边坡防护技术论文范文1
关键词:公路边坡;生物防护;液压喷播
中图分类号:U213.1+3文献标识码: A 文章编号:
1公路边坡生物防护概况
1.1公路边坡生物防护的意义
随着人们物质生活水平的提高和环保意识的增强,公路环境绿化施工技术也在不段的改进,生物防护逐渐成为边坡防护中的首选形式,它不仅在防灾减灾、净化大气、调节气温、消减噪声、水土保持和美化环境等诸方面起积极作用,而且对退化生态系统的恢复与重建具有重要意义。同时,与其他防护方式相比较,生物防护是比较经济的一种。
公路边坡生物防护主要有两种表现形式:一是生物防护;二是综合防护,即工程防护与生物防护相结合。
1.2公路边坡生物和综合生物防护
对于稳定的土质边坡,地面水和地下水的侵蚀其产生病害和变形。生物防护能有效地防止水对坡面的冲刷和侵蚀。而对于不稳定的土质边坡和松散的碎砾石土质边坡,宜采用综合防护,即先进行工程防护确保边坡稳定,在边坡稳定的基础上进行生物防护。对于较硬、不易风化且有抗冲刷能力的岩石边坡,一般不进行防护,但从边坡稳定及恢复植被的角度来考虑,可采用客土喷播,实现防护和绿化的双重目的。对于严重风化的、坡面破碎节理缝隙较多的石质边坡,可采用综合防护。
1.3公路边生物防护的作用
公路边坡防护目的在于防治边坡病害,减少水土流失,加强边坡稳定。而水是影响边坡稳定的一个重要因素,尤其是多雨季节,暴雨集中地区的冲刷,侵蚀现象严重。降雨对坡面侵蚀的三个过程:首先是雨滴击溅侵蚀,进而形成片状水流侵蚀,最后在水流集中处出现细流侵蚀,而细沟侵蚀破坏作用最强,细沟逐步加大形成较大的冲沟,引起坡面滑塌等破坏。在坡面上种植植物正是防治细沟侵蚀的主要措施之一,并且它可以拦截雨水,减缓径流,防止水土流失。本文重点研究探讨的就是生物防护的建植技术中的一种——液压喷播。
2生物防护的建植技术
生物防护的建植技术种类很多,其中包括:湿式喷播(最为典型的是液压喷播)、客土喷播、三维网格、铺草皮、沟播等,其各自的施工工艺、适应范围和性能特点见表1所示。
各种建植技术工艺和特点的对比表1
3.液压喷播植草技术的实施要点
液压喷播植草技术作为一种先进的植草方法,在边坡防护中逐步得到应用和推广,改进和提高了草坪建植方法,使播种、混种、覆盖等工序一次完成。液压喷播是以水为载体的植被建植技术,先将配置好的种子、肥料覆盖料、稳定剂等加入喷播机与水充分混合,再用喷枪将他们喷洒到坡面,而养护成长的一种播草技术。
3.1草种选择和搭配比例技术
考虑到坡面防护的良好效果,混播草地更为有利。试验证明,混播草地生长1月左右,其地下生物量100g/m2左右,己达到坡面防护的要求,中、大降雨强度对其几乎没有影响,在草种的选择和组合中,禾本科草和豆科牧草及小灌木类的比例应为1:1,或者禾本科草种草类的比例稍大一些。播种量一般按照草类的营养面积和种子用价计算,使植物群落在理论上达到相对稳定状态和预期的资源评价目标。
3.2喷播量的计算方法
喷播量的公式
式中:M——设计播种量(g/m2)
A——期望成株数(株/m2),为5000~10000株/m2
B1——坡度修正率
B2——土质修正率
B3——吸收阳光修正率
B4——年降水量修正率
B5——施工季节修正率
B6——使用种子发芽率,为90%以上
B7——使用种子的效率
3.3喷播材料配比的合理性
理论上,材料用量越大,种植效果越好。但实际上应从技术、经济、生态效益三方面考虑,喷播材料一般用量参考表2。
液压喷播液的配料主要有水、粘着剂、纤维、肥料、保水剂和着色剂及草坪种子。水起溶合的作用,用量为3~4L/m2;粘着剂反复吸水而不失粘性,起附着、粘结作用,随喷播浆喷到土壤上让覆盖物成膜,不被风、雨侵蚀,防止水土流失,种子、幼苗被水冲失,均匀快速出苗,用量根据喷播场地3~5g/m2,平地用量少,坡地用量多。纤维有木纤维和纸纤维两种,用于包裹和固定种子,吸水保湿,起到覆盖作用,用量为100~200g/m2,坡度大时可适当加大用量。保水剂吸水能力强,可满足种子萌芽及时所需的水分,一般在特别干旱、无法保证及时浇水的地方使用,用量为3~5g/m2,有时可用木纤维代替保水剂。肥料最好是硫酸氨与氮肥的复合肥,用量为30~60g/m2。
3.4液压喷播的施工步骤
(1)加料:先加入1/3左右的水,在继续加水的同时依次加入覆盖料、肥料、种子和土壤稳定剂等。
(2)搅拌:在加料的同时开始不间断地搅拌,充分拌均匀约45min.
(3)喷播:根据现场情况,直接用喷枪喷播或采用皮管加喷枪喷播,喷播时喷头距边坡4m以上,喷枪与坡面保持一定的角度,使混合料均匀洒布在坡面上,喷播时先从左到右喷一遍,再从右到左重叠喷洒,保证凹凸不平的边坡都能洒到。
(4)铺盖无纺布及养护:喷播后应及时铺盖无纺布,尤其是小气候、当地条件差或施工季节不佳时更应该及时覆盖。并重视前三个月的养护管理,后三月内应适时浇水和施肥,促进植被迅速茁壮成长。
4.隘瑞高速公路边液压喷播植草效益体现
隘瑞高速公路根据上述理论,进行了草籽搭配和严格计算喷播量,按照喷播的施工步骤,采用液压喷播植草技术进行绿化,经过半年多时间的养护,取得了良好的绿化效果,经有关专家和部门的初步评估意见,反映良好,能带来更好的社会效益和经济效益。
5结语
由于喷出的含有植物种的粘性悬浊液,具有很强的附着力和明显的颜色,喷射时不遗漏、不重复,可以均匀地将植物种喷播到目的位置。在良好的保湿条件下,能迅速萌芽,快速发育成为新的绿化防护体系。因此液压喷播是一种高速度、高质量和现代化的绿化技术。
参考文献
边坡防护技术论文范文2
关键词 路基边坡 边坡病害 侵蚀机理 防护适用性 植物防护 防护区划综合防护设计
Stuedy on Side Slope Protection System of Expressway
AbstractThis paper analyses the types of side slope damages,reasons and principles of the damages.This paperalso explain the types,characters and selecting principles of protection methods.
Key wordsSubgrade side slopeSide slope damageDamage principle Protection availability Plant protectionProtection district Compr ehensive protection design
1前言
随着我国公路建设的飞速 发展 ,高等级公路边坡综合防护系统 研究 日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高等级公路设计的重要 内容 之一,需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑,合理布局,因地制宜地选择实用、合理、 经济 、美观的工程措施,确保高等级公路的稳定和高速行车安全,同时达到与周围环境的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高等级公路的效果。
长期以来,路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节,我国在80年代中期以前,主要以低等级公路建设为主,由于 交通 量小,深挖高填较少,投资不大,因而防护工程不作为道路建设的主体工程,由此引起的损失亦不大,所以在工程中对边坡的综合防护研究常常被忽视。进入90年代以后,我国高等级公路建设方兴未艾,由于缺乏对防护技术的系统研究,没有成熟的经验供设计部门 应用 ,因此只能用低等级公路的防护技术或供鉴铁路部门的经验来实施局部防护,缺乏综合考虑,从而为工程埋下隐患,造成了巨大的经济损失和不良的 社会 影响 ,有的甚至中断交通,如沈大高速公路鲅鱼圈所以南180km长的路段,后期的工程防治费用占整个工程防治费的80%、京石高速公路在1997年遇到洪水冲击后,很多路段出现路基垮塌,路面悬空的现象,再如众所周知的昆禄路等。据交通部统计,仅1991年因水毁冲毁路基1577km,冲毁路面43733km,冲毁桥梁3606座、涵洞40343道,塌方4171万方,直接经济损失16.86亿元,因排水防护不当使基层与路基含水量增加引起公路整体强度下降造成的损失更是无法统计。 与此同时,防护技术在 理论 方面尚需进一步研究,如边坡的侵蚀机理、边坡水力学特性研究、地区差异性以及公路部门与园林部门的专业交叉研究等等,以便提供边坡综合防护的理论支持和依据。
因此,为降低工程造价,减少或防止道路病害,保持生态环境的相对平衡,确保道路的安全与稳定,急需对高等级公路的边坡综合防护加固技术进行全面系统的研究。
2国内外研究概况 随着我国公路等级和人们生活水平的提高,路基边坡防护日渐引起公路部门的重视。在我国多年的道路工程实践中,积累了不少防护与加固技术的经验。水是公路边坡上土壤侵蚀的主体,公路部门对水流的力学研究都是以明渠均匀流为研究对象,如曼宁流速公式等,利用这些公式进行排水构造物的设计取得了较满意的效果,但如果以此来描述边坡冲刷则有不妥。如我国《公路排水设计规范》(JTJ018-97)中推荐的沟管近似流速公式V=20·i1/2,即流速与坡角的平方根成正比,而在公路边坡中,随边坡坡角的增大,径流流速确有增大的趋势,但坡角增大导致汇水面积减小,必然使流速减小,所以边坡径流流速应是产流降压强度、坡长、坡度、坡面粗糙系数的综合函数;在圬工防护理论计算方面,库伦理论,朗金理论被广泛应用。随着 科技 的发展,各种新型支档结构和防护型式及CAD程序相继而生,但在设计时,仅从边坡的稳定性等因素出发,很少考虑水对防护的量化冲刷能力和环保因素,如:可否利用工程经济学研究某路段采用集中排水或分散排水?可否用混凝土预制块或网格代替费工费时的浆砌片石?可否用植被防护或综合防护替代全圬工防护等等。由于工程的千差万别,上述问题在规范中仅定性地作了限制,很少给出具体比选方法进行量化计算分析,由此设计出的结果可能一方面是工程达到了防护效果却造成了大量工程资金的浪费,另一方面是防护不当或方案错误导致防护失败,造成巨大资金重复投入,形成不良的社会影响。
高等级公路由于线形标准较高、设计人员素质低、比选方案少等因素,造成路基高填深挖现象普遍存在,同时大交通量给沿线造成的交通污染不但威胁沿线居民的身体健康,而且影响区域的生态平衡。由于诸多原因,我国公路的环保技术研究远远不能适应当今高速公路发展的道路建设要求,同时关于边坡冲刷防护、交通环境美化进行的综合设计也鲜为报道。
在国内植物防护方面,随着人们环保意识的增强和生活质量的提高,在适宜植物生长的土质边坡、服务区、立交区,根据土壤、气候特点栽种花草树木,既可防风护坡,恢复因建路而破坏的生态平衡,美化环境、吸收尾气、诱导视线,还可防止暴雨对路基边坡的击溅冲刷。西北水保所对此进行了大量的研究,并在引用美国通用土壤流失方程式方面取得了一系列成果。贵州毕节公路段做过公路绿化效应及山区公路水毁防治的研究,北京市公路管理处作了一系列公路绿化设计研究,河南省交通厅与天津大学联合完成了"土工合成材料在郑洛高速公路护坡工程中的应用及绿化研究",交通部科技信息所环保部分别在昆(明)-曲(靖)路,楚(雄)-大(理)路实施了"生物防护与景观再造工程"等等,取得了较好的防护效果,但水对边坡侵蚀冲刷的量化研究仍鲜为报道,理论上缺乏必要的支持。同时由于各处工程项目的地理气候差异性,以及公路植物防护与园林专业的交叉相容,导致了防护物种和设计方案的千差万别,所以将水对土质边坡的侵蚀冲刷研究定量化,确定护坡方法的选择原则,划分不同地区用于公路防护的植物类型及特性,从而确定最佳综合防护设计方案已势在必行。
如前所述,由于理论研究上的不足和设计上的随意性,同时由于国内外不同地区的地理、气候及工程建设规模的差异,决定了不同地区综合防护方案的差异性,所以在侵蚀冲刷机理研究的基础上,对不同地区的高等级公路边坡进行综合系统研究,提出最佳防护设计方案已迫在眉睫。 反思我省的高等级公路边坡防护现状,虽然做了许多实验性尝试,采用了多种防护型式,基本达到了预期防护效果,但仍有许多沉痛的教训值得认真 总结 ,如郑洛路九标1996年边坡水毁,开郑路边坡水毁索赔、安新路个别路段大面积边坡混凝土预制块坍滑等等,归纳起来存在的 问题 有:
(1)缺乏系统的防护方案、措施 研究 和综合设计;
(2)在防护方案、防护型式选择方面缺乏技术、工程 经济 比较 分析 ;
(3)植物物种选择方面,随意性过大,缺乏和园林部门的探讨研究;
(4)由于各地区的差异,缺乏各分区最佳防护典型型式,致使设计人员难以操作。
总之,上述问题的存在,使我省边坡防护设计可能一方面是工程达到了防护效果却浪费了大量的工程投资,另一方面是防护不当导致了路基边坡的早期病害。
3边坡侵蚀机理研究
通过对边坡力学特性研究,可得以下结论:
公路边坡由降雨产生的坡面流与明渠流具有不同的水力学特点,它应该是产流降雨强度、坡长、坡角、粗糙系数的函数。由于坡角增大一方面使势能向动能的转化加快,另一方面却使单位坡长所接受的降雨减少,因此边坡的流速应该存在一个临界坡角,从Muzik的边坡径流平衡时间关系式出发,推导出了一个公路边坡坡面径流流速的关系式(紊流): 式中,K为系数,L为坡长,a为边坡坡角,n为边坡坡面粗糙系数,δ为产流降雨强度。通过对此式的数学处理得到边坡坡面流速的临界坡角为41°左右;考虑到边坡土壤侵蚀量是流量与流速的函数,进一步推导出公路边坡土壤侵蚀量同样存在一个临界坡角,这个坡角大约在25°左右,这与公路边坡常采用1∶1.5坡率很是接近,因此对边坡的防护应引起足够重视 。
边坡在 自然 界降雨情况下不断经受降雨的袭击,其中一部分下渗,一部分在边坡汇集,形成径流,径流在土颗粒表面产生剪切力,当这种力大到能抵消土的抗侵蚀能力时,土颗粒被径流带走,从而发生侵蚀,这种径流的剪切力与土壤粒抵抗力之间的相互作用不同相可引起溅蚀、溶蚀、片蚀、沟蚀等不同的侵蚀现象。
4边坡防护类型及公路植物特性研究
作者按照材料将路基防护分为3类:植物防护、圬工防护和综合防护。防护分类如图1。
通过对公路植物的特性研究,可得以下结论:
(1)路基边坡土质、酸碱度、气候、降雨等是 影响 公路植物的主要因素,由于路基边坡防护的特殊性,故草种、树种的选择有别于园林绿化;
(2)应根据植物的类型、气候适应性、土壤适应性、抗病性、抗侵蚀冲刷,易粗放管理等要求选择适易的物种用于公路边坡防护;
(3)尽量选用本地的物种,其适应性远远优于引进物种。
5边坡综合防护设计原则与注意事项
(1)“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则;
(2)路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量;
(3)路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,应密切结合路面排水作综合考虑;
(4)护坡 方法 应优先考虑采用植物防护,当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时,要考虑经济性、施工及效果,采用圬工防护或相应的辅助设施;
(5)在防护方案设计时,应参照上述设计原则,初步选出护坡方法。在施工阶段,要对每个边坡的排水、土质等调查,根据调查结果变更原设计;
(6)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护;
(7)对于土路堤的坡面铺砌防护工程,最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实; (8)对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草的破碎岩路堑边坡,应综合考虑地形关系、基岩风化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工难易及经济性等因素,慎重选择喷浆(混凝土)、护面墙,落石防治等方案;
(9)混凝土网格中空植草护坡的目的,是防止受雨水侵蚀和风化严重的土质产生沟槽,及不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的地方。该护坡方法不能承受土压力且造价高于植物护坡,使用时须充分分析;
(10)对于水流、波浪、风力、降水以及其它因素可能引起起路基破坏的,均应设置防护工程。在冲刷防护设计中,可综合考虑河道整治,使防护工程收到更好的效果;
(11)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,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。需要改变水流或提高坡脚处的粗糙率,以降低流速、减缓冲刷作用时,可修筑坝类构造物。对于冲刷严重地段(急流区、顶冲地区),可采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用砌石、石笼或混凝土预制板等护底护脚。砌石基础应置于冲刷线以下0.5~1.0m,水上部分采用轻型防护即可;
(12)综合防护应遵循"实用、经济、美观"的指导思想,明确"为行车服务"的目的,在实用、经济的前提下,力求边坡绿化三季有花。
6高等级公路防护区划的思想
为了区分地理区域自然条件对公路防护影响的差异性,并在高速公路边坡设计中对施工防护型式、植物物种选择时有章可依,确保路基边坡的稳定并节约投资,同时按照《公路自然区划标准》(JTJ003-86)中关于"三级自然区划由各地按有关规定自行划分"的指导思想,有必要划分不同地区植物防护主要类型。
我省植物防护主要类型区划以公路自然区划标准为基础,结合高等级公路边坡防护的特点和我省已建高速公路的建设经验,按照气象、地质、地形、物种分布等因素的差异性,将全省划分为A、B、C三个防护类型区(如河南省公路防护类型区划图)。
7河南省高等级公路边坡综合防护推荐方案
7.1河南省A区边坡综合防护推荐方案
主要为黄河冲积所成的低液限粘土和低液限粉土,同时雨量集中,但年降雨量不大,四季分明,所以防护要求不高。间有盐碱地,同时石料缺乏。结合上述研究结果,故推荐A区边护综合防护方案为:沿线路基边坡除桥头路基、水稻田等局部特殊路段采用浆砌混凝土预制块防护外,一般采用植草或种草籽护坡,喷播更佳。
7.2河南省B区边坡综合防护推荐方案 7.3河南省C区边坡综合防护推荐方案 8主要结论
通过对高等级公路边坡防护系统的综合研究,得到以下主要结论和研究成果:
(1)剖析了路基边坡的病害类型和原因,提出了在边坡防护方面 理论 上的欠缺和在工程中缺乏综合设计的观点; (3)通过对各种边坡防护类型的分析及其特点研究,提出了防护类型选择的原则;
(4)通过对公路植物的特性研究及适应分析,推荐了公路常用植物的外观特征、气候、土壤适应性及建植、管理特点,使植物防护的选择有据可循;
(5)根据公路自然区划和地质特点,首次提出了公路防护区划的思想,并建立了河南省公路 防护类型区划;
(6)提出了高等级公路边坡综合防护的设计原则;
边坡防护技术论文范文3
关键词:辽宁地区公路; 路基边坡; 防护技术
中图分类号:F540.3 文献标识码:A
1前言
随着我国经济社会的不断进步,道路建设步伐明显加快,人们对所生活的周边环境有了更高的要求,道路已作为人们生活中不可或缺的空间。根据可持续发展的要求,边道路边坡绿化工程中应着眼于与自然环境的协调性和环保生态功能,故公路防护工程设计应在以上指导原则下,紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护型式,在确保公路边坡稳定的情况下,尽可能的进行大面积的复绿,既能够美化环境,又可稳定边坡,防止水土流失,保证公路的使用寿命。
2辽宁地区公路路基边坡防护技术的研究
2.1边坡情况调查
①辽宁公路绝大多数是依靠天然植被的防护作用,在边坡不能够满足植物生长的条件下基本没有防护措施。
②辽宁在平原区的农村公路路基基本不做防护,部分山岭区和沿溪路段有少量的工程防护设施,比如浆砌仰斜式路堤墙、浆砌片石护坡等。
③辽宁有许多村屯路段,结合乡镇公路建设,公路两侧进行了绿化,采取了一些植物防护措施,比如种草、铺草皮等。对绿化的植物种类的选择,当地养护管理部门已经掌握了一定的成功经验,一般路段路肩上种植杨树、水腊、四季锦黄、黄心菊、串红等,沿溪路线种植杨树、柳树等。
④从辽宁各地路段的实际调查中发现,大部分农村公路,路基防护技术十分简单,防护设施数量少,类型单一;我们知道,现有的路基防护技术不仅从理论上或是实践中,都是丰富多样的。考虑到沈阳市当地农村公路的技术等级、建设现状以及气候植被特点,本着技术可靠、结构简单、经济合理、尽量利用当地材料的原则,在填方高度大于6m(含6m)的一般路堤、高路堤(土质填方高度大于18m,石质填方高度大于20m)、浸水路堤、路堑、半填半挖路基都应该设置防护设施。
⑤边坡坡面防护,主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护技术一般可以分为植物防护技术、工程防护技术以及综合防护技术。
2.2边坡防护调查情况表1和表2
根据对辽宁地区的实地调查取证,现将调查情况汇总成表,表1如下
表2 如下
2.护面墙
3.喷护
4.抹面、捶面
1.工程防护+植物防护
2.植物防护+植物防护(种草+种树+种花)
3.工程防护+工程防护
2.1植物防护技术
2.1.1植树
植树防护的边坡应较缓,最好是1:1.5或是更缓的边坡。种树宜选用与沈阳当地土壤、气候条件相适应、根系发达、枝叶茂密、生长速度快的品种。对常浸水的农村公路,应选用喜水、耐水的乔木和灌木,适合沈阳地区优先选用杨树、柳树、紫穗槐;路堑路面及路肩边缘外0.8~1.0m范围内的路堤边坡上下不一般种植乔木。
植树防护可与种草、栽花等防护措施综合应用,以获得更好的防护效果。
2.1.2铺草皮
草皮要选根系发达、茎矮叶茂、生长繁殖迅速、易成活、便于种植的草皮;干枯腐朽及喜水的草皮不宜使用,严禁用泥沼地区的草皮。如边坡土不宜草皮生长,应先铺一层厚10~20cm的黏性土,当边坡坡度陡于1:2时,铺黏土前应将边坡先挖成台阶或沟槽。
铺草皮可与其他防护措施结合使用。如片(卵)石方格草皮,由片石在边坡上形成骨架,中间铺草皮,可防止边坡表面滑塌、草皮脱落。草皮还可以铺于窗孔式护面墙、框格防护等开孔或格内,形成综合防护。
2.1.3种草
选用的草籽必须适应沈阳地区的土壤和气候条件。通常应选择生长快、根系发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有葡萄茎的多年生草种(三叶草、抓哏草)。当边坡土质不宜草类生长时,可以在坡面培腐植土促进草类生长。同时在路肩上也可以栽植部分花卉,对路面起到美化的作用。
2.1.4自然形成植被
在边坡未形成自然植被前,必须对加强路基的养护。当边坡土质不良时,可在坡面培腐植土促进草类生长。形成植被后,也要对植被进行养护,避免杂草丛生,影响路宽。必须重视自然植被的作用,将这种天然防护作为一种防护形式加以主动利用。在设计和施工中,利用旧路,控制边坡坡度,改善坡面土质,加强前期养护,促进植物生长,形成防护。
工程防护技术
2.2.1护面墙
护面墙的厚度与墙高有关,一般采用0.4~0.6m,基础应设在可靠的地基上。为增加稳定性,护面墙可分级布置,分级之间宜设平台,墙背可设耳墙。墙顶应作封闭,防止地表水进入墙背。
浆砌护坡防护
浆砌片石护坡,一般采用等截面,其厚度视边坡高度与坡度而定,一般为0.25~0.5m;石料质量应符合公路行业砌筑要求;施工时清刷坡面松动土层、冲沟,坑洼处应分层填实,避免坡面沉落而引起护坡破坏;伸缩缝每隔10m设一道,缝宽2cm,缝内填塞沥青麻筋或沥青木板,泄水孔根据需要每隔2~3m上下左右交错设置,孔径0.1m,对土质边坡上的泄水孔,应在一面0.5m范围内设置反滤层,以防淤塞。
2.2.3干砌护坡
干砌护坡的常见形式为干砌片石和干砌块石,可按需要砌单层或双层,单层厚度不小于25cm。干砌片石护坡垫层可采用碎石及砂砾,其厚度为10~15cm;基础选用较大石块砌筑,其埋深至侧沟底。
干砌防护中的石料应选择未风化,质地坚硬的片石或块石。沈阳各个地区也可根据当地的实际情况,亦可选择坚硬耐久的块状工业废料、建筑用砖等干砌护坡。
抹面、捶面
抹面材料可采用石灰炉渣灰浆,石灰炉渣三合土或水泥石灰砂浆,表层可涂软化点稍高于当地气温的沥青保护层。抹面厚度为3~7mm,由2~3层组成。
捶面材料可采用水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土或四合土。捶面厚度10~15mm。
灌浆、勾缝、嵌补
适用于比较坚硬的岩石坡面。视缝隙深浅与大小,予以灌浆、勾缝、嵌补。
2.3综合防护技术
工程防护若选用多边形水泥混凝土孔新年预制块,其混凝土强度不应低于C20,厚度不应小于150mm。边坡土适宜植物生长,如果不适合植物生长,可以在坡面培腐殖土。
选用适合辽宁地区的植物和工程防护,使两种防护共同发挥作用,不仅防护效果事半功倍,而且可以对公路环境的美化起到很好的作用。
结束语
在现代公路修筑中,边坡的美观和环保要求越来越受到人们的重视,生态型护坡越来越多地在新建公路边坡中得到应用。针对不同工程对象的土质、水文、气候等特点。采用不同的防护型式,加强设计,加强施工建设管理。确保公路边坡稳定、安全、搞好环境保护,最终建设出一条条安全之路、生态之路、优美之路。
参考文献
杨芸,祝龙彪,城市生态支持系统指标体系研究―以上海为例「J.城市发展研究,2001,81
边坡防护技术论文范文4
关键词: 高边坡治理;高速公路;生态保护
Abstract: we should see that at present a lot of highway of high slope of ecological treatment often caused great destruction, so this paper is necessary to control the subject of high slope is discussed.
Keywords: high slope management; Highways; and Ecological protection
中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:
概述:中国高速公路飞速发展取得了举世瞩目的成就,我国高速公路的总里程跃居于世界的前列。公路高边坡的问题伴随着高速公路的发展而变得日益严重起来,高速公路高边坡的问题的出现呈现了强烈的具有中国的特色,由我国特有的地形地质的条件与大规模工程的建设所决定。尤其是80年代以来,我国的经济高速增长,资源和能源开发迅速,高速公路高边坡工程越来越多、规模越来越大、类型变得越来越复杂、工程也越来越艰巨。而高速公路高边坡则要穿越岩层分布区,这样高速公路高边坡工程的要求就咬相对严格的多,要使高速公路高边坡使用年限长永久就要严格设计施工为国家节约资源和能源。
一、高速公路中高边坡病害产生的几点原因
高速公路高边坡治理是将地质的一部分改造人为需要的工程,高速公路高边坡的稳定性主要受控于地质的条件和人为改造程度这俩个方面。高速公路高边坡会有很多的病害,高速公路高边坡的防治技术一般有工程地质勘察方法和内容,稳定性的分析和评价方法与理论,监测的技术与治理工程的设计原则,加固工程的结构设计这两大方面。由于高速公路高边坡对自然稳定或不稳定山坡人工为的改造而这种改造工程远远要大于自然改造的速度。
(1)高速公路高边坡的防护措施相对落后,在技术上要与时俱进。高速公路边坡的防护在设计中需要大量的采用护面墙与拱型截水骨架等这些密集的边坡防护的方式。但往往这些防护措施的材料过于简单化,虽然如今也起到了一定的作用。但很多的高速公路边坡建设工地中很难找到优质的砌筑材料,而若从外地运入则需要耗费大量的人力和财力。所以高速公路高边坡防护的措施要采用最新的科技技术来节约成本。
(2)高速公路高边坡预防病害主要还要重视生态环境的保护上。在以前我国由于经济的飞速发展工程量大等的原因致使对于环境保护意识不够重视。大量的施工残骸等都严重破坏着生物物的生长,而被高速公路边坡破坏了的生物就永久都不能够恢复。造成了严重的环境破坏,在缺乏植物的高速公路边坡不利于水土的保持,这样大量雨水就直接冲刷下来同时也加大了对周边的地区冲刷给周围的环境也造成了很大的影响。另一方面同时特影响高速公路行车的效果,岩石跟混凝土不仅美观差同时也不吸收汽车的尾气。同时大量雨水冲刷边坡墙体,长久积水对于边坡地基又腐蚀作用,对于高速公路边坡安全带来危害。
二、高速公路的边坡常见的病害因素
公路边坡要坚固且稳定,否则会造成通车的不安全,也容易引起交通堵塞。所以在保持美观的前提下要重视高速公路边坡的稳定性。高速公路边坡常见的病害之一是高边坡不稳定发生了滑塌和崩坍,在高速公路堤坝处因为压实的不足产生了滑移与沉陷。勘察不详造成,
再有施工的不慎,如爆破和防护的工程不利于原本稳定边坡产生滑动和崩塌。
三、关于治理高速公路边坡
采用合理的边坡坡率和形式,防护工程要细致。防水和排水设施要做好,要有效的防止水患。最大程度上保证高速公路边坡的稳定性,而对于已经失去稳定性的高速公路边坡要作好细致的工程地质勘察和测绘,要定点布置工程的地质勘探点,还要经常采取岩土、水样等进行试验,以为作出正确考核,作出正确的设计方案。对于危害大的高速公路边坡如滑坡、和大型崩塌等,可采取单项的工程进行治理,从设计上到施工上,有同一个单位设计施工,专家进行评审,确定好最佳的方案进行施工,施工时要又工程监理,以确保施工的质量,使工程达到最佳的效果。
四、高速公路中高边坡治理的相关措施
(1)最好建立起高速公路边坡综合治理措施。高速公路边坡一般分为防护和绿化两个部分采取相关的措施。高速公路边坡的防护和绿化是密切相关,遥相呼应的,应该要综合考虑问题,注意生态绿化的保护,将高速公路边坡工程和绿化环节相结合。需要运用好综合治理的概念来实施。
(2)贯彻动态设计的原则。主要是针对挖方边坡。对于高速公路边坡所用的材料,要精细而准确,地质情况具有多变性,所以在工程开始后的地质情况往往与预期设计的有所不同。因此,高速公路边坡工程的措施必须要开挖后根据出现的实质地质情况而随时调整。这样对症下药做到保证高速公路边坡的稳定,同时兼顾节约资金成本。
(3)力求高速公路边坡的全路段实现绿化。生态坏境很重要,要做好高速公路边坡的绿化,既可以美化环境又可以对山体滑坡等自然灾害起到一定的防护措施。又可以对于行车起到调节视野作用。
(4)试用新科技跟上发展理念引用新型技术。实现智能化管理,降低人力物力成本,为了实现防护和绿化并重的目标,我国现在进行许多高科技新理念的高速公路边坡防护与绿化技术的试点。对已实行的项目科技进行推广,实行多功能综合的运用。
五、结束语
高速公路边坡工程将理论与实际相结合。只有这样,不断的提高高速公路边坡理论和实践的水平。尽管公路系统对山区高速公路边坡病害的防治工程进行了大量研究总结取得了一定的研究成果。对以下几个方面的问题还需药进一步的探讨,例如:地下排水效果、多排桩推力的分配、(高悬臂桩、埋入式桩)、特殊地层滑坡的原因、微型桩结构与计算的方法等,使高速公路高边坡使用年限长永久就要严格设计施工为国家节约资源和能源。
参考文献:
[1] 黄润秋.赵建军.巨能攀等.汤屯高速公路顺层岩质边坡变形机制分析及治理对策研究[J].岩石力学与工程学报,2007(26);
边坡防护技术论文范文5
关键词:公路;边坡工程;预应力锚杆;锚固技术
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
近些年来,我国的经济有的飞速的发展,基础建设也得到了很大的改善,其中最为显著的就是我国的公路建设。而在很多山区地带,公路的规划线路需要开山铺路,这样就形成了很多的边坡。如果这些边坡处理不好,就可能导致公路边坡的剥落、崩塌甚至滑坡等危害。严重的将造成地区甚至更大范围内的公路网瘫痪,影响国家的经济建设。因此,就需要对公路边坡工程进行很好的防护[1-3]。而公路边坡工程的各种防护技术中,锚固技术是目前应用最为广泛的一种公路边坡支护技术。本文结合公路边坡工程中的锚固技术,对其作用机理和预应力锚固技术进行了详细论述,旨在增强对公路边坡工程中的锚固技术理解和认识,为今后公路边坡工程的加固提供一些的理论基础和技术经验。
1锚固技术
锚固技术是先在边坡上通过机械按设计要求进行钻孔,然后将锚杆或锚索杆体材料对中放入钻孔内,再进行注浆,待注浆体达到一定强度后,将锚杆或锚索进行张拉,最后进行锁定。通过锚杆或锚索与岩土体交界面上的摩阻力来维持边坡的稳定。公路边坡工程中,在边坡表面一般施工矩形或菱形钢筋混凝土格梁来进行力传递,并喷射混凝土面层对坡面表层土进行防护。当进行边坡绿化时,可以进行客土喷播。
2锚固机理
锚固技术的机理主要是通过锚杆或锚索把坡面土体或因结构面切割成的岩体进行预压,从而组成一个稳定的结合体。锚固作用的基本原理就是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力,从而保持边坡的稳定。
锚固技术主要通过两个方面的机理来维护边坡的稳定。(1)锚杆或预应力锚索与潜在滑裂面呈夹角分布,其沿着滑裂面的切向分力减小了下滑力作用;(2)锚杆或预应力锚索沿着滑裂面的法向分力增加了潜在滑面上的摩擦阻力。另外,由于边坡的岩土体处于受压状态,岩土体的力学性能比不受压状态下的力学性能有所增强,而这部分增强作用不便量化,可以将其作为安全储备。因此,由于在岩土体内部存在着一定长度和密度的锚杆或预应力锚索,当它们与土体共同作用时,岩土体自身强度会得到增强,锚杆或预应力锚索构成的复合体,会主动制约岩土体破坏,改变边坡的变形和破坏性状,提高了边坡岩土体的整体稳定性。
3锚固力
锚固力也就是通常所说的抗拔力,主要由锚固段提供。一般而言,锚固力主要受制于两个方面的影响。一方面是锚杆或锚索杆体材料与钻孔内注浆体的粘结力;另一方面是注浆体与岩土体间的摩阻力。对于压力型锚固技术则主要受制于后者,而对于拉力型锚杆,两者皆有影响。此外,锚固力还与以下因素有关,其一是锚杆或锚索杆体材料的抗拉力,这主要取决于锚杆或锚索杆体材料的抗拉强度和所选用的总截面面积;其二是锚具的强度;其三是锚下公路边坡岩土体的承载力强度。由于潜在滑裂面的岩土体是不稳定土体,所以为了保证有足够的锚固力,必须使锚固段设置在稳定的岩土内,即锚固段必须穿越潜在滑裂面范围到达稳定的岩土体层内。
4锚固作用
锚杆或预应力锚索的锚固作用主要有以下形式。(1)约束骨架作用,即通过压应力对边坡的岩土体进行“围压”约束,使复合岩土体构成一个有机的整体,并提高其物理力学性能。(2)分担作用,锚杆或预应力锚索可在边坡岩土体内部共同抵抗外荷载作用和岩土体自重的应力。当岩土体开裂时,锚杆或预应力锚索会出现弯剪、拉剪等复合应力,从而导致注浆材料碎裂。钢筋或锚索屈服后,使复合岩土体变形延迟,避免边坡岩土体在短时间内发生整体破坏。(3)应力传递与扩散作用,锚固力通过锚头在锚下结构的作用下进行传递和扩散,因此,在相同荷载作用下,锚固边坡岩土体应变水平比不锚固岩土体边坡低,从而推迟了开裂域的形成并延缓了其发展。(4)坡面变形约束作用,公路边坡上布设有钢筋网并喷射混凝土面层,使坡面表层岩土体不易被水流冲刷,或出现局部坍塌,从而对边坡坡面岩土体的变形起到很好的约束作用。另外,锚杆通过锚下的格梁体系将锚固力很好地传递给岩土体,增强了对其的约束能力。
5预应力锚固技术
在公路边坡工程中,为了更有效或更主动地约束边坡的变形,一般都在锚固技术的上施加预应力。预应力锚固技术是通过张拉等技术手段将高强钢材、钢丝或钢绞线进行预张拉后锁定,使其长期处于高应力受拉状态,将滑动岩土层与稳定岩土层紧密连在一起,提高不稳定岩土层的抗滑能力,保持边坡的稳定。预应力锚固技术因其安全可靠、投资节省、缩短工期等诸多优点,在公路边坡工程建设中得到广泛应用。预应力锚索由锚索体、内锚头和外锚头三部分组成。
锚索体一般采用由高强度、低松弛、耐腐蚀的钢绞线。在公路边坡加固工程中多采用4~8束15. 24钢绞线,预应力一般按0.5~0.75倍锚索拉力设计值施加并锁定[4]。
最通用的内锚头有胶结式和机械式两种基本形式。公路边坡中多采用胶结式内锚头,一般采用纯水泥浆和水泥砂浆作为胶结材料,牢固可靠且防腐性能强。
外锚头主要由锚具和夹具组成,是将预应力传递到被加固岩土体上的永久性锚固装置,根据形式可分为螺杆式、夹片式、锥锚式和墩头式四种。在公路边坡工程中,常采用墩头式外锚头。
6结论
公路边坡是我国目前公路建设中经常碰到的一个工程问题。锚固技术是公路边坡工程较为常见的一种加固技术,改技术需要综合考虑公路边坡的地质条件,经济性,施工性、加固年限以及安全性等诸多因素。
本文结合公路边坡工程中的锚固技术,对锚固机理、锚固力、锚固作用以及预应力锚固技术进行了详细论述,旨在增强对公路边坡工程中的锚固技术理解和认识,为今后公路边坡工程的加固提供一定的理论基础和技术经验。
参考文献
[1]施建.高速公路高边坡预应力锚索防护的施工[J].铁道建筑,2003.2:28-30.
[2]韩冬卿.公路路堑边坡防护技术研究[J].公路,2002.9::147 -150.
边坡防护技术论文范文6
【关键词】植物防护;工程防护;生态防护系统;综合防护
1 概述
国际上对生态防护技术还没有一个确切的术语,目前一些专家将生态防护技术定义为基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理,利用活性植被材料,结合其它工程材料在边坡上构建具有生态功能的防护系统,通过生态工程自支撑、自组织与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗活动和生态恢复,以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的技术。
边坡生态防护应该是工程防护与植被防护的适当的结合。边坡防护的理念应该是以保证边坡稳定性为出发点,再考虑经济、环保及美观。即对于一般地质情况相对简单,坡度较缓且高度不大的边坡,如果单独的植被护坡可以满足维持边坡稳定的要求,则可以取代工程防护,这种情况不仅可以美化环境,并且能减少造价;如果地质情况复杂的高陡边坡,则应该采用工程防护和植被结合的方法。
2 我国山区公路边坡生态防护研究现状
我国是个多山的国家,山地、丘陵和比较崎岖的高原总面积,约占国土面积的三分之二。我国的森林覆盖率只有13.92%。同时,我国是地质灾害严重发生的国家,水土流失面积占国土面积的51%,而且山地的各种工程(公路、铁路、水利、矿山及工业民用建筑)的大规模建设会造成一系列的环境问题,其中最突出的是破坏了当地原有植被,形成大面积不同程度的边坡(或坡地),这些边坡的存在进一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的发生强度,也造成局部小气候的恶化及生物链的破坏等生态灾害。
国内山区公路边坡生态防护研究有以下特点:(1)目前比较成熟的技术主要有:三维植被网、浆砌片石骨架植草防护、藤蔓植物护坡、土工格室植草及钢筋混凝土框架植草护坡等,对于填方边坡或较缓的中小挖方边坡实施效果良好,但对于高陡岩质或劣质土边坡的防护措施,虽然己有如锚杆框架梁、客土喷播、液压喷播及厚层基材喷射工法等技术出现,但由于山区公路地域性的差别,而引起的地质土质差别较大,笼统照搬试点成功技术大多达不到满意效果,缺乏生态防护技术适应性研究,造成资源和财力的浪费。(2)对单一防护形式研究较多,但对于防护体系的研究较少,缺少综合防护研究;同时,在生态防护的重要内容—植被恢复中,缺乏系统全面的恢复理论研究,物种选择显得很随意,没有进行基于恢复生态学理论基础上的筛选与配置,导致了绿化效果的千差万别,造成了不必要的损失与浪费。(3)在防护形式研究中,缺乏对不同防护模式对边坡稳定性影响的计算分析,大多为定性分析,缺乏数据支撑。
3 易北公路生态防护技术的应用
3.1 地形地貌
易北公路位于云南省寻甸县境内, 寻甸回族彝族自治县地处云南省东北部,本项目穿越地貌相对高差在300m以下,主要地貌类型为构造侵蚀~剥蚀、溶蚀谷地、丘陵和低山地貌,最高海拔约2264m,最低海拔约1871m。项目区地处我国东南季风与西南季风接触地带,属低纬度亚热带高原季风气候区。降水水源主要由印度洋孟加拉湾的暖湿气流提供。
3.2 边坡生态防护系统设计
3.2.1 种草护坡
种草护坡采用狗牙根。狗牙根为多年生草本植物,具有根状茎和匍匐枝,须根细而坚韧。匍匐茎平铺地面或埋入土中,长10~110cm,光滑坚硬,节处向下生根,株高10~30cm。叶片平展、披针形,长3.8~8cm,宽1~3mm,前端渐尖,边缘有细齿,叶色浓绿。穗状花序3~6枚呈指状排列于茎顶,小穗排列于穗轴一侧,有时略带紫色。种子长1.5mm,卵圆形,成熟易脱落,可自播。狗牙根性 喜温暖湿润气候,耐阴性和耐寒性较差,最适生长温度为20~32℃,在6~9℃时几乎停止生长,喜排水良好的肥沃土壤。狗牙根耐践踏,侵占能力强。狗牙根繁殖能力强,但种子不易采收,多采用分根茎法繁殖。
3.2.2 三维植被网护坡
采用狗牙根和紫藤混种。紫藤为暖带及温带植物,对气候和土壤的适应性强,较耐寒,能耐水湿及瘠薄土壤,喜光,较耐阴。以土层深厚,排水良好,向阳避风的地方栽培最适宜。主根深,侧根浅,不耐移栽。生长较快,寿命很长。缠绕能力强,它对其它植物有绞杀作用。三月现蕾,四月盛花,每轴有蝶形花20~80朵。紫藤各地均有野生或栽培,根、种子入药,性甘,微温,有小毒。树皮含贰类,花含挥发油,叶子含金雀花碱等。与狗牙根一起混播,属于灌木+草本组合,增强固土能力和生态性,坡面植被参差不齐,高低有致,有立体美感。
3.2.3 拱形骨架植草护坡
采用狗牙根和黄金菊混种。黄金菊一年生或多年生草本植物,羽状叶有细裂,花黄色,花心黄色,夏季开花。全株具香气,叶略带草香及苹果的香气。生长习性喜阳光,排水良好的沙质壤土或土质深厚,土壤中性或略碱性。作为护坡灌木与狗牙根混合作用,属于灌木+草本组合。
3.2.4 锚杆框架梁植草护坡
梁镶六棱块内培土15cm,采用爬山虎、紫藤、黄金菊混种。爬山虎属多年生大型落叶木质藤本植物,其形态与野葡萄藤相似。藤茎可长达18公尺(约60尺)。夏季开花,花小,成簇不显,黄绿色或浆果紫黑色,与叶对生。花多为两性,雌雄同株,聚伞花序常着生于两叶间的短枝上,较叶柄短。紫藤和黄金菊在坡块内按每块各三株比例混播,靠平台的一排六棱块内栽植爬山虎,每个六棱块内一株,选择蔓长1.2m的株苗。
3.2.5 碎落台及挖方边坡平台种植
碎落台:在边沟碎落台上以2.5米间距规则式栽植1株海桐球,每间隔80米分别栽植一丛紫叶李(2株)和紫薇(2株)、红继木球(2株)组合,苗木栽植后统一对土路肩和碎落台人工铺草皮。草本植物为狗牙根。
护坡乔木紫叶李是喜光也稍耐阴,抗寒,适应性强,以温暖湿润的气候环境和排水良好的砂质壤土最为有利。怕盐碱和涝洼。浅根性,萌蘖性强,对有害气体有一定的抗性。护坡灌木海桐球为亚热带树种,喜温暖湿润的海洋性气候,喜光,亦较耐荫。对土壤要求不严,粘土、沙土、偏碱性土及中性土均能适应,萌芽力强,为中性树种,在阳光下及半阴处均能良好生长。适应性强,有一定的抗旱、抗寒力,喜温暖、湿润环境。耐盐碱,对土壤的要求不严,喜肥沃、排水良好的土壤。耐修剪,萌芽力强。红继木球喜光,稍耐阴,但阴时叶色容易变绿。适应性强,耐旱。喜温暖,耐寒冷。萌芽力和发枝力强,耐修剪。耐瘠薄,但适宜在肥沃、湿润的微酸性土壤中生长。
4 结论
本文结合对易北公路的气候、地质地貌及植被情况经过调查分析,结合工程特点,在确定边坡形式的基础上,选取了不同边坡条件下的防护形式,并针对不同的防护形式进行了恢复植被物种选择与配置。
沿线应用了多种生态防护形式,包括:种草护坡、三维植被网护坡、拱形骨架植草护坡及锚杆框架梁植草护坡。沿线用了多个品种的绿化、护坡植物,有草本植物:狗牙根;乔木有紫叶李、紫薇;灌木有海桐球、红继木球、紫藤、黄金菊;藤本植物有爬山虎。对不同位置、不同的边坡采用了不同的配置:包括草+灌、乔+灌、草、灌+藤本等多种组合方式,建立了公路边坡完备的植被群落,创造了公路两侧绿化带高低错落的多层立体景观。
参考文献:
[1]方华.植被护坡现状与展望[J].水土保持研究,2004(03).
[2]席嘉宾等.高等级公路边坡绿化草的建植与管理技术.公路.1998(03).