高速公路坡边防护的浅析

2012-06-04 01:30卢磊陈德源
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:公路设计

卢磊陈德源

摘要:公路建设的飞速发展,公路边坡防护也随着发展,在设计边坡的防护时,需要在讲求一定规范的情况下,掌握新的发展趋势,以便应对时代对公路边坡设计上提出的新要求。本文将对公路边坡破坏的形式和发展趋势进行浅论。

关键词:公路;边坡防护;设计

Abstract: the rapid development of highway construction, highway slope protection with development, in the design of the slope protection, need to be particular about the standard in certain circumstances, master new development tendency, in order to cope with era on highway slope design proposed the new requirements. This paper analyzes the form of slope failure and development trend for shallow theory.

Keywords: highway; Slope protection; design

中图分类号: U213.1+3 文献标识码:A文章编号:

前言

随着公路等级的不断提高,边坡防护也越来越受到重视。由于有些公路路基较宽、挖填较大,特别是山岭重丘区公路,高填深挖较多,因此,积极做好边坡防护至关重要,以防止雨水、泥石流冲刷、坍塌等现象发生。

1 高等级公路路边坡防护工作重要性

高等级公路是关系到我国公路运输事业发展的关键,其对我国经济发展有着重要的影响。公路路边坡防护工作是推动交通事业发展、保障公路运输的重要工作,是为我国经济发展提供快速、方便、安全、畅通道路运输的基础。加强公路边坡防护工作是延长公路使用寿命、减少公路投入、降低资源消耗的重要工作,是降低公路运输成本的关键,其对我国建设节约型社会有着重要意义。良好的高等级公路路边坡防护能够为公路行车安全、舒适奠定基础,最大限度的提高高等级公路设施的使用效率。

2 边坡破坏的主要形式与机理

2.1公路下边坡:路基下边坡一般为填土路堤。受力稳定的路堤边坡的破坏,主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展导致路基发生破坏;沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地,砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏,较高的路基边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷,压实度较好的边坡,比压实度较低的边坡耐冲刷。

2.2公路上边坡

上边坡是人工开挖的斜坡,其强度应满足稳定边坡的要求,这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀,及其它形式的风化等作用下,边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。

冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡,如砂性土边坡、亚粘土边坡、黄土边坡等,在大气降水的作用下,沿坡面径流方向形成许多小冲沟,如不采取任何防护措施,有逐年扩大的趋势;在边坡坡脚,冬季往往发生积雪,造成坡脚湿软,强度降低,上部土体失去支撑,发生破坏;同时,高速行驶的汽车溅起的雨雪水,也冲刷坡脚。总之,土质边坡的坡脚部位,是边坡的最薄弱环节。

边坡的崩坍,一般分为三类:落石型、滑坡型、流动形,有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。

落石型一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩层必然是节理、层理、或断层影响下裂隙发育,被大小不一的裂面分割成软弱的断块,这些裂面宽而平滑,有方向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别,但能渗水,由于反复冻融,长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大,由于降雨,裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,造成崩坍。一般裂隙发育岩体,更易发生落石现象,此外硬岩下卧软弱层时,也会发生这种现象。此类破坏型式必须严格控制,崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。

滑坡型崩坍,指岩层在外力作用下剪断,沿层间软岩发生顺层滑动,多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外,当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。

大雨时的崩坍多属于流动型,砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,多会受水的影响而产生流动型崩坍,流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。

3 公路边坡防护设计的主要发展趋势

3.1刚性结构与柔性结构相结合

传统的公路边坡防护设计主要是着重对钢性结构防护措施的设计,在设计上,主要是采用可以确保边坡稳定的砌石防护和架防护钢网的形式。钢性结构的边坡防护措施,对维护边坡的安全,起着有效的作用,是边坡防护设计中常用的一种,它即简单又有效,可以切实的起到公路边坡防护的作用。

然而,近年来随着社会对环保工作的重视,国家实施交通基础建设时,对自然生态环境予以了更多的关注,在建设交通设施时,把保护环境作为工程设计的重要环节。因此,这就对公路边坡的柔性防护提出了要求,在确保边坡稳定的前提下,适当的改变钢性砌石防护单一的模式,进一步采用柔性防护。通过植物防护,在进一步巩固边坡稳定性的同时,也起到了防护边坡的措施。植物防护一般包括在边坡上种草、植草皮、植树等。根据具体的地理和气候环境选择不同的方式,或者多种方式相结合,比如种植草皮与植树相结合,增强公路边坡的水土稳定性,可以有效的防雨水冲刷,限制泥石流和坡土坍塌的事故发生的机率。同时,柔性防护,对公路周围环境的保护和美化也起到了重要的作用,可以减少司机行车的疲劳。

在环保意识不断加强的今天,有必要把钢性结构与柔性结构的防护措施结合起来,在设计公路边坡的防护时,可以通过具体路段的实际情况,充分考虑两者的结合,设计出符合时代要求和趋势的防护设计方案。

3.2发展生态型防护.注重景观设计

生态型防护是今后公路边坡设计发展的必然,一是因为人类生态保护意识的加强,开始减少因为人为的施工项目造成生态环境破坏的行为,重视公路施工地区生态系统的保护,二是生态型的防护坡,还可以保护边坡表面免受雨水冲刷,减缓软弱岩土表面的破坏速度,保持边坡的整体稳定性。而且,随着公路施工技术的发展,人们对公路的审美开始逐渐关注起来,在现代的公路设计中,公路的景观设计已经成为整个公路设计蓝图中重要的一部分,许多地区的公路景观成了地区标志性的风景,成为地区文化内涵的承载体。因此,对公路边坡的防护设计而言,加强对边坡的美化,是边坡防护设计中重要的环节。因为公路的边坡景观是公路景观的主要组成部分,要建设具有审美情趣的公路,就必须在边坡的防护设施上进行美化,以此作为整条公路美化的基础。在防护设计上,从环境保护、美学观感上考虑防护措施的选择与调整,在可以保证防护坡安全有效的同时,优先考虑景观效果,力求设计出具有生态美感的防护设计方案,以协调自然为准则,充分考虑公路与沿线景观的和谐、防护措施与公路景观的和谐,是今后公路边坡防护设计的主导思想。

4 对高速坡边防护的几点建议

(一)高等级公路作用大,社会效益好,影响也大,因此,要重视边坡的防护和加固工作;

(二)设计单位要重视前期勘察工作,尽量将地质、气候、水文等情况掌握详细些,为搞好设计提供准确的第一手资料;

(三)尽量减少高填深挖,而用桥梁和隧道代替,这样既可以减少对自然环境的破坏,也可消除或减轻为搞好边坡防护与加固带来的问题,从而减少高等级公路的隐患。

5 结语

公路是特殊的带状构造物,每条公路都要穿越很多地区,由于受地质构造和地形条件等因素的影响,每一个小区域都有不同的地质和气候条件,公路边坡的防护和加固的类型要根据不同的地质和气候条件进行选择。设计时要做好前期勘察工作,尽量将地质、气候、水文等情况掌握详细些,为搞好设计提供准确的第一手资料,为施工和维护奠定坚实的基础。

参考文献

[1]祝海燕.路基边坡典型防护型式及图库开发研究[Z].2002.

[2]田万涛.道路与桥梁工程施工[Z].2010.

[3]刘长海.路基边坡风化与防护[Z].2008.转贴于 中国

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