí),要充分注意巖(土)體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)出狀態(tài)與邊坡面的相互關(guān)系,亦即結(jié)構(gòu)面與邊坡面的組合不同,邊坡穩(wěn)定性分為反傾穩(wěn)定、順傾穩(wěn)定等不同形式。 (2)水文條件 “十個(gè)邊坡九個(gè)水”形象地說(shuō)明了邊坡穩(wěn)定性與地下水的活動(dòng)關(guān)系。由于巖(土)體的力學(xué)性質(zhì)受水的影響很大,地下水富集程度的提高不僅增大邊體下滑力,而且降低軟弱夾層和結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度
13、,導(dǎo)致滑動(dòng)面的抗滑力減小。因此,治理邊坡也往往是由于改善了水文(地質(zhì))條件而獲得成功。 (3)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(地震)最容易引起邊坡形態(tài)、產(chǎn)出狀態(tài)及水文(地質(zhì))條件發(fā)生改變而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn),其原因是地震產(chǎn)生的水平地震附加力促使邊坡的下滑力增大、滑動(dòng)面的抗滑力減小。 (4)地形地貌 邊坡的形態(tài)和規(guī)模等地貌因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響較為明顯,即不利形態(tài)和規(guī)模的邊坡往往在坡頂產(chǎn)生張應(yīng)力,并引起坡頂出現(xiàn)裂縫;在坡底產(chǎn)生剪切應(yīng)力而促成剪切破壞帶,這些作用均極大地降低邊坡的穩(wěn)定性。此外,邊坡面與地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的不利組合還會(huì)導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)控制型失穩(wěn)。 (5)自然氣候 大氣降雨是地下水的主要補(bǔ)給源,氣候類型不同時(shí)大
14、氣降雨量也不同。因此在不同的地區(qū),由于大氣降雨量不同,即使其它條件相同,邊坡穩(wěn)定性也不相同。例如,暴雨或長(zhǎng)期降雨以及融雪一方面降低巖(土)體的強(qiáng)度、增大孔隙水的壓力,使邊坡滑動(dòng)面的抗滑能力降低,另一方面增大邊坡下滑力,兩者結(jié)合起來(lái)極大地降低了邊坡的穩(wěn)定性。 風(fēng)化作用使巖(土)體的抗剪強(qiáng)度減弱,裂縫增加、擴(kuò)大,影響邊坡的形狀和坡度。此外,沿裂縫風(fēng)化時(shí)可以使巖(土)體脫落或沿邊坡崩塌、堆積和滑移等。 (6)人類的工程活動(dòng) 隨著人類工程活動(dòng)的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴(kuò)大,對(duì)公路邊坡穩(wěn)定性的影響越來(lái)越顯著,特別是不當(dāng)?shù)娜祟惞こ袒顒?dòng)引起的邊坡失穩(wěn)事故經(jīng)常發(fā)生。對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的人類工程活動(dòng)包括削坡、坡頂加
15、載、地下開挖等3. 邊坡病害的防治原則邊邊坡病害防治采取以防為主,輔以治理的原則,在線路選定前要做到準(zhǔn)確勘查所經(jīng)路線的巖土性質(zhì)及其他相關(guān)的工程地質(zhì)問(wèn)題,不僅為后面的設(shè)計(jì)施工提供準(zhǔn)確詳盡的第一手資料,而且避免出現(xiàn)較大的安全事故。(1)堅(jiān)持以工程地質(zhì)條件為依據(jù)。重視滑坡定性評(píng)價(jià),輔以定量評(píng)價(jià)。定量評(píng)價(jià)一定要滿足定性評(píng)價(jià)。(2)安全性:根據(jù)防治對(duì)象的重要程度,設(shè)計(jì)使用年限。根據(jù)地震條件、地下水條件合理地?cái)M定滑坡推力計(jì)算的安全系數(shù)。(3)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性:充分利用一切地形、地質(zhì)條件,因地制宜地采取有效工程措施,加強(qiáng)滑坡的整體穩(wěn)定性,做到工程措施、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理性。(4)實(shí)施的可能性:充分考慮施工過(guò)程和順
16、序,以保證滑體逐步趨于穩(wěn)定,并確保施工人員安全。(5)重視社會(huì)人文因素:制訂工程措施和施工順序時(shí),應(yīng)注意協(xié)調(diào)施工與當(dāng)?shù)鼐用裆畹年P(guān)系,盡量不影響當(dāng)?shù)鼐用裾I睢?6)重視環(huán)保綠化。(7)對(duì)于性質(zhì)復(fù)雜的大型滑坡,可以繞避時(shí)應(yīng)盡量繞避。當(dāng)繞避有困難或在經(jīng)濟(jì)上顯著不合理時(shí),應(yīng)視滑坡規(guī)模、公路與滑坡的相互影響程度、防治與治理費(fèi)用等條件,設(shè)計(jì)幾種方案比選。(8)對(duì)于可能突然發(fā)生急劇變形的滑坡,應(yīng)采取迅速有效的工程措施;對(duì)于滑坡緩慢的大型滑坡,應(yīng)全面規(guī)劃和整治,仔細(xì)觀察每期工程的效果,以采取相應(yīng)的治理措施;對(duì)于施工及運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的大型滑坡,應(yīng)慎重做出繞避、治理方案或局部改移與防治措施相結(jié)合的方案等,經(jīng)全面
17、綜合比較后決定取舍,應(yīng)采取預(yù)防措施,避免其復(fù)活或產(chǎn)生新的滑坡。(9)對(duì)于性質(zhì)簡(jiǎn)單的中小型滑坡,一般情況下可進(jìn)行整治,路線不必繞避。但應(yīng)注意調(diào)整路線平、縱面位置,以求整治簡(jiǎn)單、工程量小、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理。(10)路線通過(guò)滑坡的位置,一般滑坡上緣或下緣比滑坡中部好?;孪戮壍穆坊自O(shè)成路堤形式,以減輕滑體自重;對(duì)于窄長(zhǎng)而陡峭的滑坡,可用旱橋通過(guò)。(11)整治滑坡之前,一般應(yīng)先做好臨時(shí)排水系統(tǒng),以減緩滑坡的發(fā)展,然后針對(duì)引起滑坡滑動(dòng)的主要因素,采取相應(yīng)的措施。(12)滑坡整治工程宜在旱季進(jìn)行,并注意施工方法和程序,避免引起滑坡的發(fā)展。3.1邊坡加固研究在整治原則的指導(dǎo)下,邊坡病害整治主要是綜合考慮
18、各方面因素,采用工程防護(hù)技術(shù)、植物防護(hù)技術(shù)或兩者結(jié)合在一起的綜合防治技術(shù)來(lái)進(jìn)行。3.2邊坡防護(hù)與加固的基本要求(1)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和施工材料等情況,因地制宜、就地取材,選用適當(dāng)?shù)墓こ填愋突虿扇【C合措施,以保證公路路基的穩(wěn)定,并不要隨意取消或減少必要的邊坡防護(hù)工程措施。 (2)在不良的氣候和水文條件下,對(duì)粉砂、細(xì)砂與易于風(fēng)化的巖(土)石邊坡以及黃土類邊坡,均宜在土石方施土后及時(shí)防護(hù)。 (3)對(duì)于沖刷防護(hù),一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段,在沿河路基邊坡設(shè)砌石護(hù)坡、石籠和水泥混凝土預(yù)制板等,以抵抗水流的沖刷和淘刷。 (4)坡面防護(hù)一般不考慮邊坡地層的側(cè)壓力,故要求防護(hù)的邊坡有足
19、夠的穩(wěn)定性。 (5)對(duì)高而陡的防護(hù)構(gòu)造物,設(shè)計(jì)和施工時(shí)要設(shè)置便于檢查、維修的安全設(shè)施。 4. 各種防護(hù)工程適用條件(一)植物防護(hù) 1種草防護(hù)適用于邊坡穩(wěn)定,坡面受雨水沖刷輕微,且易于草類生長(zhǎng)的路堤與路塹邊坡。播種方法有撤播法、噴播法和行播法。當(dāng)前推廣使用的兩種新方法是濕式噴播技術(shù)和客土噴播技術(shù)。 2鋪草皮適用于需要迅速綠化的土質(zhì)邊坡。草皮護(hù)坡鋪置形式有平鋪式、疊鋪式、方格式和卵(片)石方格式四種。 3植灌木與種草、鋪草皮配合使用,使坡面形成良好的防護(hù)層,適用于土質(zhì)邊坡和膨脹土邊坡,但對(duì)鹽漬土經(jīng)常浸水、經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土邊坡不宜采用。 (二)工程防護(hù) 1框格防護(hù)適用于土質(zhì)或風(fēng)化巖石邊坡進(jìn)行防
20、護(hù),框格防護(hù)可采用混凝土、漿砌片(塊)石、卵(礫)石等做骨架,框格內(nèi)宜采用植物防護(hù)或其他輔助防護(hù)措施。2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)適用于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石挖方邊坡,巖石表面比較完整,尚無(wú)剝落。(2)捶面防護(hù)適用于易受雨水沖刷的土質(zhì)邊坡和易風(fēng)化的巖石邊坡。(3)噴漿和噴射混凝土防護(hù)適用于邊坡易風(fēng)化、裂隙和節(jié)理發(fā)育、坡面不平整的巖石挖方邊坡。 3護(hù)面墻用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質(zhì)邊坡。用護(hù)面墻防護(hù)的挖方邊坡不宜陡于1:05,并應(yīng)符合極限穩(wěn)定邊坡的要求。護(hù)面墻分為實(shí)體、窗孔式、拱式等類型,應(yīng)根據(jù)邊坡地質(zhì)條件合理選用。 4石砌護(hù)坡 (1
21、)干砌片石護(hù)坡適用于易受水流侵蝕的土質(zhì)邊坡、嚴(yán)重剝落的軟質(zhì)巖石邊坡、周期性浸水及受水流沖刷較輕(流速小于24ms)的河岸或水庫(kù)岸坡的坡面防護(hù)。 (2)漿砌片(卵)石護(hù)坡適用于防護(hù)流速較大(36ms)、波浪作用較強(qiáng),有流水、漂浮物等撞擊的邊坡。對(duì)過(guò)分潮濕或凍害嚴(yán)重的土質(zhì)邊坡應(yīng)先采取排水措施再行鋪筑。 (3)漿砌預(yù)制塊防護(hù)適用于石料缺乏地區(qū)。預(yù)制塊的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C15。 5錨桿鐵絲網(wǎng)噴漿或噴射混凝土護(hù)坡適用于直面為碎裂結(jié)構(gòu)的硬巖或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的不連續(xù)地層,以及坡面巖石與基巖分離并有可能下滑的挖方邊坡。(三)土工織物防護(hù) 1掛網(wǎng)式坡面防護(hù)適用于風(fēng)化碎落較嚴(yán)重的巖石邊坡。 2土工織物復(fù)合植被防護(hù)的典
22、型形式是三維土工網(wǎng)(墊)植草防護(hù),主要適用于邊坡坡度緩于1:1,邊坡高度小于3m的土質(zhì)邊坡。 3其他土工織物防護(hù)有草坪植生帶、適用于破碎或易風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡的錨桿掛高強(qiáng)塑料網(wǎng)格噴漿(噴射混凝土),以及土工織物作反濾層的護(hù)坡。5. 邊坡防護(hù)與加固的技術(shù)方法 隨著我國(guó)公路建設(shè)的迅速發(fā)展,為保持公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,減少公路路基病害的發(fā)生,確保行車安全,公路路基邊坡的防護(hù)具有重要的作用。公路路基邊坡的防護(hù)分為兩類:一種是邊坡的生態(tài)防護(hù),所謂邊坡生態(tài)防護(hù)是指單獨(dú)用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相集合的固坡措施 。第二種是邊坡的工程防護(hù),它主要是利用堆砌混凝土、磚塊或其它材料對(duì)邊坡進(jìn)行
23、防護(hù),是公路邊坡防護(hù)的傳統(tǒng)方法之一。目前常用的方法包括:漿砌片石、干砌片石、水泥砼預(yù)制塊防護(hù)等。就目前邊坡防護(hù)方法的研究來(lái)看,不應(yīng)停留在單純的工程防護(hù)或生態(tài)防護(hù)方法上,應(yīng)將兩者結(jié)合起來(lái),發(fā)揮其各自的長(zhǎng)處,避免其缺點(diǎn),達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。5.1. 生態(tài)防護(hù) 生態(tài)防護(hù)即采用植被護(hù)坡的方法護(hù)坡,植被護(hù)坡一般多采用在邊坡上種植草、植樹或鋪草皮,以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達(dá)到保護(hù)邊坡的作用。隨著土工材料植草護(hù)坡技術(shù)的引進(jìn),三維植被網(wǎng)護(hù)坡、土工格室植草護(hù)坡等護(hù)坡技術(shù)在邊坡工程中陸續(xù)獲得應(yīng)用。在借鑒國(guó)外客土噴播護(hù)坡技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國(guó)開發(fā)了噴混植生技術(shù),以及巖石邊坡厚層基材
24、噴射植被護(hù)坡技術(shù)。植物防護(hù)不僅可以美化公路環(huán)境,調(diào)節(jié)邊坡的濕溫,起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用,而且又比較簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),還起到美化協(xié)調(diào)環(huán)境的作用,對(duì)于土質(zhì)邊坡是一種有效的防護(hù)措施。路基植被防護(hù)分為地上部分和地下部分。一、地上部分:即植物莖葉枝干它能夠降低雨水沖擊速度, 有效削弱雨滴對(duì)土壤的破壞作用。植被的覆蓋率越高,攔截效果越好。覆蓋度是水土保持研究中一項(xiàng)重要指標(biāo), 加速植被的恢復(fù)和建設(shè), 提高覆蓋率成為當(dāng)前水土流失防治的重要途徑和措施。二、地下部分: 即植物的根系,能使土壤增加根孔, 提高土壤透水性和持水性增加土壤的抗蝕,抗沖性能,從而起到減少地表徑流和土壤沖刷的作用?;谝陨系奶攸c(diǎn),高速公路路基邊
25、坡進(jìn)行植被恢復(fù)時(shí),必需選擇合適的植被種類才能達(dá)到預(yù)期的效果。(1)種草防護(hù)種草坡面防護(hù)適用于邊坡穩(wěn)定、坡面沖刷較微且邊坡高度不高、坡度不陡于1:1.25、適宜種草的土質(zhì)邊坡或經(jīng)改良的邊坡;一般要求邊坡高度不高(<6m)、不浸水或短期浸水,邊坡上已扎根的種草坡面防護(hù)可容許緩慢流水的短期沖刷。種草坡面防護(hù)一般不適于巖石邊坡防護(hù),若要在巖石邊坡中適用,需使用針對(duì)巖石邊坡研發(fā)的生物防護(hù)技術(shù)。種草常用的幾種播種方法:撒播;是最簡(jiǎn)單易行的方法,適用于比較松軟的土質(zhì)邊坡。溝播;適用于土質(zhì)比較堅(jiān)硬的邊坡上,須對(duì)溝內(nèi)土體進(jìn)行換土處理,使草籽易于發(fā)芽生長(zhǎng)。噴播;適用于人員作業(yè)不便,或因邊坡土質(zhì)過(guò)于貧瘠、或是
26、巖石邊坡上。植生帶;在暴雨強(qiáng)度較大的地區(qū),可在坡面上鋪設(shè)草坪植生帶進(jìn)行種草。種草進(jìn)行坡面防護(hù)的特點(diǎn):施工簡(jiǎn)單方便、成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度小、施工進(jìn)度快、美化路容與保護(hù)環(huán)境,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,因此,在有條件的地方應(yīng)盡量使用。a.施工要點(diǎn):1、優(yōu)選草種,草種根據(jù)防護(hù)目的、氣候、土質(zhì)、施工季節(jié)確定,應(yīng)選用易成活、生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、葉莖矮或有匍匐莖的多年生草種。2、及時(shí)養(yǎng)護(hù)管理3、草皮的選擇:應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茂的耐旱草種,不宜采用喜水草種,嚴(yán)禁采用生長(zhǎng)在沼澤地的草皮.4、 適用于需要快速綠化且坡率緩于1:1的土質(zhì)邊坡及嚴(yán)重風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡。5、施工季節(jié):鋪草皮一般應(yīng)在春季或秋季進(jìn)行,氣候
27、干旱地區(qū)則應(yīng)在雨季進(jìn)行6、 鋪設(shè)時(shí),應(yīng)從坡腳向上鋪釘,且用尖木樁固定于邊坡上,草皮厚度宜為100mm.7、形式:可根據(jù)需要選擇平鋪、疊鋪或方格鋪等形式。 為克服邊坡種草難以成活和不能立即發(fā)揮防護(hù)作用的缺點(diǎn),可以用栽草代替種草。在苗圃的大批草籽成活后,拔草移栽在邊坡上。與種草相比較,栽草可以較快地形成綠化帶,較早發(fā)揮邊坡防護(hù)的作用。(2)鋪草皮防護(hù)鋪草皮防護(hù)是通過(guò)人工在邊坡面鋪設(shè)天然草皮的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施。適用于邊坡坡度較陡,沖刷稍嚴(yán)重、需要迅速得到防護(hù)或綠化的土質(zhì)邊坡。鋪草皮坡面防護(hù)方法,其作用與種草坡面防護(hù)一樣,可以迅速對(duì)施工完后的邊坡實(shí)施坡面防護(hù)。鋪草皮的方法,可根據(jù)坡面沖刷的情況
28、、邊坡坡度、坡面水流速度的具體條件,分別采用平鋪(平行于坡面鋪裝)、水平疊鋪(平行于水平地面)、垂直疊鋪(垂直于坡面)、斜交疊鋪(與水平坡面垂直成一小于90°的角)等形式。 平鋪草皮防護(hù),具有施工簡(jiǎn)單、工程造價(jià)較低等特點(diǎn),適用于邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質(zhì)及嚴(yán)重風(fēng)化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護(hù)工程,是設(shè)計(jì)應(yīng)用最多的傳統(tǒng)坡面植物防護(hù)措施之一,但由于施工后期養(yǎng)護(hù)管理困難,平鋪草皮易被沖走,且成活率低,工程質(zhì)量往往難以保證,達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果,而且易造成坡面沖溝、表土流失、坍滑等邊坡病害,導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程。(3)種樹防護(hù)a.邊坡防護(hù)植物選擇的原則從護(hù)坡功能考
29、慮,植物防護(hù)首先要求能加固穩(wěn)定邊坡,而且有綠化和改善公路環(huán)境的作用,所以防護(hù)植物要求有以下特點(diǎn):(1)植物根系發(fā)達(dá),有良好的固土和護(hù)坡效果;(2)覆蓋度大,密度大;(3)綠期長(zhǎng),多年生,耐踐踏,適宜于粗放管理,容易移植、繁殖,最好能自然繁殖衍生,易于管理;(4)最好有較強(qiáng)的抗污染和凈化空氣的能力。b從氣候土質(zhì)環(huán)境考慮,理想的防護(hù)植物應(yīng)具有以下條件:(1)適合當(dāng)?shù)貧夂?主要是濕度和降水)條件;(2)抗逆性強(qiáng),易繁殖,有抗寒、耐熱、抗旱等性能;(3)具有抗病毒、抗倒伏性能,生長(zhǎng)快,擴(kuò)張性強(qiáng),在短時(shí)間內(nèi)就能郁閉邊坡;(4)耐貧瘠、耐粗放;(5)能適應(yīng)如鹽堿等特殊環(huán)境條件。c.植物防護(hù)技術(shù)的種類及特點(diǎn)
30、根據(jù)不同的邊坡地質(zhì)條件,采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)分為:種草防護(hù)、鋪草皮防護(hù)、植樹防護(hù)、液壓噴播植草防護(hù)、土工網(wǎng)植草防護(hù)、行栽香根草防護(hù)、蜂巢式網(wǎng)格植草防護(hù)、客土植生植物防護(hù)、噴混植生植物防護(hù)、三維網(wǎng)植草防護(hù)、土工格室結(jié)合三維網(wǎng)植草防護(hù)等。植樹應(yīng)在1:1.5或更緩的邊坡上,或在邊坡以外河岸及漫灘處。主要作用是加固邊坡、防止和減緩水流的沖刷。植樹品種以根系發(fā)達(dá)、枝葉茂盛、生長(zhǎng)迅速的低矮灌木為主。d.施工要點(diǎn):1、播種的時(shí)間一般選擇在氣候溫和、濕度較大的春、秋為宜,不宜在干燥的風(fēng)季和暴雨季節(jié)播種。2、噴播后要及時(shí)養(yǎng)護(hù)(適時(shí)補(bǔ)種、灑水、施肥、清除雜草),直至植物成長(zhǎng)覆蓋坡面。
31、4土工網(wǎng)植草防護(hù)土工網(wǎng)植草護(hù)坡,是國(guó)外近十多年新開發(fā)的一項(xiàng)集坡面加固和植物防護(hù)于一體的復(fù)合型邊坡防護(hù)措施。該技術(shù)所用土工網(wǎng)是一種邊坡防護(hù)新材料,是通過(guò)特殊工藝生產(chǎn)的三維立體網(wǎng),不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發(fā)芽、生長(zhǎng)的作用。隨著植物生長(zhǎng)、成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與土工網(wǎng)就共同對(duì)邊坡起到了長(zhǎng)期防護(hù)、綠化作用,土工網(wǎng)植草護(hù)坡能承受4ms以上流速的水流沖刷,在一定條件下可替代漿(干)砌片石護(hù)坡。目前,國(guó)內(nèi)土工網(wǎng)植草護(hù)坡在公路、堤壩邊坡防護(hù)工程中使用較多,鐵路部門相對(duì)較少。5行栽香根草防護(hù)香根草是近十多年才被人們“重新發(fā)現(xiàn)”的一種禾本科植物,長(zhǎng)勢(shì)挺立,根系
32、發(fā)達(dá)、粗壯,耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應(yīng)能力極強(qiáng)。行栽香根草護(hù)坡充分利用了香根草的優(yōu)良特征,具有顯著增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性和理想的固土護(hù)坡功能,大有取代傳統(tǒng)片石護(hù)坡之趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少,還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設(shè)等邊坡防護(hù)工程中進(jìn)一步試驗(yàn)推廣。6蜂巢式網(wǎng)格植草防護(hù)蜂巢式網(wǎng)格植草防護(hù),是一項(xiàng)類似于干砌片石護(hù)坡的邊坡防護(hù)技術(shù),是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網(wǎng)格后,在網(wǎng)格內(nèi)鋪填種植土,再在磚框內(nèi)栽草或種草的一項(xiàng)邊坡防護(hù)措施。該技術(shù)所用框磚可在預(yù)制場(chǎng)批量生產(chǎn),能有效地分散坡面雨水徑流,減緩水流速度,防止坡面沖刷,保護(hù)草皮生長(zhǎng)。這種護(hù)坡施工簡(jiǎn)單,外觀齊整,造型美觀
33、大方,具有邊坡防護(hù)、綠化雙重效果,工程造價(jià)適中,略高于漿砌片石骨架護(hù)坡,多用于填方邊坡的防護(hù)。7客土植生(客土噴播)植物防護(hù)客土植生植物護(hù)坡,是在邊坡坡面上掛網(wǎng)機(jī)械噴填(或人工鋪設(shè))一定厚度、適宜植物生長(zhǎng)的土壤或基質(zhì)(客土),并噴播種子的邊坡植物防護(hù)措施。將植物生長(zhǎng)基質(zhì)(客土)和種子用掛網(wǎng)噴附的方式覆蓋在坡面,實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石邊坡的防護(hù)和綠化。多用于普通條件下無(wú)法綠化或綠化效果差的邊坡。施工工序?yàn)椋呵謇砥旅妗@孔打錨桿、掛網(wǎng)、噴射客土。由于客土可以由機(jī)械拌和,掛網(wǎng)實(shí)施容易,因此,施工的機(jī)械化程度高,速度快,無(wú)論從效率和成本上都比漿砌片石護(hù)面墻和掛網(wǎng)噴混凝土防護(hù)要優(yōu)越。該技術(shù)在公路邊坡防護(hù)中已被大量應(yīng)
34、用,在日本等國(guó)家已經(jīng)被作為邊坡綠化的常規(guī)方法加以應(yīng)用,植被防護(hù)的效果良好,基本不需要養(yǎng)護(hù)即可維持植物的正常生長(zhǎng)。8噴混植生植物防護(hù)噴混植生植物防護(hù)是類似于客土噴播的一項(xiàng)生態(tài)防護(hù)技術(shù),是在穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)后,采用專用噴射機(jī),將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠“基材”生長(zhǎng)發(fā)育,形成植物護(hù)坡的施工技術(shù),具有防護(hù)邊坡、恢復(fù)植被雙重作用,可以取代傳統(tǒng)的噴錨防護(hù)、片石護(hù)坡等圬工措施。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水利等各類巖石邊坡綠化防護(hù)工程中。對(duì)于邊坡穩(wěn)定性不足者,首先在坡面上打設(shè)錨桿并掛鍍鋅編織鐵絲網(wǎng)起到穩(wěn)定坡面的作用,然后將由豁土、谷殼、鋸末、水泥、復(fù)合肥以及草木種子
35、等通過(guò)一定配方拌和的混合物噴射在邊坡上,噴射厚度一般為0.060.1m,視坡度和坡面的破碎程度而定。對(duì)于邊坡比較穩(wěn)定者則可以直接在原始坡面上噴射混合物。一周之后,巖石坡面上就會(huì)逐漸形成草木結(jié)合的植被綠化。與客土噴播相比,此項(xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)是保水、保肥效果較差,植物演替及隔熱性能較低。9植生基質(zhì)噴射防護(hù)巖石邊坡生態(tài)防護(hù)工程技術(shù)植生基質(zhì)噴射技術(shù)(簡(jiǎn)稱PMS技術(shù)),可應(yīng)用于坡度小于1:0.5的軟巖、硬巖邊坡及酸性、強(qiáng)酸性土質(zhì)邊坡。PMS技術(shù)是利用活性植物材料即植生基質(zhì)(PGM),結(jié)合土工合成網(wǎng)等工程材料,在巖石坡面構(gòu)建一個(gè)具有我自生長(zhǎng)能力的功能系統(tǒng),利用植生基質(zhì)按設(shè)計(jì)厚度噴射到巖石坡面上,通過(guò)植物的生長(zhǎng)
36、活動(dòng)和其他輔助工程措施進(jìn)行邊坡加固的一門高新技術(shù)。PMS技術(shù)主要有三道工序,即打錨桿(錨釘)、掛土工合成網(wǎng)和噴植生基質(zhì)。PMS技術(shù)成本低,不足國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)成本的一半,且施工后養(yǎng)護(hù)較粗放,維護(hù)簡(jiǎn)便,只需作適當(dāng)?shù)臐菜芾怼_x擇適合生長(zhǎng)的混合植物種子,以形成草本植物群落(先鋒植被)一草、灌混生植物群落(進(jìn)化植被)一草、灌、喬多樣性混生群落(穩(wěn)定的護(hù)坡植被)的合理生態(tài)演變過(guò)程,從而達(dá)到良好的護(hù)坡效果5.2.邊坡工程防護(hù)技術(shù) 工程防護(hù)技術(shù)可分為工程加固措施與工程防護(hù)措施。工程加固措施可以對(duì)邊坡可以起加固作用,比如錨桿、抗滑樁和擋土墻等加固措施;工程防護(hù)措施用于對(duì)邊坡坡面進(jìn)行防護(hù),只適用于穩(wěn)定邊坡,主要
37、應(yīng)用于巖石邊坡,比如干砌片石防護(hù)、噴射混凝土護(hù)坡等,其作用是防止巖石邊坡坡面被風(fēng)化、土質(zhì)邊坡坡面被雨水沖刷。(一).坡面防護(hù) 坡面防護(hù)措施主要有抹面、捶面、噴砂漿和噴混凝土、勾縫和灌漿、護(hù)面墻、干砌片石、漿砌片石等方式。(1)抹面防護(hù) 適用于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖層路塹邊坡,在坡面上加設(shè)一層耐風(fēng)化表層,以隔離大氣的影響,防止風(fēng)化。常用的抹面材料有各種石灰混合料灰漿、水泥砂漿等。抹面厚度一般為37cm,可使用68年。為防止表面產(chǎn)生微細(xì)裂縫影響抹面使用壽命,可在表面涂一層瀝青保護(hù)層。(2)捶面防護(hù) 適用于易受沖刷的土質(zhì)邊坡或易風(fēng)化剝落的巖質(zhì)邊坡,且坡度不陡于1:0.5。其防護(hù)性質(zhì)與抹面防護(hù)相近,使用材料也
38、大體相同。一般厚度為10一15cm,捶面厚度較抹面厚度要大,相應(yīng)強(qiáng)度較高,可抵抗較強(qiáng)的雨水沖刷,使用期限為810年。(3)噴砂漿和噴混凝土防護(hù) 適用于坡面易風(fēng)化、節(jié)理裂縫發(fā)育、坡面為碎裂結(jié)構(gòu)的巖石坡面,其主要作用是巖石進(jìn)一步風(fēng)化,增加邊坡的穩(wěn)定性和保護(hù)邊坡不發(fā)生落石崩坍。噴射混凝土護(hù)坡在具有重量輕、防止風(fēng)化、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也具有費(fèi)用高、厚度難控制、易偷工減料、對(duì)公路自然景觀破壞大、封面阻水易引起邊坡飽水坍塌滑坡的缺點(diǎn)。(4)勾縫和灌漿 適用于較堅(jiān)硬且不易風(fēng)化的巖石路塹邊坡,節(jié)理裂縫多而細(xì)者用勾縫,大而深者用灌漿。(5)做護(hù)面墻 適用于風(fēng)化嚴(yán)重或易風(fēng)化的軟質(zhì)巖,也用于較破碎巖石的挖方邊坡
39、和破面易受侵蝕或易小型坍塌的土質(zhì)邊坡。護(hù)面墻必須建在符合穩(wěn)定邊坡要求的地段,且護(hù)面墻的基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)定的地基上。其優(yōu)點(diǎn)是既提高了挖方邊坡的穩(wěn)定性,又降低了邊坡高度,還減少了邊坡挖方數(shù)量、節(jié)省了工程造價(jià)。(6)干砌片石防護(hù) 適用于土質(zhì)、軟巖及易風(fēng)化、破壞較嚴(yán)重的填挖方路基邊坡。在砌面防護(hù)中,宜首選干砌片石結(jié)構(gòu),這不僅為了節(jié)省投資,而且可以適應(yīng)邊坡有較大的變形。但干砌片石受水流沖擊時(shí),細(xì)小顆粒易被流水沖刷帶走而引起大的沉陷,其結(jié)構(gòu)分單層鋪砌(圖1)和雙層鋪砌兩種。為防止坡面土層被水流沖出和減輕漂浮物的撞擊力,應(yīng)在干砌片石防護(hù)下設(shè)置碎石或砂礫構(gòu)成的墊層(反濾層),墊層也可用土工織物代替。圖1 單層石
40、砌護(hù)坡示意圖(7)漿砌片石護(hù)坡 一般適用于易受水侵蝕的土質(zhì)邊坡、嚴(yán)重剝落的軟質(zhì)巖石邊坡、強(qiáng)風(fēng)化或較破碎巖石邊坡、殘坡積較厚而松散的邊坡。抹面和捶面是我國(guó)公路建設(shè)中常用的防護(hù)方法,材料均可就地采集,造價(jià)低廉,但強(qiáng)度不高,耐久性差,手工作業(yè),費(fèi)時(shí)費(fèi)工,在一般等級(jí)公路上使用問(wèn)題尚不顯著,若在高速公路特別是邊坡較高時(shí)就有一定的局限性。干砌片石或漿砌片石防護(hù)在不適于植物防護(hù)或者有大量開山石料可以利用的地段最為適合。砌石防護(hù)的優(yōu)越性是顯而易見的,它堅(jiān)固耐用、材料易得、施工工藝簡(jiǎn)單、防護(hù)效果好,因而在高速公路的邊坡防護(hù)中得到廣泛的應(yīng)用。(二).錨桿加固防護(hù) 對(duì)于失穩(wěn)邊坡和可能失穩(wěn)邊坡,我們須采用邊坡加固技術(shù)
41、來(lái)保證邊坡的穩(wěn)定性,然后再考慮坡面防護(hù)工程。邊坡加固技術(shù)包括錨桿防護(hù)、抗滑樁防護(hù)和擋土墻防護(hù)等。坡面為碎裂結(jié)構(gòu)的硬巖、層狀結(jié)構(gòu)的不連續(xù)地層、坡面巖石與基巖分離有可能下滑的挖方邊坡適用于錨桿防護(hù)。這種防護(hù)還特別適用于巖層傾角接近邊坡坡角和有裂隙的厚層巖石。另外,還有在一些土質(zhì)邊坡中常用的土釘墻,原理上與錨桿及抗滑樁相同,通過(guò)打人土釘,增加邊坡土體的整體抗滑力,達(dá)到提高邊坡穩(wěn)定系數(shù)的目的。(三).支擋工程(1)抗滑擋土墻 抗滑擋土墻是整治滑坡常用的有效措施之一。抗滑擋土墻一般設(shè)置在滑坡前緣,擋土墻基礎(chǔ)必須深埋于滑動(dòng)面(帶)以下的穩(wěn)定地層中,以免隨滑體被推走??够瑩跬翂Σ捎弥亓κ剑脡ι碇亓縼?lái)抗衡
42、滑體,優(yōu)點(diǎn)是取材容易、機(jī)械化要求不高、施工方便、見效快。常用路基擋土墻(a)重力式擋土墻 重力式擋土墻依靠圬工墻體的自重抵抗墻后土體的側(cè)向推力(土壓力),以維持土體的穩(wěn)定,是我國(guó)目前最常用的一種擋土墻形式,多用漿砌片(塊)石砌筑。缺乏石料地區(qū),有時(shí)可用混凝土預(yù)制塊作為砌體,也可直接用混凝土澆筑,一般不配鋼筋或只在局部范圍配置少量鋼筋。這種擋土墻形式簡(jiǎn)單、施工方便,可就地取材、適應(yīng)性強(qiáng),因而應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是墻身截面大,圬工數(shù)量也大,在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制,墻高不宜過(guò)高。重力式擋土墻墻背形式可分為俯斜、仰斜、垂直、凸形折線(凸折式)和衡重式5種。(b)加筋土擋土墻 加筋土擋土墻是在土
43、中加入拉筋,利用拉筋與土之間的摩擦作用,改善土體的變形條件和提高土體的工程特性,從而達(dá)到穩(wěn)定土體的目的。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成。一般應(yīng)用于地形較為平坦、且寬敞的填方路段上,在挖方路段或地形陡峭的山坡,由于不利于布置拉筋,一般不宜使用。 加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物,能夠適應(yīng)地基輕微的變形,填土引起的地基變形對(duì)加筋土擋土墻的穩(wěn)定性影響比對(duì)其他結(jié)構(gòu)物小,地基的處理也較簡(jiǎn)便;它是一種很好的抗振結(jié)構(gòu)物;節(jié)約占地,造型美觀;造價(jià)比較低,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。(c)錨桿擋土墻 錨桿擋土墻是利用錨桿與地層間的錨固力來(lái)維持結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定的一種擋土結(jié)構(gòu)物。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)重量輕,節(jié)約大量的圬工和節(jié)
44、省工程投資;利于擋土墻的機(jī)械化、裝配化施工,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;少量開挖基坑,克服不良地基開挖的困難,并利于施工安全。缺點(diǎn)是施工工藝要求較高,要有鉆孔、灌漿等配套的專用機(jī)械設(shè)備,且要耗用一定的鋼材。 錨桿擋土墻適用于缺乏石料的地區(qū)和挖基困難的地段,一般用于巖質(zhì)路塹路段,但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用,還可應(yīng)用于陡坡路堤。壁板式錨桿擋土墻多用于巖石邊坡防護(hù)。 錨桿擋土墻由于錨固地層、施工方法、受力狀態(tài)以及結(jié)構(gòu)形式等的不同,有各種各樣的形式。按墻面的結(jié)構(gòu)形式可分為柱板式錨桿擋土墻和壁板式錨桿擋土墻。(3)抗滑樁 抗滑樁又稱錨固樁,是近年來(lái)應(yīng)用廣泛的一種新型抗滑支擋結(jié)構(gòu)物,抗滑樁埋于穩(wěn)定滑體中,依靠
45、樁與樁周巖(土)體的相互嵌制作用把滑坡推力傳遞到穩(wěn)定地層,利用穩(wěn)定地層的錨固作用和被動(dòng)抗力,使滑坡得到穩(wěn)定。6. 路基邊坡防排水 在對(duì)路基邊坡進(jìn)行防護(hù)時(shí),一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)就是路基邊坡的防排水處理。其處理方法可概括為“疏、堵、綠、補(bǔ)”四字方針。邊坡設(shè)施及適用條件表 3名稱定義適用條件邊溝為匯集和排除路面、路肩及邊坡的流水,在路基兩側(cè)設(shè)置的縱向排水溝設(shè)于挖方路段及低路堤坡腳外側(cè)截水溝(天溝)為攔載山坡上流向路基的水,在路塹邊坡頂以外設(shè)置的排水溝(1)設(shè)于挖方路基邊坡坡頂排水溝(載水溝)將邊溝載水溝和路基附近低洼地處匯集的水引向路基以外的水溝(1)將邊溝、載水溝的水引到路基的外處(2)地面溝渠曲折,
46、或低洼處積水影響路基穩(wěn)定處;(3)適于相鄰涵洞,減少涵洞數(shù)量急流槽在陡坡或深溝地段設(shè)置的坡度較陡、水流不離開槽底的溝槽(1)設(shè)置于高差較大或坡度較陡需設(shè)置排水溝的地段(2)高路堤路段設(shè)有攔水緣石的出水口處跌水在陡坡或深溝地段設(shè)置的溝低為梯形,水流呈瀑布跌落式通過(guò)的溝槽(1)涵洞進(jìn)出水口處;(2)急流槽之間的連接處;(3)載水溝與邊溝連接的溝槽蒸發(fā)地在氣候干燥且排水困難地段,于公路兩側(cè)每隔一定距離,為匯集邊溝流水任其蒸發(fā)所設(shè)置的積水池雨量不大,氣候干燥,日照較強(qiáng),排水困難的呼段攔水緣石為避免高路堤邊坡路面排水沖刷,在路肩上設(shè)置的排水帶設(shè)于高路堤路肩上6.1“疏” 疏就是有效地疏導(dǎo)路面積水,使其及
47、時(shí)排出路基。要做好水流疏導(dǎo)工作,必須保持跌水槽、急流槽、截水溝、排水溝、路邊溝等排水設(shè)施的有效性和完好性,保證路面不積水,排水系統(tǒng)水位不受自然因素影響,以確保路堤的穩(wěn)定。如何疏導(dǎo)路面積水是邊坡排水中的重點(diǎn),是保證邊坡穩(wěn)定的根本。合理的排水設(shè)施設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。(1)邊坡排水設(shè)施及適用條件,見表3。(2)截水溝 截水溝設(shè)計(jì)的一般要求:當(dāng)路基挖方上側(cè)山坡匯水面積較大時(shí),應(yīng)設(shè)置截水溝。截水溝應(yīng)能保證迅速排除地面水,溝底縱坡一般不應(yīng)小于0.5,以免水流停滯。對(duì)土質(zhì)地段的截水溝,必要時(shí)應(yīng)采取加固措施,以免水流沖刷或滲漏。截水溝應(yīng)結(jié)合地形合理布置,直接舒順。在轉(zhuǎn)折處應(yīng)以曲線聯(lián)結(jié),必要時(shí)應(yīng)采取加固措施。 截
48、水溝類型及設(shè)置要求 表4類型圖式設(shè)置要求梯形土質(zhì)截水溝(1)一般土質(zhì)截水溝適用; (2)b不小于0.5米; (3)1:m=1:11:1.5; (4)截水溝長(zhǎng)度以200500m為宜山坡覆蓋層較薄的截水溝(1)當(dāng)覆蓋層厚度<1.5m時(shí)適用; (2)深度應(yīng)適當(dāng)加大,使溝底設(shè)于基巖上設(shè)置土埂的截水溝(1)當(dāng)最低邊緣開挖深度不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)可采用設(shè)置土埂的截水溝; (2)迎水面坡度按設(shè)計(jì)水流速度、浸水高度所確定的加固類型而定漿砌片石截水溝(1)適用于地面橫坡陡,采用梯形截水溝對(duì)地面覆蓋層破壞較大的情況; (2)當(dāng)坡面地質(zhì)較差,為減少破壞面也可采用截水溝斷面形式截水溝斷面一般為梯形,底寬不小于0.
49、5m;深度按設(shè)計(jì)流量確定,亦不應(yīng)小于0.5 m;邊坡坡度視土質(zhì)而定。截水溝溝壁最低邊緣開挖深度不能滿足斷面設(shè)計(jì)要求,可在溝壁較低一側(cè)培筑土埂,土埂頂寬12m,背水面坡度為1 :11:1.5,迎水面坡則按設(shè)計(jì)水流速度、漫水高度所確定的加固類型而定。截水溝的出水口:截水溝內(nèi)的水流一般避免排人邊溝,且通常應(yīng)盡量利用地形,將截水溝中的水流排人其所在山坡一側(cè)的自然溝中或直接引到橋涵進(jìn)口處,以免在山坡上任其自流,造成沖刷;截水溝的出水口,應(yīng)與其他排水設(shè)備乎順地銜接,必要時(shí)應(yīng)設(shè)跌水或急流槽。(3)排水溝排水溝布置圖式及要求如表6。(4)急流槽急流槽類型及適用條件如表7。6.2“堵”就是要堵住已損毀的圬工、砌
50、體的孔隙和裂縫等處的滲漏水,同時(shí)還需要降低路基邊溝水位,防止地下水位升高滲入路基,對(duì)路基造成侵蝕而降低路基強(qiáng)度。堵是對(duì)疏的補(bǔ)充,所謂大水要疏,小水要堵。要堵塞住漏水和滲水,就要使硬路肩與土路肩壓頂之間、土路肩壓頂與邊坡防護(hù)砌體之間緊密聯(lián)結(jié),密不透水。沒(méi)有土路肩壓頂?shù)穆坊?,要做好土路肩橫坡整理。根據(jù)路面寬度,等距離增設(shè)排水溝,保持路面排水順暢。對(duì)因材料、結(jié)構(gòu)、沉降、氣候、雨水等原因引起的各種收縮縫、沉降縫、裂縫以及沉陷損壞等,要根據(jù)不同情況,分別采用瀝青麻絮、砂漿、細(xì)粒式混凝土等進(jìn)行填補(bǔ)修復(fù),保證不漏水、不滲水。63“綠”就是在路基邊坡種植低矮灌木類植物,通過(guò)綠化植物的根系來(lái)固土護(hù)坡,并且利用植
51、物的枝葉減弱雨水對(duì)路基邊坡的直接沖刷,保證邊坡的穩(wěn)定性,按公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范和CBM工程的要求,搞好邊坡綠化種植,可以避免雨水沖刷造成的邊坡坍塌。截水溝布置圖式表5名稱圖式設(shè)置要求截水溝與截水溝的銜接當(dāng)受地形限制,繞行較長(zhǎng),工程艱巨,附近有無(wú)出水口時(shí),可分段考慮,中部用急流槽銜接截水溝與涵洞的銜接當(dāng)有條件時(shí),可采取增設(shè)涵洞,用急流槽與涵洞銜接多道截水溝的布置當(dāng)邊坡口距分水嶺距離較長(zhǎng),山坡坡面土質(zhì)較差,坡度較陡,植被較差時(shí)應(yīng)布置多道截水溝截水溝橫向布置一般土層d>5m;有軟弱夾層d>5m,但不應(yīng)小于10m設(shè)有棄土堆時(shí)截水溝橫向布置截水溝離棄土堆坡腳15m;棄土堆坡腳離路基坡口不應(yīng)小于1
52、0m邊坡平臺(tái)上截水溝橫向布置當(dāng)土質(zhì)邊坡高度較大,降雨量較大時(shí),可考慮在邊坡平臺(tái)上設(shè)置截水溝山坡路堤上方截水溝橫向布置填方路堤上方截水溝,離開陸地坡腳至少2m 排水溝布置圖式及要求表6 圖式布置要求(1)排水溝應(yīng)盡量采用直線,如必須轉(zhuǎn)彎時(shí),其半徑不宜小于10-20m;排水溝的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定,通常宜在500m以內(nèi);(2)當(dāng)排水溝中的水流流入河道或溝渠時(shí),為讓原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積,一般應(yīng)使排水溝與原水道的水流流向成銳角相交,并力求小于45度,保證匯流處水流順暢。如限于地形,銳角相接有困難時(shí),可用半徑及R=10b的圓?。ɑ¢L(zhǎng)等于1/4圓周,b為排水溝頂寬)急流槽類型及適用條件表7類 型適 用
53、條 件漿砌片石(或混凝土預(yù)構(gòu)件)急流槽適用于一般山坡段溝槽金屬管急流槽適用于縱坡坡度陡于1:1.5的急流槽路堤邊坡急流槽適用于高路堤邊坡,與攔水帶出水口相接的排水急流槽6.4“補(bǔ)”就是要及時(shí)填補(bǔ)邊坡缺土。當(dāng)天氣惡劣,土質(zhì)含水量大,或邊坡較陡時(shí),可外摻適量水泥或生石灰粉,用來(lái)降低土的含水量,提高邊坡填土初期穩(wěn)定性。補(bǔ)土?xí)r,應(yīng)先將松散、潮濕的土方挖掘出來(lái),整出臺(tái)階,然后分層填筑、夯實(shí)。每層填土厚度控制在lOcm左右,夯擊應(yīng)采用均勻、密集的“魚鱗夯”法,保證填土密實(shí),回填完畢后整理好坡面,恢復(fù)好原坡形并適時(shí)補(bǔ)種植物。補(bǔ)土是對(duì)綠化工作的一種補(bǔ)充和輔助,兩者相輔相成。造成缺土病害的原因大都是由于原路基填
54、土不密實(shí)或人為破壞、綠化不到位等造成的,及時(shí)補(bǔ)土、適時(shí)綠化就顯得非常重要。 “疏、堵、綠、補(bǔ)”這4種防治邊坡水害的方法,是通過(guò)實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的行之有效的方法。綠和補(bǔ)可以通過(guò)植物防護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn),前兩種結(jié)合工程防護(hù)技術(shù)中的其它技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)路基邊坡的防護(hù)。在實(shí)際中要結(jié)合具體情況,因地制宜,靈活應(yīng)用,才能發(fā)揮其花錢少、見效快、防治效果好的優(yōu)點(diǎn)。7.案例分析1基本情況某泵站位于山坡上,屬低山、殘丘地貌,地面高程2260m;設(shè)計(jì)要新開挖1條長(zhǎng)約135m的進(jìn)水渠,進(jìn)水渠橫切山脊。2000年10月底施工開挖,左邊坡因坡面高差較大,在左邊坡設(shè)4級(jí)馬道(21.65m、26.6m、36.6m、46.6m), 46.6m
55、高程馬道以上開挖坡比為1:1.50,46.6m高程以下各馬道之間1:1.25,坡面呈標(biāo)準(zhǔn)的扇形面展布;右側(cè)邊坡未分級(jí)(馬道),一次性開挖到渠底,近似呈長(zhǎng)條形展布。在開挖過(guò)程中,由于種種原因,邊坡沒(méi)有立即采取保護(hù)措施,直至開挖到渠底,左側(cè)高邊坡整個(gè)坡面全部暴露在外。 在進(jìn)水渠局部段開挖至設(shè)計(jì)底板高程時(shí),左側(cè)邊坡渠底附近的炭質(zhì)泥巖就出現(xiàn)了部分隆起、滑塌現(xiàn)象(見圖3),同時(shí)在26.6m馬道以上出現(xiàn)裂縫。進(jìn)水渠左側(cè)高邊坡(在26.60m36.60m馬道之間)于2001年春節(jié)前后的雨天,出現(xiàn)了第1次的大面積滑塌,雖然后來(lái)在左邊坡26.60m36.60m馬道之間做了噴砼漿保護(hù)與局部噴錨掛網(wǎng)保護(hù)等措施,但在后期的兩次暴雨天中又分別在26.60m36.60m馬道以及36.60m馬道以上出現(xiàn)了大面積坡體滑移、隆起及崩塌,整個(gè)坡面到處出現(xiàn)隆起或反坡向的拉開裂縫,幾乎到了逢雨必滑的地步
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