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摘要:公路是交通运输中重要的组成部分,是国家经济发展、社会进步的最基础设施之一。边坡是维护公路质量安全的重要组成部分,深深影响着公路的使用寿命和使用质量。但是公路边坡治理一直是我国公路建设中的薄弱环节,我国公路多、里程长,在公路建设中边坡问题一直没有受到重视,就出现了很多公路建设中的问题,例如:云南省沅江——磨黑高速公路147公里内,高度大于50M的边坡达到了160多处。研究公路边坡对维护公路使用安全具有十分重要的意义,本文首先阐述公路边坡的概念,分析能够影响公路边坡的几种不良因素,并提出通过技术手段治理边坡的意见和建议。
关键词:公路边坡;综合防治;对策研究
前言
随着我国经济水平的不断发展,公路网也在不断的进行扩张,公路工程在推动国民经济建设中做出了巨大的贡献,实现了各地资源的优化配置。稳定公路的运行具有十分重要的意义。在公路施工中,边坡防护工作是维护公路建设的重要环节,对公路的支撑和防护发挥着巨大的作用,保证了公路的正常使用。
一、公路边坡防护概述
边坡防护是针对公路工程边坡区所开展的辅助防护工程,通过钢丝绳等材料对公路周边的岩石、斜坡等需要防护的区域进行有效防护。能够减少因风化而出现的落石现象,实现对公路周围坡面的有效控制,维护了公路的运行安全。
现阶段的公路边坡防护技术一般都分为以下几种:砌坡防护、植被防护、喷浆防护、框格防护、综合防护。在进行公路边坡防护施工过程中,施工人员根据公路边坡的实际情况,结合工程防护与生态防护理念,对公路边坡进行有效的防护工作。
二、影响边坡的不良因素
(一)雨水冲刷
公路工程在边坡防护施工过程中,需要大量的土方挖掘,将原有区域的植被造成了巨大的破坏,引发了土质酥松以及土壤裸露的问题[1]。失去了树根和草根的抓附,土壤结构会变得松散,施工范围内的土壤会在雨水的冲刷下导致水土流失,甚至能造成生态失衡的严重影响。公路工程造成的边坡区域水土流失,使边坡区域的结构松散,从而影响了公路的稳定性,雨水冲刷导致的水土流失难以通过自然修复,影响较深。云南的降雨量较大,公路边坡的雨水冲刷问题应该更加重视。
(二)车辆碾压
公路的良好使用需要高质量的施工,更需要日常使用的规范。很多车辆为了牟取不法利益超载运输,对公路的使用造成极大的负担。公路的承载力有一定的限度,超载车辆的重力超过了公路的承受能力,造成交通事故隐患的同时还会对公路的路面造成一定的损伤。路面形成塌陷、裂缝等损伤。云南地处中国边陲,来往物流频繁,车辆众多,公路边坡的安全与稳定都会受到车辆影响,应该提高车辆碾压对公路影响的重视。
(三)土质状况
云南土地总面积39.4万平方公里,属于地带性土壤,一般多为砖红土、赤红土、火山灰土等等。受到气候环境的影响,不同的地区土质都不相同,同理,各个路段的公路质量也会因为土质而体现出差异。路基土质是影响边坡质量的重要因素之一,土壤中的黏性高,经过压实后的路基质量就高,黏性差的沙质土就会导致边坡的质量不高,无法对公路边坡进行有效的保护,在多雨季节中很容易受到雨水的冲刷而导致塌陷、水土流失等状况的发生[2]。
(四)环境因素
云南省的多数地区纬度比较低,海拔较高,气候相对而言还算是比较“温和”,四季如春的气候十分有利于公路的建设,但是值得注意的是,云南同样会产生灾害性天气,例如强降雨、降雪、冰雹、洪涝等灾害,给公路建设带来很大的困扰和影响,所以施工中要注意到气候因素对公路边坡的影响,避免事故的发生。
云南地貌复杂,山地、盆地、河谷、丘陵交错分布,公路工程建设的工程量远远大于平原地区,工作难度也随之提高,为养护、建设、管理公路工作提高了难度。
(五)技术应用
公路边坡支护技术有很多种,但是真正能够对公路进行有效保护,还需要根据实际情况进行因地制宜。只有选取了最合适的防护技术,才能够事半功倍的对公路进行保护,所以在边坡支护中要重视技术的适用性。根据边坡的特点进行具体分析,采用不同的技术,避免因为技术缺陷而导致事故发生,造成不必要的经济损失。
三、边坡治理对策
(一)重力土墙技术
重力墙是指通过依靠自身重力抵抗土体压力的挡土墙。挡土墙可以使用石块作为砌体材料,现在大多数都通过钢筋混凝土进行浇筑,形式一般都是直立式、倾斜式或者台阶式。工艺相对简单,成本也不高,适合在石料丰富的地区使用,但是重力式挡土墙在设计中没有注意到水的影响,很可能会受到土壤中水的压力,慢慢被打破平衡,导致挡土墙倾斜或者滑移[3]。
(二)生态植被技术
公路建设过程中破坏的大量植被,影响着周边环境的生态平衡,也影响着土基的水土流失问题。植被受到的破坏很难通过自然的方式“痊愈”,所以需要在破坏区域进行人工种植。这种方法绿色、环保,而且能够有效的保护工程质量,符合绿色健康可持续发展的理念。植物的根部对土体有着加固作用,能够遏制表面的水土流失,但是不是所有的植物都能够达成保护边坡的目的,所以需要工作人员针对不同的边坡选择不同的植物进行防护。
(三)锚杆框格技术
锚杆框格技术是在支护结构的基础上发展出来的新型技术。通过对天然岩石体钻孔、浇筑等方法,插入的锚杆和框格形成一道严密的防护网。钻孔灌浆的锚杆通过与孔壁的摩擦,将预应力传送到岩石中,同时和框格形成空间框架,分担了边坡的压力,能够控制土体进行位移,防止边坡坍塌[4]。锚杆框格技术应用广泛,很多学者专家都进行研究,这就给锚杆框格技术的应用提供了大量的理论基础,这种技术使用中自身重量轻,经济成本低,比传统的钢结构抗震性更好,能够满足高大边坡的防护需求。
(四)喷锚支护技术
喷锚支护技术有被称为土钉墙支护技术,属于主动支挡的一种,利用插筋的方式增强土体强度,通过对坡面喷射混凝土强化坡体的稳定性,土钉墙技术适用于粘性土的边坡,散性土、软性土和丰富的地下水都会不同程度上对喷射的混凝土产生影响,所以选择喷锚技术时要对现场土质、地下水情况进行严密的勘查。
(五)综合管理技术
很多边坡的实际施工过程中发现,一种单独的支护技术已经不能满足边坡的稳定安全,这就需要多种技术的共同应用。一种技术可能会存在一定的技术缺陷,多种技术综合运用就可以最大程度上的减少一种技术的缺陷,满足边坡的防护治理工作。土坡体产生变形,并且土体中含有大量水分,就可以通过土钉墙和锚杆框架技术的综合使用,既能够保持边坡的质量安全,又能够消除水分对土钉墙的影响。
结语
在边坡防护过程中,可以使用的防护技术有很多种,每一种防护技术工艺都不相同,在工程中的作用侧重点也不相同,针对不同的公路边坡应该选择不同的防护技术,加强技术融合,多种技术全方位治理,综合管理公路运行。开拓创新,搭建现代化的边坡治理技术,解决我国公路存在的各种问题,全方位的推动国民经济发展。
参考文献
[1]刘洋洋,李永强,郭增长等.基于熵权-集对分析的山区丘陵公路边坡安全评价——以河南省修武县为例[J].安全与环境学报,2017,05(05):1681-1685.
[2]王浩,豆红强,谢永宁等.路堑边坡全寿命周期风险评估及管理的技术框架[J].岩土力学,2017,07(12):1-12.
[3]黄聪,杨仕教,罗辉.基于AHP-MonteCarlo的高速公路边坡风险等级界定及应用[J].南华大学学报(自然科学版),2017,12(01):107-112.
[4]郭增,韩磊,罗少云等.基于剩余推力法与BP神经网络的玄武岩残坡积土公路边坡稳定性预测[J].公路,2017,11(01):19-26