公路边坡防护研究论文

2022-04-19

摘 要山区公路的边坡防护一直是一个技术难题,尤其边坡较高的时候,处理不好容易引起塌方、滑坡等工程事故,本文提出了用土钉墙支护解决边坡的防护问题,对相关公路工程提供了借鉴作用。关键词公路;土钉墙;防护1土钉墙概述土钉墙是一种原位土体加筋技术。下面小编整理了一些《公路边坡防护研究论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

公路边坡防护研究论文 篇1:

山区高速公路边坡防护与美化措施研究

摘要:随着环境保护理念的提升,山区高速公路边坡防护设计既要保证安全,又要研究美观与绿化措施,本文结合商州至漫川关高速公路边坡防护与美化工作的一些做法,总结针对不同的边坡坡率、不同的稳定性,选择不同的防护和绿化方案,旨在提高边坡防护的安全程度与环保水平。

关键词:山区高速;公路边坡;美化措施

一、山体开挖高度与环保理念的关系

平原区高速公路以填方为主,路线设计位置的高低、偏左或偏右,引起的开挖高度不大,边坡的安全防护与环保的矛盾不突出,在山区则不然。山区高速公路设计时考虑经济性、安全性为主,但受地形、地质条件所限制,难免要开挖山体。在不得不开挖山体时,应以少开挖为主,路堑边坡高度控制在3级8米以内为宜,隧道洞门最好采取“零”进洞方案,要开挖仰坡时,高度应控制在4.0米以内,并回填顺接到自然坡面并绿化。当然,要达到以上指标需要增加隧道、桥梁长度,或提高路线高度,这是一个总体理念问题。然而,边坡一旦开挖后,首先要根据边坡地质、设计坡率,判断边坡的稳定性,然后同步考虑安全防护与生物防护应采取的方案。

二、安全防护措施发展过程

为了保证高速公路使用安全,首先要解决边坡的安全防护措施,在安全的前提下绿化。早期高速公路、铁路的边坡防护设计方案以保证边坡安全为重点,设计时环保与绿化理念渗透的较少,以浆砌片石满铺砌、挂网喷射混凝土、边坡自然外露为主。后期逐步研究发展的形式有浆砌石拱形骨架、浆砌石窗孔式、框架梁、混凝土空心桶、混凝土框格、SNS防护网,其共同理念是“留孔、绿化”,从安垒、美化角度体现了较好的效果。

三、边坡美化措施发展过程

早期边坡采取满铺砌浆砌石,已经觉得够美观了,但不能绿化。随着高速公路建设不断发展,环保工作逐步被社会重视,边坡美化工程也逐步进入试验、徘徊、研究、总结阶段,这期间出现了一些好的做法、也出现了牵强附会的补救办法。

1、自然生物措施

(1)边坡上自然土质、土层厚度满足种植要求,种植适宜当地生长、对边坡固结效果好的植物品种,如紫穗槐、小冠花。

(2)边坡上自然土质、土层厚度不满足种草条件,采用网状尼龙袋。装自然种植土码砌以临时稳定土体,然后栽植紫穗槐固结边坡,种植小冠花覆盖坡面。

(3)边坡坡率陡于1:0.6,尼龙袋码砌普通土生长条件欠佳,可采用植生袋方案(自带草籽、装营养土码砌),代价较高、当年效果好,可选择特殊位置采用。

(4)喷混或喷砂浆的边坡,采取钻孔、填充营养土,植藤类植物、蔓延性强的草种或根系发达、固结性强的植物。

2、人文景观措施

在石方山体或喷混(砂浆)边坡上,喷绘彩色图案和山水画,该措施代价大,与周边自然景观难以协调,建议不予采纳。

3、人工喷播措施

草籽、有机肥、土、固结物加水拌和,机械喷射到边坡坡面的一种绿化措施,其当年效果好。该措施必须具备几个条件:

(1)边坡山体土质、水分较好;(2)喷播层与山体之间不能被砂浆或混凝土封闭(3)不能在石方边坡实施。

石方边坡、坡面喷浆后采取该方法绿化,是一种补救措施,由于喷播层与山体毛细水分不能联通或石方山体没有水分,呈现出的特点是:“一年绿,二年黄,三年枯萎掉块”,该措施是早些年的试验方案,不宜推广使用。

以上自然生物措施建议广泛选用,其宗旨是按照植物的自然生长规律、创造自然生长条件,以最低的种植代价、最少的养护成本、最佳的绿化效果,实现安全、环保、美化、经济的目的。

四、路基边坡防护与美化方案比选

为了做到经济、安全、美观,边坡开挖后,根据现场实际地质、坡率,当地生态环境,拟定多种方案,选择最佳防护、绿化措施,详细方法见“山区高速公路边坡防护与美化措施比选表”(表4-1)。

五、基本结论

1、高速公路边坡设计时首先考虑尽量降低边坡高度和放缓坡率,这样可以减少对环境的破坏。

2、在地形允许的情况下,边坡坡率应缓于1:1.0,这样不管采取什么措施绿化都便于实施,建议采取尼龙网袋装土码砌植紫穗槐和混合草种的绿化方案。

3、尽量避免大面积实体砌筑、喷砂浆、喷射混凝土的方案,此方案将难以绿化,可采取“钻孔”绿化的方案。

4、坡率在1:0.75~1:1.0的边坡,采取“留孔”植草的方案为主。

5、陡于1:0.5的边坡,采取藤类植物绿化为宜。

作者:孙 丽

公路边坡防护研究论文 篇2:

对土钉墙在公路边坡防护中应用的研究

摘 要山区公路的边坡防护一直是一个技术难题,尤其边坡较高的时候,处理不好容易引起塌方、滑坡等工程事故,本文提出了用土钉墙支护解决边坡的防护问题,对相关公路工程提供了借鉴作用。

关键词公路;土钉墙;防护

1土钉墙概述

土钉墙是一种原位土体加筋技术。其构造为设置在坡体中的加筋杆件(即土钉或锚杆)与其周围土体牢固粘结形成的复合体,以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。

目前土钉墙的应用领域主要有:①托换基础;②基坑或竖井的支挡;③坡面的挡土墙;④斜坡面的稳定;⑤与锚杆相结合作斜面的防护。具体示意图如图1所示。

图1土钉墙应用示意图

1)土钉墙的构造。土钉的长度一般取基坑深度的0.5~1.2倍;土钉的水平和竖向间距一般取1~2m;土钉与水平面的夹角α取5~20°;土钉钢筋一般采用Ⅱ级以上变形钢筋,钢筋直径一般为16~32,常用为25;保护层设置;注浆不宜低于M10;土钉与面层要有可靠的连接。

面层喷射的混凝土强度不宜低于C20;面层内设置的双向钢筋网,网格尺寸为150~300mm;面层厚度为80~200mm。

排水系统:地表水的截留、地下水有组织排水系统。

土钉墻适用于地下水位以上或经人工填土,粘性土和弱胶结砂土的边坡防护中,边坡高度以5m~12m为宜,边坡坡度可取60°~90°,在条件许可时,尽可能降低坡面坡度。土钉墙均是分层开挖,分层支护施工,每层开挖的最大高度取决于该土体可以站立而不破坏的能力。

在砂性土中,每层开挖高度一般为0.5~2.0m,在粘性土中可以增大一些。开挖高度一般与土钉竖向间距相同,常用1.0~1.5m;每层开挖的纵向长度,取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接,一般多用10m长。

2)土钉墙工艺流程。修理边坡,土钉制作,钻孔,土钉安设,注浆,挂钢筋网,喷射砼,养护。

2工程实例

2.1工程概况

某市城市快速路分为东环线、西环线、南环线、北环线四条路段,全长44公里,预算投资32.5亿元。全线竣工后,城市快速路将以半封闭、全立交的“姿态”现身城市路网体系,成为城市最重要的基础设施。

其中最重要的东、西环线处于浅山区,属于路堑式路基,挖方量很大,公路的边坡防护就显得尤为重要,经过多种方案的技术和经济分析,最终决定采用土钉墙作为公路边坡的防护方法。

2.2施工工艺

本路段开挖路堑的土质分为四层,从上往下依次是杂填土1.8m、细砂2.0m、粉质粘土2.0m、中粗砂2.0m。根据地质资料及无现场场地的实际,挖土放坡情况,为确保施工顺利进行和操作人员安全以及临近建筑物的安全,避免边坡土体水平位移,需采取边坡防护。

土钉墙施工之前先确定路基的开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点,并妥善保护;编制好路基防护的施工组织设计,周密安排防护技术与路基土方开挖、出土等工作的关系,使防护施工与土方开挖密切配合;准备土钉等有关材料和施工机具。

1)开挖工作面:土钉墙将树根桩完成,第一层土方基本完成后进行。工作面计划分四个层次。第一层工作面为坑面-2.0m;第二层为坑面-4.0m;第三层工作面为坑面-6.0m;第四层工作面为坑面-8.7m。

2)喷射第一层混凝土:混凝土强度为C20机械搅拌。采用42.5普通水泥,水灰比为0.45,配合比参照水泥:中砂:碎石为1:2:2.5。石子粒径为5~15mm,第一层砼厚度控制在40~50mm。喷射前应先对机械设备、风、水管路和电线进行全面检查及试运行,埋设好喷射混凝土厚度的标志。喷射作业应按分段分片依次进行。同一公段喷射顺序应自下而上。喷射混凝土终凝后及时喷水养护3d左右。

3)安设土钉:包括钻孔、安装钢筋、注浆等几道工序。钻孔:钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置。土钉布孔距允许偏差为±50mm。成孔采用冲击钻、洛阳铲等机械。成孔中严格按操作规程钻进。钻孔偏斜度不大于30%,孔深允许偏差为±50mm。终孔后,应及时安设土钉,以防止塌孔。安装钢筋:土钉钢筋制作应严格按施工图施工,使用前应调直并除锈去污。土钉长12m以内,原则采用通长筋不接驳,如需接长时,采用绑条焊接长,每条焊缝不小于5d。土钉定位器按图施工,以保证钉钢筋保护层厚度。注浆:注浆用水灰比各0.4~0.5的纯水泥浆,水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,水泥浆结晶体强度等级C20。若采用钢管压浆时,注浆采水灰比为0.45~0.6的纯水浆,水泥采用52。5普通硅酸盐水泥。钢筋钢管压浆锚杆控制在1.5MPa以内,并根据试验锚杆由设计单位确定注浆技术质量要求。注浆前,将孔内残留及松动的废土清理干净,注浆开始或中途停止不能超过30min,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。

4)绑扎钢筋网:钢筋网为φ6@200×200双向,与土钉连结牢固,保证在喷射砼时钢筋不晃动。搭接度为35d,全部采用梅花型绑扎。加强筋2φ20及L100×6角钢在钢筋网安装合格后进行,并与锚杆筋或钢管焊牢。钢筋网安装完毕,自检查合格后及时进行隐蔽验收。

5)喷射第二层砼:喷射第二层砼操作基本上与第一次喷射第一层砼一致。不同之处在于喷射第二层砼时,应对第一层砼检查松散、松动部分除去并湿润。第二层砼控制砼总厚100mm,同时,又应将所在钢筋网盖住,并保证面层25mm厚钢筋保护层。

6)养护:第二层喷射完毕终凝后,应及时喷水养护,日喷水不少于3次,养护时间不少于3d。

2.3施工质量管理技术措施

1)严格按土钉墙工艺流程进行施工,严把工序质量关,每个工序岗位人员先自行检查合格,然后施工员、质检员进行抽检,层层负责,严把质量关。

2)对土钉主体用材和挂网用材,要有厂家质保书。

3)对注浆用和喷射用水泥,要有厂家质保书,并提供成分化验单。喷砼采用早强型硅酸盐水泥R42.5。

3结论

对于公路路堑施工,如果开挖深度较大,边坡经常发生塌方和滑坡的事故,一直以来没有较好的解决方法,本文结合工程实例,提出用土钉墙作为边坡的防护体系,取得了较好的成果。

参考文献

[1]毛鹤琴.土木工程施工.武汉理工大学出版社,2007.

[2]王秉纲等编著.沥青混凝土路面设计与施工,北京:人民交通出版社,2004,

作者:刘敏

公路边坡防护研究论文 篇3:

高速公路高边坡防护技术及工程应用研究

摘要:近年来,在建设过程中,高速公路工程中常常涉及高边坡防护施工环节,其防护施工的效果关系到高速公路的建设施工质量与安全性,如果高边坡防护技术应用不当,将会增大高边坡滑坡、坍塌的概率,最终导致高速公路的整体结构不够稳定,易诱发严重的安全事故。因此,高速公路工程项目中,施工人员需结合现场的具体情况,在高边坡施工时进行防护技术的科学选择,提高高边坡防护效果,在最大限度上维持高速公路路基结构的稳定性与安全性。

关键词:高速公路;高边坡防护技术;工程应用研究

引言

高速公路工程的建设,能够连接不同地区,带动跨地区经济发展,随着人口数量的递增、车辆增多,高速公路建设应将安全放在第一位,应新建高速公路,维修陈旧的高速公路。在高速公路工程建设过程中,路堑边坡防护是关键内容,其直接影响了高速公路的使用安全,也关系周围生态环境的质量,需要实施有效的措施加以防护和治理。

1高速公路高边坡的特点

对高速公路工程而言,高边坡具有以下设计要求与特点:(1)良好的稳定性。高边坡必须具备稳定性,否则,在高速公路中,路堑与路基边坡极易存在失稳、坍塌现象,最终会诱发严重的安全事故。(2)动态设计。为使高边坡满足实际的施工要求,在边坡防护设计方面,必须遵循动态设计的原则。由于高速公路建设施工过程中所面临的整体环境相对复杂,尤其是在高边坡路段,影响其稳定性的因素更多,比如,土壤的黏聚力、密度、弹性模量与摩擦系数等,都会对整个施工产生一定的影响,因此,高边坡防护设计时需要结合这些因素的具体变化来进行防护方案的设计。(3)注重生态平衡性设计。高边坡防护设计时,种植植被的方式较为常用。这种方式不仅可以减弱高边坡区域的水土流失现象,还能够维持高边坡的稳定性,保持区域内的生态平衡。

2优化措施分析

2.1三维植被网护坡

公路路基高边坡防护采用综合土工网和植物护坡优势的三维植被网复合护坡,先根据设计坡率进行坡面平整,再进行整坡培土,并将事先编制好的镀锌铁丝网绑扎于锚筋和锚杆端头,再在铁丝网上喷压含有草籽的营养土,并使用土壤凝结剂,将草籽与土壤凝结剂充分拌和后喷撒,通过固化作用防止风吹雨淋而导致草籽流失,并在一定程度上降低土壤中水分的蒸发,提高草籽成活率,在草籽营养土上覆塑料薄膜养护,按时补浇水分直至成活。三维植被网复合护坡在边坡植被覆盖率达30%以上后,能承受小规模降雨的冲刷,当植被覆盖率达80%以上后能有效承受径流流速6m/s的暴雨冲刷,抗冲刷能力能达到一般草坡的2.5倍。土工网还能有效降低边坡土壤水分的蒸发,增强雨水入渗,吸热保温保水,促进植被生长。根据施工进度和工期安排,若工程刚竣工就遭遇项目区暴雨季节,则应改用“加筋草皮”的快速防护措施,即在工地附近事先培植草皮或直接外购草皮铺设于三维植被网护坡,有效缩短边坡植被成活生长时间,短期内提高边坡植被覆盖率。

2.2锚杆制安

公路路基高边坡防护采用Φ25螺纹鋼筋为锚杆杆体,并顺着锚杆轴线放线按3.0m间隔设置定位装置,确保锚杆保护层厚度至少为50mm,并通过钢筋末端涂油、刷漆等方式进行防腐处理,焊接锚杆端头和框架梁,并适当调整间距以防止箍筋、框架梁钢筋发生干扰。锚杆安装前再次核对编号,并通过高压风机吹孔后人工放置入孔,测量孔外露的锚杆长度并计算孔内锚杆长度,将其长度误差控制在50mm以内。从孔底开始按0.4MPa的压力进行常规性注浆施工,并保证实际注浆量比理论注浆量大,以孔口浓浆外溢作为注浆结束的标准,如发生注浆后沉降,必须补浆直至注满。浆液水灰比应控制在0.45~0.50,灰砂比1∶1,根据锚固施工地层及锚固体体积确定注浆压力、注浆量及注浆时间。

2.3柔性防护

现阶段,随着我国工程技术的日益进步,高边坡防护施工时也包含了多种技术,柔性防护已经成为一种应用较多的边坡防护施工技术。具体的防护施工环节,主要包含主动柔性防护与被动柔性防护2种。前者主要是利用钢丝绳柔性网覆盖包裹的方式来进行防护,这种防护方式下,坡面岩石土体的破坏、倾斜等受到了一定的限制,起到了边坡加固作用;后者主要是将钢柱与钢丝绳网连接为一个整体,进而在所防护的边坡区域内形成面防护。

2.4制定科学的路堑边坡防护治理决策

在实施高速公路路堑边坡防护治理工作时,应根据高速公路的实际情况,结合实践经验,制定科学的路堑边坡防护治理决策。(1)应收集与高速公路相关的各项资料,尤其是路堑边坡周围环境特征的资料,确定高速公路路堑边坡防护治理工作的规模,寻找分布特点,总结其地质特征,基于资料数据制定适宜的防护治理工程计划,做好前期的准备工作。(2)应深入施工现场,对高速公路路基进行科学的实地勘察,获取真实的勘察结果,以全面掌握高速公路的地质条件,综合评价高速公路路堑边坡的稳定情况,预估防护治理工程中可能发生工程变更的路段,制定相应的预案,进行科学决策。(3)若发现某路段的边坡有潜在的不稳定性,需要对其进行综合评价,预估其风险,再提出相应的治理方案。可根据整个路堑边坡防护治理的实际情况,选择适宜的治理技术和方法,遵循经济性原则和环保性原则,不断地优化治理方案。(4)在确定最终路堑边坡防护治理方案时,需要结合具体的工程目标,遵守相关准则,保障施工方案的可行性和完整性。

结语

高速公路路堑边坡进行防护工程建设是一项重要组成部分,必须高度重视,不容忽视。在环境保护政策的要求下,应实施良好的高速公路路堑边坡防护治理工作,修复被破坏的生态环境,处理好经济发展和生态环境之间的关系,遵循科学发展观。

参考文献

[1]李磊.公路路基高边坡防护设计措施[J].四川建材,2020(5):162-163.

[2]康林.路基高边坡防护工程施工技术探讨[J].科学技术创新,2020(1):127-128.

[3]杨小宁,刘裕.公路路基高边坡防护设计分析[J].交通世界,2019(35):55-56.

[4]蔺港.公路路基高边坡防护设计分析[J].交通世界,2019(22):66-67.

[5]周钦.铁路路基高边坡防护探讨[J].工程建设与设计,2019(12):105-107.

(1.身份证号:372501198009062415 山东聊城 2520002.身份证号:372501198208071517 山东聊城 252000)

作者:张伟 杜利明

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