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护坡技术论文样例十一篇

时间:2022-02-04 01:58:28

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护坡技术论文

篇1

引言

路基边坡的防护型式根据气候、水文、地形、环境保护和美化绿化等方面考虑,为了使运营环境舒适、美观,尽量近于自然环境,现在越来越多的施工项目边坡防护采用喷植混凝土植草型式。采用喷植混凝土又叫客土喷播植草,是一种全新的生物边坡防护措施,它的特点是在岩石上能为植物创造生长条件,恢复了因工程施工而破坏的生态系统,制造与自然表土相近的生长基础,培育出稳固边坡和与周边环境和谐的植物,有效恢复生态,并形成可粗放管理的优美植物群落。突破了以往植物防护必须以土质边坡为前提的概念,充分体现了现代环保意识,于环境、自然、工程等各方面来说是一种较为理想的防护手段。

1采用喷植混凝土防护岩石边坡的机理

常用的边坡防护大致可分为工程和植物两种方法。工程防护方法包括圬工护坡、骨架、挡墙栅栏、锚索、喷混凝土等传统工程防护方式;植物防护方法是在边坡较为稳固的基础上采用植树种草的办法作为防止雨水冲刷,控制表土流失的措施。随着对环境保护的重视,工程防护与植物防护相结合并尽可能多的使用植物防护已是大势所趋。

岩石边坡一般是稳定的,经过工程加固的边坡其稳定性更有保障,但的岩石不仅影响景观,破坏了环境,而且长时间的会导致风化严重甚至边坡失稳。喷植混凝土边坡防护技术是针对以往岩石坡而无法绿化的状况而研制开发的,原理是用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨冲刷、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。喷植混凝土主要用于岩石坡面和硬质喷植土地等绿化困难的地带,使其得以恢复自然生态保护环境和景观美化为目的的绿化成为可能。岩石坡而施以锚杆挂网的工程措施后,辅以喷植混凝土将起到较为理想防护目的,是岩石边坡较为完美的防护方法。

2岩石路堑边坡防护设计

岩石路堑主要为极严重风化的粉砂岩,堑坡最深达21m,路堑下部为浆砌片石挡土墙,上部为锚杆挂网和喷植混凝土。

锚杆采用螺纹钢筋,直径为16mm,外端设长5cm的直弯头,锚杆间距为1×lm,正方形排列,锚杆锚固深度一般为lm。两侧铁丝网边缘加设封闭锚杆,封闭锚杆的间距和深度为0.5m。锚杆采用砂浆锚固,铁丝网采用镀锌铁丝,其直径不小于2.6cm,网眼为8×13cm。铁丝网与锚杆在端头部紧紧连接,铁丝网一般距坡面2.5cm呈张紧绷平状态。将喷植混凝土的原料(植生混合料)用喷浆机喷布在边坡网面上形成喷植混凝土。养护工作应于喷植完成后即日开始,为期六个月。养护期间应随时注意植物生长和天气情况,做必要的加水湿润和养份追加。原则上每两个月施肥一次,使用复合肥料,六个月后植被的覆盖率应达到90%以上。

3喷植混凝土基材原料的主要成份及其作用

喷植混凝土基材的主要成份有活性黏性种植土,有机肥料、木质纤维、锯木屑、粗颗粒河砂、水泥和高分子外加剂等。

3.1种植土和有机肥

它是供植物生长的土壤和养料,是植物生长的基础物质,天然、无菌、绿色、通气、排水、保水,含有很高的有机质,腐蚀酸及营养成份,可作为长效缓释肥材质。

3.2木质纤维

它是绿化基材与坡面铁丝网前期连接物质,待草本植物的根系扎入岩石缝隙后,其连接作用失效。可选用造纸厂的纸浆为木纤维的代用材料时,注意可能有以下弊病:纸浆中可能含有对草种萌芽有害的物质,如PH值过大;纤维过于纤细,易造成喷播层交织性不好,并会产生板结现象;吸水包水性能变差,且在发干后产生“结壳”现象;另外纸浆因含水率大,给供应、包装、运输和施工带来诸多麻烦。

3.3锯木屑

它在基材中可保水,减轻基材的单位重量,增大基材的内摩擦角,从而减小坡面基材的下滑力。与木质纤维共同作用,使绿化基材稳定在岩石坡面上,它和木质纤维腐蚀后又是良好的肥料。

3.4粗颗粒河砂

它在绿化基材中是一种疏松剂,能有效阻止绿化基材板结,使喷植混凝土牢固、透气、有利于植物生长。

3.5高分子外加剂

为使绿化基材在岩石坡面上保持水土,降低水份的蒸发量,在拌制和喷射基材时还要加入适量的高分子外加剂。它是一种高分子有机聚合物,粉末状,它不仅吸水率大,而且在溶水后会变成极光滑且粘稠的物质。它与其他基材材料混合后形成非常均匀的糊状稠化物,有利于喷播施工。喷播后会在岩石坡面形成性能良好的保水、牢固透气、松软的“混凝土”,高分子外加剂掺量的多少取决于岩石边坡的坡度,坡度越大,用量相应增大。

4护坡基材与岩石坡结合机理

4.1坡面铁丝网

稳定的岩石地坡铁丝网靠锚杆固定在坡面上,不稳定的岩石边坡靠锚杆〈或锚索〉稳定坡面后再与坡面铁丝连为一个整体,坡面铁丝网是喷植混凝土绿化基材与岩石边坡前期相结合的不可缺少的材料。采用18号铁丝编制呈网眼为8—13cm的菱形。网眼过大会增加铁丝网单位面积的负荷,使铁丝网变形,对距铁丝网较远的基材起不到固定作用,在基材重力作用下还会产生局部溜塌;网眼过小,其基材在喷射时不易穿透铁丝网,基材与岩石边坡不能有效地密贴在一起,形成一个空面,不利于植被生长和边坡地稳定。

4.2基材地稳定机理

基材中地黏土和木质纤维是基材在边坡上稳定的主要材料。当基材喷射到坡面上,其木质纤维一头绞在坡面铁丝网上,另一头粘在基材中;黏土则粘在岩石和铁丝网上。当木质纤维在基材中腐烂时,完成了自身在基材中的连接筋的作用,取而代之的是根系发达的草本植物的根系网,它将坡面上绿色的草、后层基材和岩石表层紧紧地连在了一起。

5混合草种

在喷植混凝土护坡地基材中主要选用适应温度变化地混合草种,具备较强地生命力,能在不同季节繁殖且根系发达、叶茎低矮。主要有狗牙根、白喜草、高羊毛等。(1)草种的用量:掺入每平方米草种2—3kg;(2)草种的预处理:草种直接混入基材,发芽极其困难。为提高其发芽率,采用化学药物催芽方法预处理。具体方法为:配置0.5%的氢氧化钠溶液,将草种放到已配置好的溶液中浸泡24h。浸泡过程中常用木棍拌和,捞出后用清水冲洗干净,然后再用清水浸泡6—8h,捞出略晒干即可拌入绿化基材。(3)草种发芽生长的前期养护:当拌有混合草种的基材喷射到岩石坡面上,就要注意草种发芽生长的前期养护工作,养护的主要工具是高压喷雾器,它使养护水雾化后均匀地湿润在坡面基材上。在养护过程中,要注意控制好喷头与坡面地距离和移动速度,保证无高压射流水冲击坡面形成径流,冲走绿化基材及草种。前期养护每天早晚各喷一次,以后逐渐减少,养护时间为六个月。如果喷射植被护坡是在夏秋之交施工,天气热、太阳大、雨水少,为了保证草种的成活,采用覆盖无纺布,主要起到防雨水冲刷,旱季及冬季保温保湿、隔热防晒,透气通风之功能。当拌有混合草种的基材喷射到坡面上,立即覆盖无纺布,无纺布与坡面的距离控制在0.1—0.5m,接头处重叠15cm,并按程序加强养护。

6工艺流程

篇2

防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施,通过技术创新,来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式,是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下,对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,使护坡工程与周围环境融为一体。现将以可持续发展的观点,就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。

一、生态护坡是防洪工程的发展趋势

生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下,日益受到重视的。随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,为减少水质污染,与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出,生态护坡是防洪工程发展的必然趋势,对生态护坡的研究也不断深入。

二、生态护坡的内涵

生态护坡,是指“用活的植物,单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”,其途径与手段是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制。目前,工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时,兼顾工程的环境效应和生物效应,以达到一种土体和生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态。

三、生态护坡的技术

我国生态护坡技术近期发展较快,形式多样的生态护坡技术已经在北京、上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有:植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面,但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术:

篇3

2水利水电工程施工中边坡开挖支护技术分析

在水利水电工程施工中实施边坡开挖支护工作时,先要对其进行监测。首先,要对边坡的安全性进行考察,主要是对边坡的内部进行断面布置的测试;其次,要开展爆破振动检测工作,充分利用衰减规律,测量爆破的振动频率,并据此来指导边坡开挖施工工作。另外,除了实施监测之外,还要开展物探工作。物探工作主要是对开挖过程中的边坡状态进行了解和分析,以调整边坡施工中的开挖技术,确保边坡施工的质量。在水利水电工程施工中,边坡支护施工控制技术具有重要的作用,通常而言,常用的几种边坡开挖支护控制技术有以下几种:第一种是浅层支护。浅层支护技术包含了排水孔、锚杆和喷混凝土等。在实施过程中,主要是利用全液压钻机来开挖边坡。进行钻孔。在安装锚杆的时候,则要先进行灌浆,然后再插杆实施开挖工作,但是需要注意的是,如果所开挖的岩层不够稳固,那么在施工的时候一定要先插杆再灌浆;第二种是深层支护方法。在边坡开挖工作中,深层支护工作必不可少,因而必须不断地创新和改进深层支护方法。在水利水电工程边坡开挖工程中,采用深层支护技术,一般是利用液压锚固钻机来进行锚索钻孔,通过导向仪器来调整钻孔,避免出现锚索钻孔出现偏斜的现象。在水利水电工程的边坡开挖支护施工中,还要做好钢筋网的铺设工作。当边坡受到地质灾害的破坏而坍塌时,就必须开展有效的钢筋网铺设工作,以加固边坡,使其更为安全。在输送钢筋网时,必须保证钢筋网与岩石层之间无缝隙,并且要将其与锚杆头进行焊接,以形成稳固的整体。除此之外,排水孔施工工作也是水利水电工程边坡开挖支护施工中的重要环节。边坡长时间的排水会削弱其稳固性,为此,可以利用永久排水孔来解决排水工作,开展支护施工。在喷混凝土的区域中,常常会使用永久性排水孔方法,能有效降低水压对边坡的影响。为保障排水效果,可在其内部添加排水盲材,以防止排水孔出现塌孔现象。

篇4

 

随着社会的发展和人类对河流开发力度的增大,河流的管理问题面临着多方面的挑战。一方面河流要发挥防洪、供水、灌溉、发电、航运、旅游等传统水利功能,另一方面要兼顾河流生态系统健康和可持续性的需求,实现水利功能和生态修复功能的统一,并在开发利用水资源与保护河流生态系统之间寻求相对平衡。目前河道治理主要解决的问题是河道渠道化,传统的护坡工程侧重于工程安全和人类单方面的需要,设计时往往采用不透水的硬质结构,对河流的环境效应和生态补偿重视不够。因此修复河流生态和优化河流管理是保障河流健康的先决条件。基于这一观点,从河流健康的理念出发。对河流的现状、发展及治理进行分析。

1 河道现状

1.1 河道管理现状

近年来,我国在河流管理方面,已采取了许多措施,但是仍有区域性的水污染严重、水资源紧缺、水生态退化、洪涝灾害等问题尚待解决.流域多头管理、职责不明、公众参与不足等现象仍然严重存在。虽然水利工程建设取得了很大成就,但也改变了原有河流生态系统的功能。其主要表现在河流干涸,水生态环境消失;河流功能降低,地表水和地下水污染加重。因此.基于环境变化及社会发展的需要,探讨河流治水方略,修复河流生态刻不容缓。

1.2 存在问题

大多数集镇、村庄、农田及交通等基础设施均零星分布在河道两侧。由于建设用地和耕地资源不足,占用河道水域的现象比较普遍。同时,早期河道的建设规划受历史因素的限制,河道行洪断面偏小,与集雨面积不成比例,甚至出现倒置现象。另外,由于历史上对水土保持工作缺乏足够的重视,造林育林力度不够,水土流失较为严重。此外,防洪堤、堰坝等河道建筑物大多建设年代久远.已运行了30—40年,甚至更长的时间,工程老化现象比较突出。

2 河道治理原则

河道是水生态环境的重要载体。河道治理首先是要利于生物的多样性,为水生、两栖动物栖息繁衍提供生存环境,这样既有利于保护河道水生态环境,又有利于提高河流的自净能力。论文参考,河道整治。除满足渲泄洪水要求外,还应尽量保持河道的自然特征及水流多样化。为此,河道的整治要从生态、经济、人文、社会效益等多方面考虑,既要修复自然河道的功能,又要满足人类依赖生存的要求。论文参考,河道整治。

2.1 平原河道治理原则

2.1.1 平原河道特点

平原河道纵向坡降较缓.横断面一般呈复式,河道较宽,阶地、河漫滩较发育,水深较浅。枯水期河道内水量很小或无水,洪水期河势变化剧烈,水流泥沙运动规律复杂,河床冲淤变化无常。近年来由于干旱少雨,河道径流量减少,河床、河滩裸露,有的河段行洪区域内栽植了大量树木及高杆作物,致使河道行洪断面缩窄.影响河道正常行洪。

2.1.2 平原河道治理原则

治理平原河道,要求既满足河道体系的防护标准.又利于河道系统恢复生态平衡。论文参考,河道整治。所以应根据岸坡稳定、正常行洪、表面异质、材质自然、内外透水、成本经济等原则进行。目的是在满足人类需求的同时,还要使工程结构对河流的生态系统冲击最小化,不仅对水流的流量、流速、冲淤平衡、环境外观等影响最小,而且要创造动物栖息及植物生长所需要的多样性空间。治理原则为宜宽则宽、宜弯则弯、宽窄交替、深潭与浅滩交错、急流缓流并存的多自然型河道。

2.1.3 生态护坡技术

平原河道护坡应尽量减少混凝土用量.优先采取自然的土质岸坡、自然缓坡、植树、植草、干砌块石等各种浅护坦.为水生植物生长、繁育及两栖动物栖息繁衍活动创造条件。土堤可采用植树、种草和生物袋等工程措施.以利于保护河道和生态环境的改善;为便于河道管理,防止河岸边坡耕作,可设置防护带,以确保堤防安全。常用的生态护坡形式有抛石护坡、混凝土预制件护坡铺砌、生态砖和鱼巢、土工织物袋、格宾网护砌等。河北省近年来河道常用的护坡形式为格宾网生态护坡和草皮护坡。从工程效果看,格宾网生态护坡优于草皮护坡,且观赏性强。从生态环保方面.格宾网生态护坡属生态环保型护坡,透水透气性好,一定时间后易于植物生长;又由于其柔性结构,故整体性较好.适应变形能力强.能满足河道较大流速对岸坡的冲刷,适应冻胀变形,不易破损,尤其适应北方寒冷地区,是理想的护坡材料。

2.2 山区河道治理原则

2.2.1 山区河道特点

山区河道纵向坡降陡.横断面一般呈“V”或“U”字型,阶地、河漫滩不发育。论文参考,河道整治。河道洪枯变幅大,枯水期流量小,河岸或河堤承受高水位压力时间短。山区河道集雨面积小,暴雨集中强度大,汇流时间短,水流速度快,挟沙能力和冲刷能力强,其推移质和悬移质多,危害性不容忽视。轻则河岸坍塌、淤塞河床,重则损毁耕地、摧毁城镇村庄,直接威胁人民群众的生命财产安全。

2.2.2 河道整治原则

山区河道治理中.要统筹上下游及整个流域相互关系,因地制宜,综合治理,并遵循自然规律,尽量发挥天然河道功能。所以在规划治理中。一方面在流域内采取水土保持措施,退耕还林,封山育林.拦截地面径流,减少泥沙进入河道。论文参考,河道整治。另一方面进行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的拦挡坝、沉沙库,拦截泥沙;下排就是疏导河道,清除阻水障碍,使河道畅通。论文参考,河道整治。其次在关键河段修建堤防护岸工程,约束水流,保护岸坡。堤身结构和型式应尽量采用当地的建筑材料。由于山区河流水土流失严重,推移质多,大部分河道内都有充足的卵石材料.可采用大块鹅卵石堆砌、干砌块石等护岸方式,使河道趋于自然形态。还应注意河道的生态平衡问题,充分遵循自然规律.不宜过多改变河道自然特性,尽量保护天然河道的作用。

3 水质改善及污染源的处理

在河道水质污染严重的地区,必须控制点源、面源污染,强调源头治理。通过河道清淤、水面保洁、控制进入河道的污染物总量,实行雨污分流排水体制,减少排入河流的污水量。改善末端治理,对于必须排出的污水,应逐河段进行总量控制(即功能区的水质目标确定后的河段最小环境容量)。必要时需进行深度处理。提出更严格的排放标准。对于易积累的有毒物质,要坚决制止排人河流。根据河流径流时空分布不均的特点和自净规律.合理规划排污口位置和排污时间,按实时水情调度.合理利用水体的环境容量,达到逐步改善水质的目的。

参考文献:

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篇5

中图分类号: U213.1+3 文献标识码: A 文章编号:

高速公路边坡包括路堑边坡和路基边坡,因对公路本身的安全性能和周围环境产生重要的影响,其生态恢复和景观的营造,成为高速公路建设中的重要内容,边坡工程防护和生态防护成为近年来研究的热点,越来越受到重视。边坡的防护、绿化与美化是高速公路建设的重要内容。单纯的工程防护既增加成本,又破坏道路景观。因此,边坡的生态防护及景观重建成为高速公路建设中的一项重要内容。

传统防护的弊端

1.1 生态景观效果差

缺乏植物覆盖的边坡一方面不利于固土护坡,破坏路基,还造成对周边地区的不利影响。另一方面,也不利于改善高速公路的景观效果,大量的岩石和混凝土不仅视觉效果差,且不利于净化环境,与高速公路快捷、舒适的特点不相协调,在一定程度上给高速公路的行车带来不安全因素。

1.2 安全稳定性差

一般情况下,高速公路设计中,由于种种原因,路基边坡开挖和防护的设计比较简单。这类设计主要缺点是,设计笼统、针对性差、防护措施简单,对通车后出现的边坡坍塌事故一般通过后续养护来处理。而高速公路作为交通运输干道,交通量大,行车速度快,路基边坡一旦出现事故,对交通运输和人民生命财产的安全影响很大。

1.3 大量工程措施使成本增高

过去,高速公路边坡防护大量采用浆砌片石等防护方式,这些防护形式大量使用石料和劳力,破坏了自然环境,造价也较高,并且随着时间的推移其防护效果逐渐降低,无自我更新能力,必须经常维护,施工难度大,对行车环境和景观环境影响也很大。

边坡生态防护方法

单纯的植被护坡方法

单纯的植被护坡方案一般造价较低,工艺简单,在条件允许的情况下,是绿化设计的首选方案。

播撒草种

最简单经济的植被护坡形式应是直接人工撒播草种,但其要求边坡坡率舒缓,覆盖土壤肥沃湿润,必须在适宜季节施工,并且从播种到成坪需要1~2个月的时间。苛刻的条件使人工撒播这种植被防护形式在高速公路建设中已很少使用。

铺设草皮

铺设草皮可以“瞬时成坪”,减弱坡面径流溅蚀,迅速发挥护坡功能,除寒冷的冬季外,其它季节都可以施工。铺设草皮各地区均可应用,也可用于强风化岩质边坡,多用于路堤边坡。坡率一般不超过1∶1. 0,局部可不陡于1∶0. 75,坡高一般不超过10 m。对于急需植被封闭坡面的边坡,采用铺设草皮是首选方法。

液压喷播植草

液压喷播植草喷射出的是含有草种的悬浊液,草种被纸浆等悬浊液包裹,还有保水剂和其它各种营养元素,能不断地供给草种发芽时所必须的养分和水分,粘合剂又能通过喷射时的压力,使草种紧紧地粘附于土壤表面,形成比较稳定的坪床面,降水时不能形成冲刷表土的径流。

挂网固定植被护坡的方法

挂网固定植被护坡主要由固定物、网(底布)和基材3部分组成。固定物(常见的有锚杆或U形钉)的作用是将网固定于坡面上,并对坡面的浅层稳定起到一定的作用;网(底布)的作用是使基材混合物依附于边坡坡面;基材提供植物生长的环境。

三维土工网垫植草

三维土工网垫是一种三维柔性材料,铺在坡面上,由于空腔的作用,能防止土坡面被雨水冲刷和维持其稳定,降低雨滴的冲击能量,阻挡坡面雨水的流失,避免径流的形成,从而有效地抵御雨水的冲刷。

土工格室植草护坡

土工格室生态护坡是土工格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式,由于土工格室对流水起到缓解消能作用,可促使其携带物沉淀在格室中,有效避免了草籽及幼苗被雨水冲走流失,大大提高植草覆盖率。植物根系可增加土壤透水性能,一旦遇到雨水可迅速渗透,植被的覆盖可使坡面减少雨水的直接冲击,缓冲雨水流速。

厚层基材喷射植被护坡

厚层基材喷射植被护坡(一般称为客土喷播)是目前解决岩石质边坡植草绿化最常用的技术,是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面上的植被防护技术。

结语

理念是灵魂,管理是关键,设计是核心,施工是保证。要树立保护、回归、融入、享受自然的理念,树立与动植物为伴、地球大家园的理念。另一方面,建设业主要加强管理,采取措施,加大投入,加大环保专业的参与和发言权,做到环保与安全、质量同等重要,取得实效。只要各参建单位和相关部门通力协作真抓实干,将高速公路项目建设环境当做家园来保护和建设,就能够将高速公路建设成为环境友好的、和谐的、可持续发展的工程。

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篇6

 

一、传统的岩质坡面绿化方法

岩质坡面传统的绿化方法是在坡脚栽植攀缘植物、坡顶栽垂吊植物或在岩面上挖种植槽或鱼鳞坑栽植攀缘、垂吊植物及花灌木等实现绿化。免费论文,生物防护工程。这些方法简单易行,但施工速度慢,养护困难,成活率低,重要的是岩面达到完全覆盖往往需要很长的时间。

二、挖沟挂网喷播植草技术应用

挖沟挂网喷播植草技术是指在坡面上按一定的行距人工开挖楔形沟,在沟内回填适宜于草种生长的土壤、养料、土壤改良剂等种植基质材料,然后挂三维植被网,再覆盖基质材料喷播植草。

2.1适用范围

挖沟挂网喷播植草技术要充分了解该施工区域内岩质边坡的结构,结合当地的地质、气候条件,合理选择。其适应范围为:

(1)硬岩边坡。如花岗岩、闪长岩、中生代砂岩,表面坚硬、不易风化、龟裂少且稳定性好时,除特殊要求外,一般不考虑采用挖沟植草护坡方法。

(2)软岩边坡。如岩浆、凝灰岩、页岩、第3纪泥岩、粉砂岩等,根据其是否易风化、是否会砂土化及龟裂的多少可采用挖沟挂网喷播植草技术。

(3)易风化硬岩。如蛇纹岩、粘板岩等开挖后在短时间内风化为砂土或沿裂隙分解为细片的岩石,按软岩边坡处理。

2.2材料的选择

(1)基质材料

种植基质材料主要有土壤、有机质、化肥、保水剂、接合剂、pH缓冲剂、水及草种。

土壤:土壤可因地制宜,选择就近的沙壤、壤土或黄土。免费论文,生物防护工程。要保持干燥、过筛,去掉粗的颗粒物及杂物。

有机质:常采用的有机质有泥炭土,泥炭土有机物持水量很高,通气性良好,其独特的轻质、持水、透气和富含有机质特点,可蓄水、保水,防止板结,改善土壤物理结构,并保持肥效的持久力。

化学肥料:加入一定量的缓释全价肥有利于植物生长后期肥料的持续供应。

保水剂:岩体面基本上为不透水层面,易反射辐射热。因此,岩面上植物种子的发芽和生长对气候相当敏感,稍一干旱植物凋败枯萎。此时加入保水剂是岩面上植物得以正常生长发育的关键。保水剂可吸收自身数百倍至数千倍的水分。这些水分不易被一般物理方法挤排出来,而植物根系却能吸收贮存在保水剂中的水分。免费论文,生物防护工程。保水剂可将偶尔的降雨迅速而膨胀成凝胶将水分贮存起来,干旱时便慢慢地释放给根系。

接合剂与pH缓冲剂:为了避免雨、风、雪等因素对种植基质造成侵蚀、冲刷,必须在种植基质中加入适量的接合剂,以促使基质与岩面粘结和基质硬化。常用的接合剂是普通硅酸盐水泥,水泥呈碱性,一般来说对种子的生根、发芽是有害的,因此其用量必须控制得当。掺入水泥的同时,可加入一定量的碱性中和因子,如磷酸作为缓冲剂以调节基质pH值。

用水:就近利用,用水量根据实际情况而定。

植物种子选择及配比:岩体坡面上种植基质厚度薄,环境恶劣,植物除因地制宜,选择适应当地气候的种类外,还要特别注意选择抗旱性、抗逆性强的品种。实际应用中多以一种植物为主,多种草籽混播,以便增强适应性。常选用的草种主要有高羊茅、白三叶等。为了丰富景观,可加入一定比例的草花种子,如波斯菊、金鸡菊等。由于风化岩上常有灌木和乔木自然侵人岩体,还可在喷播时加入少量银合欢、丁香、胡枝子等灌木种子。

(2)辅助材料

三维植被网:采用约15mm的三维三层植被网,底网为两层,网包一层或约18mm的三维四层植被网,其底网为两层,网包两层,原材料为聚乙烯,质控抗拉强度分别为≥1.6±0.2KN/M,≥2.4±0.4KN/M,单位重量分别为300g/m2和350g/m2,幅度可选定。

U型J型钢钉:起固定作用,用直径6mm钢筋预制。

无纺布:无纺布作为植物养生网能防止种子和土壤受暴雨冲刷造成流失,也可适当遮阴,防止土壤干燥,使种子更容易发芽,无纺布可选16-20g/m2热合或热粘型无纺布。

2.3施工工艺

(1)坡面修整

高速公路路堑坡面因山势和征地等原因,一般都较陡急,修整前边坡因暴露风化,碎落,形式凹凸不平。在进行绿化前应按设计要求,对边坡不平整处进行人工修坡,清坡平整度宜控制好,并把坡顶和可视断面一并修整,保持坡体线条流畅。

(2)开挖楔形沟

在岩石坡面上人工开挖楔形沟,楔形沟竖向保持直立,横向设置5%的倒坡以保证填土的稳定,沟间距离为300-400mm。

(3)回填基质材料

沟内回填富含有机肥料的基质材料,土壤和基材必须事先混合均匀,并保持一定的湿度。适当洒水以确保坡面潮湿,再挂三维网并用U形J形钉固定,网上撒细粒土经多次喷水沉降以覆盖三维网网包。也可采用灌浆法对三维网灌浆,还可通过喷混机,将表土均匀喷到三维网上,直到全面覆盖三维网。免费论文,生物防护工程。

(4)喷种

采用液压喷播机,将种子、保水剂、肥料、纤维混合料均匀喷播在坡面上,喷播完成后,视情况可撒少许细土覆盖表面。

(5)覆盖

喷种后可在坡面覆盖无纺布以防止雨水冲刷,并可在干热季节适度遮阴,利于种子萌发。免费论文,生物防护工程。

(6)养护

喷播后应浇水使土壤保持湿润状态。免费论文,生物防护工程。在春天5-10天左右发芽,一个月成坪,成坪后进入正常养护。

三、存在的问题

土壤和水分是植物生长的必要条件之一。对于岩质坡面,其硬度大、土壤少甚至无,植物生根、发育非常困难,因开挖后的岩质边坡大多较陡,在坡面上回填的种植基质往往难以固定,即使一时附着,还会因降雨、流水及大风等遭到流失,使种植基质连同生长的植物一起滑落、崩塌。因此,岩质边坡绿化需具备两个基本条件:一是坡面上必须有植物能赖以持续生长的种植基质,二是种植基质能永久固定在岩面上。

四、结论

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随着我国国民经济建设和公路交通事业的快速发展,公路等级越来越高,其通车里程越来越长。随之出现的是公路施工中的高大边坡的数量增多、规模扩大。但往往由于自然因素和人为因素的作用,路基边坡的崩塌、滑坡和剥落等损坏现象时有发生。因此,高等级公路路基边坡的施工及养护质量——防治与加固越来越多地引起公路施工、养护单位和管理部门的重视。 公路路基边坡的质量和状态能否持久而稳定、能否经得住各种因素的影响而不损坏,通常用边坡稳定性来评价。边坡的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素是对边坡稳定性起决定作用的关键因素,而地下采掘、开挖坡脚、人工削坡等人类的工程活动对边坡稳定性负有重大影响,路基边坡稳定性(或状态改变及损坏)是上述因素综合作用的反映,边坡稳定性和各种因素构成一个相互联系、相互影响的整体、其中任何一个因素的改变往往会诱导其它因素改变,进而引起边坡原有稳定状态发生改变。

1路基边坡损坏形式及特点

路基边坡在自然条件下的损坏,有多种形式和各自的特点。

1.1滑坡

部分岩(土)体在重力作用下沿着一定的软弱面(带)缓慢地、整体地向下移动,一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。

因下伏岩层压缩,边坡沿岩(土)体内较陡的结构面发生整体下坐(锚)位移,称为坐(错)落。组成边坡的岩(土)体常不发展为连续的滑动面,而顺着边坡方向发生塑性变形,则称为倾倒。

1.2崩塌

整体岩(土)块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来,并顺着边坡猛烈翻转、跳跃,最后堆积在坡底.称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落,称为坠落的岩块或危石。,

1.3剥落

边坡表层岩(土)体长期遭受风化,在冲刷和重力作用下岩(土)屑(块)不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底,即为剥落。

2、影响路基边坡稳定性的主要因素

影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。

2.1地质条件

2.1.1岩(土)体的地质性质

岩(土)体的力学性质决定了边坡定性的丧失方式.如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主.而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。

2.1.2地质构造

因地质构造关系到岩(土)体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响,因此在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时,要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系,亦即结构面与边坡面的组合不同,边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。

2.2水文条件

“十个边坡九个水”形象地说明了边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大.地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力,而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度.导致滑动面的抗滑力减小。因此,治理边坡也往往是由于改善了水文(地质)条件而获得成功。论文参考网。

2.3新构造运动

新构造运动(地震)最容易引起边坡形态、产出状态及水文(地质)条件发生改变而导致边坡失稳,其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。论文参考网。

2.4地形地貌

边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显,即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现裂缝;在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带,这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外,边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构控制型失稳。

2.5自然气候

大气降雨是地下水的主要补给源.气候类型不同时大气降雨量也不同。因此在不同的地区.由于大气降雨量不同.即使其它条件相同,边坡稳定性也不相同。例如,暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度、增大孔隙水的压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低,另一方面增大边坡下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。

风化作用使岩(土)体的抗剪强度减弱.裂缝增加、扩大,影响边坡的形状和坡度。此外,沿裂缝风化时可以使岩(土)体脱落或沿边坡崩塌、堆积和滑移等。

2.6人类的工程活动

随着人类工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故经常发生。对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。

3、路基边坡的防护与加固

3.1边坡防护与加固的基本要求

1)根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况.因地制宜、就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证公路路基的稳定,并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。

2)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩(土)石边坡以及黄土类边坡,均宜在土石方施工后及时防护。

3)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段.在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。,

4)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力.故要求防护的边坡有足够的稳定性。

5)对高而陡的防护构造物, 设计和施工时要设置便于检查、维修的安全设施。

3.2坡面防护

3.2.1 种草及铺草皮

种草和铺草皮防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微.且宜于草类生长的土质路堤和路堑边坡,用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。铺草皮的方法常用的有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮和卵(片)石方格草皮等四种形式。

选用草籽应注意当地的土壤和气候条件,通常以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的多年生草种为宜,最好采用几种草籽混合种植,使之生成良好

的覆盖层。

3.2.2植树

在路基边坡上合理地植树,对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用,使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡,有利于及早成林,起到良好的防护作用。

植树的形式可以是带状或条形,也可以栽成连续式。植树防护除选用适合当地土壤和气候的树种外,还应注意保持树间合适的距离。

3.2.3抹面与捶面

易于风化的岩石(页岩、泥岩、泥灰岩和千枚岩等)软质岩层的路堑边坡防护,可用混合材料抹面。对易于冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。

抹面或捶面的边坡坡度不受限制,但不能承受荷载和土压力,故要求边坡必须是稳定的、坡面应该平整干煤。抹面用混合料有石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合土或四合土.以及水泥石灰砂浆等。捶面用混合料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土或四合土等。

为了防止抹面表面开裂、增强抗冲蚀能力,可在表面涂以软化点稍高于当地气温的沥青保护层。抹面和捶面防护工程应经常检查,发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。

3.3冲刷防护

公路路基和边坡的冲刷防护技术设施包括护面墙、干砌片石、浆砌片石、水泥混凝土预制块和土工织物等。

3.3.1护面墙防护

为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡,免受大气因素影响而修建的墙,称为护面墙。护面墙多用于风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩石,以防止继续风化。

护面墙有实体式、孔窗式、拱式和助式等。实体式护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡:孔窗式护面墙用于坡度小于1:0.75的边坡,孔窗内可采用捶面(坡面干燥时)或干砌片石;拱式护面墙用于边坡下部岩石较完整而需要防护上部边坡或通过局部软弱地段;边坡岩层较完整且坡度较陡时可采用肋式护面墙。

护面墙除自重外,不承受其它荷载和墙后的压力。因此,护面墙所防护的挖方边坡陡度应符合极限稳定边坡的要求。

3.3.2干砌片石防护

较软的土质路基边坡因雨水冲刷会发生泥流、拉沟与小型溜坍,或有严重剥落的较质岩层边坡,周期性浸水的河滩等均可采用干砌片石防护。

单层干砌片石护坡的厚度一般为0.15m.双层铺砌护坡的上层为0.25~0.35m、下层为0.15-0.25m。铺砌层的底面应设垫层.其材料通常用碎、砾石或砂砾混合物等。

3.3.3浆砌片石防护

路基边坡小于1:1的土质或岩石边坡的坡面防护采用干砌片石不适宜或效果不好时,可采用浆砌片石护坡。若与浸水挡墙综合使用,以防护不同岩石和不同位置的边坡,可收到较好的效果。

浆砌片石护坡的厚度一般为0.2~0.5m,用于冲刷防护时根据水流速度大小或波浪大小确定,最小、厚度一般不小于0.35m。采用浆砌片石护坡时应在路堤沉实或压实后施工,以免因路堤的沉降而引起护坡的损坏。

3.3.4水泥混凝土预制块防护

在选择设计路基边坡冲刷防护类型时.有些地区缺乏片石、块石材料,此时可选择水泥混凝土预制块防护。它比浆砌片石防护能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击(其容许水流速度在4~8m/S以上、容许波浪高度可在2m以上),还能抵抗较强的冰压力。

水泥混凝土预制块可制成边长不小于1m、厚度大于6cm的方块,并配置一定的钢筋。为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。

3.3.5土工织物防护

土工织物是由高分子合成纤维制成的一种新型建筑材料.广泛应用于公路工程中的排水、过滤、分隔、加固和防护等。论文参考网。就防护而言,土工织物能减轻或分散传递到被保护材料上的应力和应变,或用于表面防护—设置在岩土上的土工织物,防止土体表面受到诸如气候、轻交通荷载等作用的损害,或用于界面防护一 设置在两层材料之间的土工织物,防止其中一种材料受到另一种材料的集中应力作用或承受更大应变而带来的损害。

用土工织物加固公路路基边坡时,应修建在承载能力较高的路基边坡上:首先在清理好的原地面上摊铺织物,靠着临时挡土横板倾倒填筑材料.并振动压实到层厚的一半。在此阶段,前面上半层铺放铺筑材料并把后面织物折叠过来.然后填完整层材料并压实。最后将临时活动模板安放在修筑层之上的前末端.开始修筑另一层。

使用土工织物加固公路路基边坡,施工方便、少占土地、节约投资.是一种具有发展前途的公路路基边坡技术。

参考文献

[1]程良奎.岩土加固实用技术地震出版社,1994.

[2]林宗元.岩土工程治理手册.辽宁科学技术出版社,1993.

[3]罗缵锦.路基边坡风化与防护.中南公路工程,1997,(4).

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中图分类号: U412 文献标识码: A

1 垄茶高速公路及边坡概况

垄茶高速是泉南高速公路湖南省茶陵至界化垄段,是国家重点公路泉州至南宁高速公路在湖南省内的最东段,是构成湖南省“五纵七横”公路主骨架的组成部分,同时也是湖南省连接东部沿海地区重要的运输通道,全线位于湖南株洲市茶陵县境内,主线全长45.242km,茶陵连接线6.231km。项目位于湘东盆地丘陵,低山地区,地势总体东高西低,最高海拔高程480m,最低高程92m,地面标高一般在100-180m之间。项目跨域较大,多岩质边坡,部分地段坡度较大。同时,项目区域湖南省属中亚热带季风性湿润气候,雨量充沛,降雨多集中于3~8月,其中4~6月为雨季,3个月降雨量占全年降水量的46%,年均降雨量1370.1mm[7]。大量的雨水对边坡冲击力强,对边坡防护提出更强的挑战。

2 生态护坡

2.1 生态护坡的功能

生态护坡具有以下功能:

(1) 固定边坡通过植被的根系可以有效地固定边坡,较深的根具有锚固的作用,浅根可以将表层的碎石、土壤等固定。

(2) 减少水土流失边坡表层的土壤很少,雨水的冲刷更能减少表层土壤。植物在生长过程中,通过截留降雨能减少降水对地表的冲刷使用;同时,植株的枯枝落叶覆盖在表层后能有效减少土粒的流失。

(3) 增加土壤肥力虽然生态护坡过程中增加了人工土壤,但是土壤肥力的持续增加需 要植物生长过程中枯枝落叶的不断被降解;

(4) 改善局部环境植被的生长能降低噪音,减少光污染,保证行车的安全;同时具有净化空气,降解空气中的汽车尾气的作用;

(5) 美化环境和形成景观通过植物的四季变化和植物种类的选择,能形成不同的景观。

2.2 生态护坡类型

高速公路边坡常用的生态护坡类型有如下几种:

(1)人工种草护坡 人工种草护坡通过人工在边坡撒播草种,通过草的生长固定边坡的一种方式。该技术一般适用于坡度不大的边坡。该护坡技术施工简单、成本低。但是在撒草种的过程中,容易撒播不均匀,同时草籽易被雨水冲走及被鸟类取食等而造成成活率低,从而达不到预期的防护效果。

(2)平铺草毯护坡 平铺草皮护坡是指在边坡人工铺设草皮的一种边坡植物防护措施。在坡度较小,风化较为严重的边坡较为适用,而且要求容易获得草皮。但草皮的铺植前期养护管理较为困难,容易受到各种自然灾害的影响,影响其景观和防护效果。

(3)生态袋护坡 植生袋具有透水、透气,但能防止土壤透出,能在短时间内对边坡起到有效的防护作用,施工快捷、方便。但是植物的生长受到空间的限制,同时边坡的稳定性较差。

(4)网格生态护坡网格生态护坡是通过用砖、石块、混凝土砌块、现浇混凝土等材料形成网格,在网格中栽植植物,形成网格与植物综合护坡系统。

(5) 土壤菌绿化法 土壤菌绿化法其核心及用有效的土壤菌将岩石的风化,土壤化的过程加速数万倍,从而适应草木的生存需求,使草木根系达到岩石内部,使岩石上植物永久生长成为现实,实现岩石,土壤,微生物,植物四者之间的生态平衡。

(6) 椰纤维网种植护坡技术 纤维网植物护坡技术即结合椰纤维地衣,椰粉碎渣等有机绿色工程材料栽植固土护坡植物,在边坡构建一个具有自然生长能力的防护系统,通过植物对边坡进行加固美化的技术。

3 生态护坡技术在垄茶高速公路边坡中的应用

3.1 植物种类的选择

(1) 多选豆科植物 豆科植物具有根瘤菌,能固氮,同时对土壤起到改良的作用,植物部分的花十分漂亮,极具观赏价值,能在土壤环境较差的边坡上生长。

(2) 少量蔷薇科植物 蔷薇科植物的花朵争先开放,有红、粉红、白等,颜色艳丽、且花量大,春季观赏性极高,在早春上点缀极具景观效果。

(3)草坪草草坪景观通透,能起到护坡和衬托景观的作用,因而在边坡防护中也具有一定的应用,观赏性也强。

(4)其它植物其他科属中也有大量能够改良土壤或观赏性较强的先锋树种,如桦木科、鼠李科、杜鹃花科、胡颓子科等。还樟科的乌药、木姜子、商陆科的商陆等。

3.2 生态护坡技术的应用及效果

(1) 针对不同地段采取了合适的生态护坡技术,采取的是人工砌种植槽进行护坡技术,节省人工和成本,植物生长良好,具有自然的野趣;

(2) 根据护坡要求,兼顾景观需求选择合适的植物所选取的植物种类中,以豆科植物为主,兼顾了部分观赏植物种类;

(3) 植物种类选择以乡土植物为主,少量外来植物进行点缀;同时,大胆应用一些乡土植物但是还没有在园林中应用的植物种类.

(4) 根据边坡情况,不要求种植大的乔木,以草本和灌木为主,以避免乔木在后续生长中由于边坡的不稳定造成滑坡;

(5) 采用最新的一些护坡技术,如土椰纤维网种植护坡技术,在实践中取得了良好的效果;

垄茶高速公路生态护坡的应用是对以往边坡生态防护应用的总结和提高,在借鉴以往应用技术的基础上,充分结合了本地的土壤、植被和降水等条件,探索出了一条最经济、最环保,符合景观效果的生态护坡系统。垄茶高速公路生态护坡技术为高速公路生态护坡增加了一条可选路径。为其它高速公路边坡的防护提供了借鉴和参考。

参考文献

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常见的市政道路施工中不良地质灾害主要包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。市政道路施工中地面沉降尤为突出,路基普遍产生下沉外挤,基床翻浆冒泥,边坡冲蚀溜塌、塌滑与滑坡等严重病害,有的滑坡不仅造成路基成片破坏,甚至连同路基防护加固工程也一起毁坏,严重影响行车安全。在笔者的多年的工程经验中,膨胀土对道路的施工产生了不良影响。论文重点以膨胀土道路施工为例,探讨了膨胀土道路施工中病害,并提出了相应对策。

1膨胀土道路施工中病害

膨胀土对建设中的公路为消除膨胀土对公路质量的影响,对穿越膨胀土区域的公路地基常采用换填、石灰(水泥、粉煤灰、组合材料)改性等方法,路堤采用换填、改良、包边封闭等方法,边坡工程处治技术采用抗滑桩、护坡挡墙、拱型(棱型)骨架以及植草等方法。但由于每个实际工程受气候条件、工程特点、地质条件、施工工艺及当地材料供应等因素的影响,工程建设的设计和施工均需综合考虑这些因素后,提出适合于具体工程的设计与施工技术,使工程建设和维护都达到安全、实用且经济合理。每年因整治膨胀土地区路基病害,花费的投资均在5亿元以上,而且各种膨胀土路基的新生病害还在不断发生,尤其是南方的公路与铁路路基,膨胀土引起的工程病害更为严重。我国过去修建的公路一般等级较低,膨胀土灾害问题不太突出,所以尚未引起广泛关注。然而,近二十年来由于高等级公路的迅猛发展,不少地区都遇到了膨胀土带来的麻烦。许多工程在施工过程中就开始出现各种变形病害,有的地段土基一边开挖一边溜塌、坍滑,有的地段土基刚施工建成,就出现整段路基吸水膨胀软化,路基表面层象发面似地膨胀,导致无法铺筑路面等等。

2膨胀土路基施工关键技术

2.1路堤施工

1)高速公路及一、二级公路路基填土高度小于路面与路床的总厚度时,基底为膨胀土时,宜挖除地表0.30m~0.60m的膨胀土,并将路床换填非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土,挖除深度应达到大气影响深度,大气影响深度根据调查结果确定;若无相关数据时,可按强膨胀土2m,中、弱膨胀土为1~1.5m取值。

2)强膨胀土不得用于路基填筑;高速公路、一级公路、二级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时,应作石灰改性处理,改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜;弱膨胀土作为路堤填料时,若胀缩总率不超过0.7%,可直接填筑。

3)如当年不能铺筑路面,作为封层的填筑厚度,不宜小于30cm,并做成不小于2%的横坡。

4)膨胀土地区路床土强度及压实标准,分别采用表1和表2的控制标准。

表1路基填方材料最小强度和最大粒径表

注:①二级及二级以下公路作高级路面时,应按高级公路及一级公路的规定;

②强度按《公路土工试验规程》,对试样浸水96h的CBR试验方法测定

表2 土质路堤压实度标准

挖填类型 压实度(%)

路面底面计起深度范围 高速公路及一级公路 二级及二级以下公路

路堤 上路床 0~30cm ≥95 ≥93

下路床 30~80cm ≥95 ≥93

上路堤 80~150cm ≥93 ≥90

下路堤 150cm以上 ≥90 ≥90

零填及路堑路床(0~30cm) 0~30cm ≥95 ≥93

注:①压实度以部颁《公路土工试验规程》重型击实试验为准;

②其它等级公路,修建高级路面时,其压实标准,应采用高速公路、一级公路的规定值;

③特殊干旱地区的压实度标准可降低2%~3%;

④多雨潮湿地区的粘性土,其压实度标准按相关规范执行;

⑤用灌砂法、灌水(水袋)法检查压实度时,取土样的底面位置为每一压实层底部;用环刀法试验时,环刀中部处于压实层厚的1/2深度。

5)压实含水量宜比标准击实的最佳含水量大1~3%,压实度应不低于标准击实标准的95%。

6)在路堤与路堑交界地段,应采用台阶方式搭接,其长度不应小于2m,并碾压密实,压实度的检验频率为一般路基施工检验频率的2倍。

7)根据路堤高度、膨胀土类别、压实条件、基底情况、施工季节、施工延续时间等因素来确定适当的预留沉降量,沉降加宽按两侧平行加宽。

2.2路堑施工

1)挖方边坡不要一次挖到设计线,沿边坡预留厚度30~50cm一层,待路堑挖完时,再削去边坡预留部分,并立即浆砌护坡封闭。

2)挖方地段当挖到路床顶面以上3Ocm时,应停止向下开挖,并挖好临时排水沟。待作路面时,再挖至路床顶面以下60cm,用非膨胀土或中粗砂回填,并按要求压实。

3)在路床顶面以下60cm满铺一层复合土工膜。作业顺序是:先用挖掘机配合汽车后退开挖上方到设计高程位置,经检查合格后换填合格填料,其长度不大于50m,继后分段作路堑侧沟。

4)高度小于3m路堑。先开挖路肩以上的土方,基床换填合格填料后再作路堑侧沟,最后清刷坡面上方保护层和施工边坡防护工程。

5)高度3~6m路堑。先开挖路肩以上土方,后清刷坡面上方保护层和作边坡防护工程,在基床换填合格填料后,最后作路堑侧沟。

6)高6~10m路堑。边坡采用拱型带排水沟的骨架护坡和喷播植草防护措施。施工顺序分为:先开挖高度大于6m的土方,后清除边坡保护层上方和作边坡防护工程;开挖6m以下至路肩上方,然后清除边坡保护层上方和作边坡防护工程;在基床换填合格填料后,再施工路堑侧沟。

7)高度大于10m的路堑。边坡设有低于4m的坡脚挡墙,挡墙上部边坡防护采用拱型带排水沟的骨架护坡和喷播植草措施,施工顺序分为:先开挖挡土墙顶(平台)以上土方,后清刷保护层土方和作边坡防护,其开挖高度大于6m,则在6m处设平台,先施工平台以上的土方和边坡防护工程;开挖挡墙顶至路肩的上方,然后施工挡土墙;施工路堑侧沟后,在基床换填合格填料。

3路基施工常见问题及处理方法

膨胀土路基施工常出现的工程问题有:

(1)不均匀沉降;(2)边坡坍滑;(3)浆砌护坡开裂;(4)路堤纵向开裂;(5)路基中心复合土工膜下陷积水。以上这些工程问题的类型不同,采取的预防措施和处理方法也不相同,如表

常见质量问题处理措施

质量问题 原因 预防措施 处理方法

不均匀沉降 路基填筑较高,基底土

质不均匀,基底处于浸水或水塘 严格按规范施工,加强检

测;预留足够的沉降量和加

宽值;加强水塘及浸水基底

的处理 加强软弱部位的压实,采取

有效措施控制不均匀沉降,

问题较大时返工重填

边坡坍滑 路堤边坡压实不够或

压实不均匀,边坡土受

水浸泡,局部失稳 加强路堤压实,作好排水设

施,及时施工支挡防护 清除失稳边坡土,恢

复边坡,增设挡护结构

浆砌护坡开裂 边坡不均匀沉降,遇水软化失稳 加强路基压实,作好防排水

设施 较小的裂缝部位用高标号浆

砌片石恢复,严重的增加抗

滑桩,重做浆砌护坡

路堤纵向开裂 路基不均匀沉降,基底

未处理好,路基填筑质量差 作好基底处理,加强路基压

实,作好防排水设施 采取翻填、压浆措施

路堤纵向开裂 基床密实度低,路基不均匀 作好基床处理,加强路基压

实,每层填筑作好横向排水 根据具体情况采取压浆、回

填石灰土或其他有效方法

4结语

论文结合己有的研究成果,从膨胀土路基的处治技术、膨胀土路基设计关键技术、膨胀土路基施工关键技术等方面形成了膨胀土路基病害防治技术。希望能对不良地质的道路施工提供了经验。

参考文献:

[1]冯忠居编著.特殊地区基础工程.人民交通出版社,2008

篇10

Abstract: Spur dike is hydraulic structures common channel, waterway regulation. In this paper, facing the function and layout simple spur from length, height, pick angle, dam type several parties are briefly introduced, for channel or fairway governance application of simple groin in construction do reference.

Key words: emergency project; spur dike; layout; application

中图分类号:TV42+1.1 文献标识码:A 文章编号:

坑塘村段是高州市“9.21”灾后重建项目曹江河水毁河道修复应急工程其中一个项目点,位于高州市大坡镇的坑塘村,曹江河坑塘支流河口段。在2010年“9.21”灾害中,河口段的原有护岸设施被冲毁。按照设计方案,分别在河口段干、支流左岸砌筑浆砌石挡墙支护。项目部在施工前场地勘察过程中,发现该段堤岸由沙质土构成,由于常年受干流来水冲击,以及干、支流河水于此处交汇,对堤岸淘刷明显,并已多处出现崩岸,对岸边的农耕活动造成威胁。经与当地村民咨询,核实该河口处堤岸在洪灾前就已出现多次损坏,为该段堤防建设的重点部位。为更好的提高修复治理效果,项目部根据以往施工经验,并结合工程实际,提出在河口段交汇处设置一单个简易丁坝的优化方案设想。

丁坝作为一种主要的导治结构物,在水利工程和公路工程中广泛使用。设置丁坝后可改变水流条件,消除和减缓水流对堤岸的直接破坏,同时可减轻堤岸近旁淤积,较好地解决水流对局部堤岸的损害,起到安全防护作用。根据丁坝坝顶高程与水位的关系划分,丁坝分为淹没丁坝和非淹没丁坝两种;根据丁坝坝轴线与水流方向的夹角划分,丁坝可分为上挑丁坝、正挑丁坝和下挑丁坝三种。丁坝的平面布置主要是指丁坝的长度、坝高、挑角以及丁坝间距等。

1、坝高的选择

由于缺乏施工段的详细水文观测资料,设计方案中使用了坑塘村在洪灾中的最大洪水位作为堤防修复的堤顶标高并综合安全超高50CM。根据这一设计要点,丁坝的坝顶高程按堤防的堤顶标高进行设置,正常洪水位下为非淹没丁坝。

2、坝头、迎水坡、背水坡坡度的选择

2.1、坝头处的线性和坡度,迎水坡、背水坡对坝头处冲刷深度有着一定影响。实际工程中,丁坝多为梯形体,床面以下多为直墙式。而为了施工方便,丁坝一般采用直的带半圆头的形式,头部尽量做圆滑,方便绕流和溢流,泄洪时亦可减少坝头冲刷深度,尽量保证丁坝的安全性。

2.2、西安公路交通大学(1993年)试验,采用了床面之上部分上下游和坝头边坡(1:m)都相同,床面之下部分为竖墙的模型,对边坡系数m为0.5、1.0、1.5、2.0的模型做了试验,结果表明m=0~1.0,坝头冲深减小8%;m=1.0~2.0,坝头冲深减小4%;m=0~2.0,坝头冲深共减小12%;m>2.0,边坡增大,对冲深减小很不明显。因此,在丁坝坡度设计中,应结合当地水流变化,按下表建议值取值[1]:

表一 边坡坡度建议值

2.3、在本修复应急工程中普遍采用的格宾护坡形式(迎水面坡比1:2.5),在实际应用中取得较好的防护效果。

结合以上三点,最终将丁坝的截面设置成梯形,坝身用回填砂土填筑压实而成,迎水面、坝头为格宾护坡,坡度为1:2.5,背水面坡度为1:2;坡头为半圆形,设计半径为2m;坝根与整治堤岸线相接。

3、丁坝挑角的选择

丁坝挑角的大小不同,对水流结构、坝后回流区的大小、坝头冲刷深度和坝后淤沙效果均产生不同的影响。坝头冲刷深度的不同,在一定程度上影响了丁坝的安全性。

对于不漫水丁坝而言,下挑丁坝的水流较为自然顺畅,坝头冲刷较浅、效果较好;而上挑丁坝坝头对水流干扰较大、水流较为紊乱,并在上游出现立轴漩涡,坝头局部冲刷也较深,防护效果较差。根据试验表明,不漫水上挑丁坝的冲刷坑深度较下挑大33%左右,上挑丁坝冲刷坑最深点在坝根附近,下挑丁坝冲刷坑最深点出现在坝头附近[2]。

结合工程实际,如选择上挑丁坝,丁坝对支流一侧水流干扰太大,且同时背侧受干流倒灌水冲击,腹背受力,对丁坝的安全性极为不利。选择下挑丁坝,则可顺应干、支流来水,改变局部水流流向,起到一定的挑流作用,并将干、支流交汇点适当前移至坝头附近,减轻对坝根处堤岸的淘刷危害。由此,将丁坝确定为不漫水下挑丁坝,挑角在30°~60°之间,结合坝长的经济性、实用性、安全性再进一步进行选择。

4、坝长的选择

丁坝长度的选择主要依据其设置的作用。如果以防护为主,用以防止水流对堤岸的直接冲刷,它只改变局部水流方向,不改变主流方向,这时多采用较短的丁坝;如果以挑流为主,用以改变主流方向,使水流远离被保护的堤岸,这时多采用较长的丁坝。值得注意的是,长丁坝阻水面积过大,无论是漫顶还是非漫顶,坝头附近单宽流量急剧增加,水流紊动剧烈,不利于丁坝的安全,应该慎用。同时,长丁坝的使用,相应的工程量也随之增加。

C.T阿尔图宁等认为当丁坝在垂直于水流方向的投影长度与稳定河宽的比小于0.25~0.33时,为短丁坝,否则为长丁坝[3]。结合实际工程经验,建议不透水丁坝的长度(垂直于流向的投影长度)不应超过河槽宽度的15%[4]。基于丁坝的防护作用,及对丁坝安全性的考虑,采用短丁坝,丁坝有效长度(垂直于流向的投影长度)按河槽宽度的15%计取。本项目干流河宽约为90m,因此,丁坝有效长度为13.5m。如夹角确定,则可按下式求得丁坝的实际长度:

LP=L/sinθ公式1

式中:LP―丁坝实际长度,m;

L―丁坝有效长度,m;

θ ―丁坝挑角,(°)。

根据上文对挑角的选择范围,按下表可得各种挑角下本项目丁坝的实际长度。

表二 30°~60°范围内丁坝的实际长度

综合考虑丁坝的经济性、适用性与安全性,结合本工程河流流势的整治线,我们选择48°为丁坝的挑角,丁坝实际长度按18m取值。

5、丁坝的结构

本项目采用粘土心丁坝,用格宾石笼网砌筑2m宽、1m厚的齿墙作为护脚固基,坝头处护脚局部向外延伸1~2m,以防在坝头局部形成冲刷坑;迎水面及坝头为格宾石笼护坡,坡度1:2.5,坝头为半圆形,设计半径为2m;格宾护坡厚300mm,反滤层为碎石,厚100mm,护坡顶部砌筑浆砌石压顶;坝心采用回填砂土压实,回填砂土的相对密度不小于0.60。

本优化方案经监理、设计及建设单位审核,同意在本项目中实施施工。建成后经过一个水文年的考验,较好的减轻了干、支流交汇处水流频繁紊动而对堤岸造成的损坏,达到了治理的目标。

丁坝的布置多以经验法或分析法准则来确定,但因河流的多样性与复杂性,结果往往难以与实际情况相符。在应急工程施工中可以经验法对丁坝进行布置;若防护标准要求较高,关系较重大的丁坝,则需配合水工模拟试验,通过定床、动床试验结果、水力分析等方式,来确定所需丁坝布置的相关数据。

参考文献:

[1] 高冬光.桥位设计[M].北京:人民交通出版社.1998

篇11

 

拟建某住宅项目由2#住宅楼、3#住宅楼以及地下车库三部分组成。其中地下车库地下2层,筏板基础,设计基底标高-10.0m,基坑深度9.4m;基坑支护方案为土钉墙护坡。护坡施工完工后第16天,该边坡发现不明水源,造成土钉墙墙面潮湿,并有渗水现象,施工方通过增设导水管,对其进行导水。第二日晨发现此段边坡顶局部出现裂缝,通过边坡位移观测,发现边坡水平位移突然增至64.0mm,并有继续增大的趋势。论文格式。施工方马上在坡脚进行堆土反压加固,第三日凌晨5点,回填至地表下2.5m位置,通过持续监测表明边坡已经得到有效控制,基坑变形没有发展。

根据现场情况编制如下应急预案:

坚持“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先,保护环境优先”的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求;给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境;保证各种应急资源处于良好的备战状态;指导应急行动按计划有序地进行;防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援;有效地避免或降低人员伤亡和财产损失;帮助实现应急行动的快速、有序、高效;充分体现应急救援的“应急精神”。

1、场地条件分析

拟建场地地形较平坦。论文格式。在勘察深度范围内按地层沉积年代、成因类型及岩性将其划分为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层三个大层。根据岩土工程勘察资料,场地天然地表下4.00~6.00m时见地下水,静止水位1.40~2.20m,标高42.57~43.29m,为上层滞水。地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替状态下均无腐蚀性。现场已采取了降水措施,施工过程中,现场出现局部滞水已经完全排干,根据导水管出水量判断导致坡面变湿边坡位移的水源为非上层滞水。论文格式。

2、周边环境分析

基坑上口线距离建筑红线(围墙)3.1m;红线外3.7m有一座二层住宅楼,基础埋深2.0m;建筑红线内围墙脚下有一高压电缆,埋深0.5m;建筑红线内距围墙1.0m有两道150mm直径天然气管线,埋深1.2m。

3、边坡加固方案:

施工再次开挖基坑时,拟采用钢花管加锚杆加固措施,以增加支护结构的整体强度和对变形的约束力。

钢花管:设三道钢花管,采用直径1.5寸钢管,水平间距2.0m,钻孔直径Φ120,钢管内外注M10水泥浆。

第一道钢花管:长9.0m,布置在地表下2.3m处(2.7m以上),倾角15度;

第二道钢花管:长9.0m,布置在地表下4.1m处,倾角15度;

第三道钢花管:长6.0m,布置在地表下7.3m处,倾角15度;

锚杆:设两道锚杆。

第一道锚杆,锚杆长度为18m,两根Φ15.2钢绞线,自由段长度5.0m,水平间距2.0m,锁定荷载250kN。锚杆布置在地表下2.7m处,倾角15度;腰梁采用22b槽钢;承压板规格:200×200×16mm;锚具规格:QM15-2。

第二道锚杆,锚杆长度为15m,一根Φ15.2钢绞线,自由段长度5.0m,水平间距2.0m,锁定荷载150kN。锚杆布置在地表下5.6m处,倾角15度;腰梁采用20b槽钢;承压板规格:180×180×16mm;锚具规格:QM15-1。

4、现场风险分析

鉴于目前基坑边坡已经发生了较大的变形(坡顶水平变形最大变形70mm),根据目前状况,加固施工期间可能发生的风险有以下几点:

A.基坑变形继续发展,导致坍塌;

B.基坑东侧建筑物倾斜,造成无法正常使用;

C.天然气管线泄漏;

D.高压电缆无法正常使用。

5、应急物资准备

现场安排挖掘机、推土机挖土运土机械应急使用;

现场备锚杆钻机、压力注浆机应急临时支护使用;

现场安排面包车、小客车运送人员;

联系附近旅馆安置居民,联系社区医院做好居民保健工作;

临时支护材料:φ60钢管、锚杆、水泥;

消防器材:防止电源短路、煤气泄漏起火;

防汛器材:防止自来水、雨水、污水等管道破坏断裂,造成漏水,准备足够的潜水泵、污水泵、排水管、电缆等。

6、应急预案的启动前提

(1) 坡顶水平位移增量大于等于1.5mm/日,总位移累计大于90mm;

(2) 建筑物倾斜达到0.2%时或沉降速度达到1.0mm/d;

(3) 突降大雨、暴雨(大雪、暴雪);

(4) 意外事故造成边坡局部塌陷、崩塌。

(5) 煤气公司、供电局检测数据表明,煤气管线、高压电缆等生活设施出现险情:

(6) 建设单位、总包、监理单位认为需要的其他紧急情况。

7、管理措施

① 加固施工引起边坡水平变形及坡顶沉降、引起煤气管线及高压电缆的变形的指挥与控制。

通过变形监测,若发现坡顶水平位移增量大于等于1.5mm/日,总位移累计大于90mm;时,采取的措施如下:

A 立即停止基坑开挖,联系煤气公司人员检测煤气管线运行状况,联系供电公司检测高压电缆的运行情况;

B 根据煤气公司检测人员的意见,采取煤气管线加固措施,或断气处理;

C 根据供电公司检测人员的意见,采取电缆加固措施,或用备用电缆替换,保证供电安全;

D 据现场情况采取进行堆土反压(加高、加宽)措施。

② 加固施工引起地面不均匀沉降,引起附近建筑物的倾斜的指挥与控制。

当发现附近建筑物倾斜达到0.2%或沉降速度达到1.0mm/d时,采取的措施如下:

A 立即停止基坑开挖,加强基坑加固方案;

B 邀请有关专家或加固单位共同制订建筑物的纠偏方案并组织实施。

C 建筑物墙体发现裂缝时,联系物业、餐馆,组织建筑物内住户外迁。

② 突降大雨或大雪时,立即起动备用水泵抽水(突降大雪或暴雪时,立即组织清扫、外运坡顶积雪),并安排专人不间断观察基坑的稳定情况。

8、公共关系

项目部办公室为项目部各信息收集和的组织机构,人员包括,办公室届时将起到项目部的媒体的作用,对事故的处理、控制、进展、升级等情况进行信息收集,并对事故轻重情况进行判断,有针对性定期和不定期的向外界和内部如实的上报,向内部上报主要是向项目部内部各工区、集团公司的上报等,外部主要是向建设、监理、设计等单位的上报。

9、预案解除

充分辩识加固过程中存在的危险,当监测数据表明边坡处于安全稳定状态时,经甲方、监理工程师认可,由现场紧急抢险组长宣布解除紧急抢险状态,恢复正常工作状态。

【参考文献】

[1]建筑边坡工程技术规范. GB50330—2002.