当今山区公路边坡治理新技术

当今山区公路边坡治理新技术摘要:本文介绍我国要对占国土面积一半以上的山区发展经济，就必需交通先行，而修建山区公路不仅工程艰巨，需要大量投资，而且由于地形、地质复杂会碰到山坡滑坍、岩石崩塌、路基沉陷变形等主要病害。边坡治理的原则，以较多篇幅介绍了目前治理边坡的新技术、新机具、新材料、新工艺等内容。关键词:山区公路；治理边坡；新技术Abstract:ThethesisintroducednewtechnologiesinMaintainingslopesinMountainoushighways,coveringdemeritsofnaturehazard,financialrequisitionsoneconomicdevelopment.Keywords:Mountainareahighway;Manageslope;New1概述我国是一个多山的国家，所谓山区通常是指山地、丘陵和地形比较崎岖的高原。据有关资料显示:我国的山地约占国土总面积33%,丘陵占10%,崎岖高原占10%以上。因此大体上讲，山区面积应占国土50%以上，只是由于分布不匀,有些省(区)市山区多些，有的则少些。为了开发山区、建设山区、改变山区经济滞后的面貌，提高人民生活水平，交通便利是一个必要的条件。“要想富,先修路”已人人皆知。山区公路由于地形、地貌变化大，地质构造和岩土类别复杂，不仅给公路勘察设计工作带来许多不便，需要投入较多的人力，花费较长时间，才能按规划要求选出较好的路线，而且工程数量多，施工难度大，因而工程造价相应地比非山区公路地区要高得多。尤其是在山区公路中还存在滑坡、崩塌等病害和高架桥梁、长大隧道等大工程，如做不到精心设计、精心施工，就会造成许多后遗症。对于已发生的一些不良地质病害，如不及时治理也会影响交通，使一条公路难以发挥应有的作用。目前公路修建在环境保护、水土保持、农田灌溉,甚至对于周围景观方面，向公路建设者提出了更多、更深的要求，所以我们公路建设工作者，应对此给予重视。2山区公路边坡常见的病害山区公路边坡必须力求稳定，否则轻者可使行车不畅，降低车速，重者可阻塞交通，甚至断绝交通。因此边坡只有在稳定条件下，加以美化、绿化，进一步作出景观设计，才会产生多种效益。公路边坡常见的病害，在深路堑中高边坡失稳而发生的滑塌或崩坍，在高路堤处因压实不足而产生的滑移与沉陷。查其病因有的属于勘察工作疏忽，将路线布设在滑坡体或岩堆上，致使在建设期甚至到运营期发生病害；有的属于对不可绕避的上述病害工点处理不力，有的是在深挖方处未对路堑与隧道或在高填方处未对路堤与桥梁进行认真论证与比较，有的则属于施工不慎，如采用大爆破或防护工程不利在原本稳定的边坡上而产生新的滑动与崩塌。上述这些事例在公路，尤其是高速公路比较多见。3公路边坡病害治理的原则凡是在山区公路高陡边坡处的病害，如果一旦发生，应及时治理，以治早治好为原则。尤其当评估其发展影响时，更应该采取根治的方案，决不可存有侥幸的心理。因此山区公路，尤其是高速公路只要发生大的病害，往往会形成灾害，必须给予重视，要增加安全稳定系数，加大力度，采取积极、稳妥而又安全的措施进行治理。在公路新线勘察设计时，对路基设计，尤其是在高路堤、陡坡路段和深路堑处，要不同一般路基，应进行精心设计。因为事先进行防范比事后治理要省事、省钱，如采用合理边坡坡率和边坡形式，设置合适的防护工程，注意防水和排水，临河路堤要防河渠水的冲刷与浸泡，总之使边坡处于安全稳定的环境中。当对失稳边坡进行治理时，要事先作好缜密的工程地质调查与测绘，布置一些工程地质勘探点，采取岩土、水样进行必需的试验，以了解病害发生的机理，作出正确的评价，采取对症下药方案，作出正确的设计。有的还应作为一个特殊“工点”进行单项设计，在一个工点还可将病害划分出轻、中、重型几个段落，达到重病重治、轻病轻治，分别作出设计图纸，方可达到预期效果。对于大的病害工点，如大型滑坡、大型崩塌处，还可采取单项工程进行招标，甚至从设计到施工，选择一个资质好的承包单位，先提出多个设计方案，邀请专家评审，确定最佳方案，再进行施工。施工时应进行工程监理，以保证方案正确、投资合理、施工质量良好，使治理工程达到预期目的。4当今治理边坡的一些新技术在山区公路边坡病害治理措施，一般性的支挡、防护和排水处理是必不可少的。当今随着科技进步，新机械、新材料、新工艺、新技术的发展与出现，有些在处治边坡，稳定边坡颇有成效，现将这些“四新技术”摘要介绍如下。4.1抗滑桩、锚索加固,预应力锚索+地梁在一般支挡工程不能满足的情况下，相应地采取这些结构物，是治理滑坡的良药，不少工程已有许多实例，在此不加详述。4.2SNS（SafetyNettingSystem）柔性防护系统在防治山坡岩崩方面效果好，它是由钢柱、支撑绳、钢丝绳网、锚杆和减压环为主要材料构成的拦截落石的防护系统，共有两种类型：主动防护是以阻止岩崩为目的；而被动防护是以避免或减轻岩崩危害为目的。这种柔性安全防护系统与圬工防护系统相比，它具有良好的柔性和较高的强度能够抵抗集中荷载和冲击荷载，且施工简单，仅用少量人工和机械，工期短可快捷施工，有利于抢险和雨季、冬季施工。并可保持原有地貌，有利于环境保护和水土保持。4.3三维植被网植草防护无论路堑或路堤处均可使用，它对稳定边坡、防止雨水冲刷，改善公路景观,绿化公路周边环境起到综合作用。三维植被网是以热塑树脂为原料，经挤出拉伸精制而成的。由于化学性质稳定不腐蚀，对大气、土壤、微生物呈惰性。其底层为高模量基础层，采用双向拉伸技术，强度高，可防止植被网变形，能有效地防止水土流失。其表层为一起泡层，膨松的网格，便于种植草籽，成活后可起到固土、绿化和保护边坡的作用。因此它可以取代边坡砌石网格和护面墙，用于易发生滑塌、泻溜路堤边坡坡面土质和风化石质的路堑边坡坡面。由于它施工工艺简单、操作方便，进度快，造价比前面两种类型的相对低廉，是对成型边坡能起到及时支护且效果良好的一种边坡防护的型式。4.4土工格栅和土工布在高路堤填土中增加一层或多层土工格栅、土工布或土工格栅同土工布的组合，可提高土的整体强度，对土体能起嵌锁作用，增加土体抗剪能力，约束土体侧向位移，承受力土体的变形，有利于高路堤的稳定。实践证明在大桥桥头引道处采用这种材料做成高路堤，不仅能稳定路基而且可压缩桥孔，节约造价。由于它的应用，也可以使沉陷少而均匀，对减轻桥头跳车也是一种有力措施。目前我国部分区省市由于高速公路交通量猛增，超过原有预测，为此需要在原有路基范围内拓宽，在新旧路基结合处，为处理纵向变形，也采用土工格栅在边坡挖台阶搭接处，放置多层土工格栅，以避免产生纵向裂缝,保持路面平整和连续性。而土工布的应用，目的是充分发挥其隔离、过滤、渗透等作用，可阻止隔离层被污染和毛细水上升以致软化路堤，故能保持路基稳定。有时土工布与加筋土挡墙做成高路堤防护，可减小土体的沉陷，防止水的渗入。土工格栅与土工布组合使用,形成土工复合物，可各自发挥其优势功能而互补其不足，相得益彰，效果更好。4.5土工模袋混凝土土工模袋混凝土防护，是一种用土工模袋做成矩形、梅花形、框格形等形式。模袋上留有浇注混凝土的空口，将其铺筑于需要加固的坡面然后用泵将按设计要求拌和的混凝土泵送到袋内，即可形成上述形状的土工模袋防护。此技术从20世纪60年代开始研制，70年代已正式投入使用，目前在一些发达国家，应用普遍，已经成为一种成熟的技术。土工模袋混凝土防护是一种具有施工简单、工期快速、质量良好、外形美观的护坡，它用于新建、改建公路工程均适宜，尤其用于拓宽工程和抢险工程，可以减轻交通干扰，便于迅速建成，不致阻碍交通。同时在临河路堤，当水流顶冲路基需要整体深基础，且施工困难，可用土工模袋护坡，因其整体性能好，抗冲刷能力强，所以较为安全牢实。土工模内每20cm有一条化纤绳，与混凝土浇筑在一起人们称它为混凝土中的软钢筋。当然在采用各种工程防护的同时，还要注意加强排水措施，如截水沟、排水沟、支撑渗沟、盲沟、吊沟等形式排水系统，使边坡内的土体保持干燥，既可增加边坡自稳能力，又可减轻土体自重和减小土体水平推力。4.6夯(冲)击式压路机在高路堤填筑施工中，除了按设计所确定的边坡值，选用合适的填料外，重要的还要保证基底和路堤本身的压实度，而路基压实的质量高低又取决压路机械的功能。目前公路上普遍采用滚筒式，羊足式及振动式压路机，从20世纪末期,我国开始引进南非“蓝派”（Landpac）夯(冲)击新型压路机，这种压路机在高路堤尤其是填石高路堤，效果突出。冲击式压路机是全靠两个三方形或五方形的重10t～25t的金属夯轮，以大功能来回冲击土方表面进行击实达到快速有效的成果。它的特点是运行速度快，每小时可达12～15公里,比一般压路机速度快2～3倍,压实深度可达70cm，比一般压实压深厚1倍多，所以它的效率快。由于它的双轮各宽90cm，两轮间距1.15ｍ，故其工作面宽度又比一般压路机宽，再加上它是来回冲击碾压，可消除表面强夯的不平整，增加纵深压实的均匀度。这种机械可以24小时连续工作，所以工效高，加上它压实厚度深,路基整体强度高，如用混合土填筑，无疑类似路基基层，因此可减薄路面厚度，节约工程造价。故南非公路路面偏薄，与其气候干旱有关也与其压实质量特别好有关。据测算，当工作面宽度为2m，运行速度为12km/h，冲压8次，压实深度0.7m时，每小时产量为2100m3，所以每天要完成土方2万m3。这种压路机已在我国几条高速公路的一般土、黄土、软土新建路基上和已建而压实度不足的路基上应用。目前这种机械已普遍用于公路、铁路、堤坝、港口、机场、房建甚至于煤矿堆煤场、压实后可减少煤堆中充气，消除一些“自燃”现象。这种冲击压实破碎机械不仅用于路基土压实，而且在旧有水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层时，可事先对原有路面板打击成微裂小块并经压实，再在其上铺沥青罩面，可减少反射裂缝。它是集打裂和压实综合功能的一种工程机械，可扩大到用于路面的维修和改造工程。参考文献[1]孔祥金.介绍一种新型压路机———蓝派冲击式压路机.广东公路勘察设计.1999.1-2.[2]孔祥金,张云仙.土工织物在公路上扩大使用的现状.中国科技浪潮.2000.[3]苏少青,孔祥金.岩崩及其防治新方法.中外公路.2001.[4]孔祥金,叶勇.新型边坡防护土工模袋混凝土.中国高等级公路论文集.2001.[5]邱国峰,王孟霞.三维植被网植草护坡在高速公路边坡中试验及应用.广东公路交通.2001.