新理念在公路边坡防护设计中的应用探索

新理念在公路边坡防护设计中的应用探索

东莞市福信达路桥设计咨询有限公司广东东莞523073

摘要:公路工程作为社会经济发展的交通大动脉,有力的支撑了各地资源的跨空间配置,因此公路工程日常运行的稳定性关系重大。公路边坡防护工程是公路工程施工中极为重要的辅助支撑工程,对于保护公路路基的稳定有着重要实践价值。公路边坡防护设计,首要目的是支撑和防护公路边坡结构,为公路工程的路基系统提供稳定的边坡支撑。而随着边坡防护系统的日益成熟化、系统化,将公路边坡防护设计发挥出更大社会效用则成为工程设计师关注的焦点。公路边坡防护设计中,设计师开始更加大胆的将具有绿色环保、人文精神的全新设计理念融入到其设计方案之中,并取得了良好的社会效应。

关键词:公路边坡;防护设计

引言:在特殊的地形条件下进行公路建设时,由于公路施工对于自然地形造成的外力破坏作用,导致山体失去自然植被的保护,使其自身的结构稳定性受到影响,需要应用边坡进行山体保护。新建路基结构也需要进行边坡防护设计,以保证新建路基结构的稳定性。传统的山体修复会投入较大的精力和财力,资源消耗量也相对较大,基于新理念的边坡设计方法是对传统设计方案的革新,能够最大程度地保护山体的原始自然状态,重视自然形态的恢复作用,同时又能够实现对边坡的加固,提升公路建设质量和应用价值。

1.公路边坡防护的基本形式

植被防护,主要是以种草、植草皮和植树等形式利用植被的覆盖作用,根系的加固作用,减少边坡被大气降水、地表径流冲刷的危险。种草多选取耐寒耐旱且根系发达草种,植树多选择乔木、柏树等易成活品种,植草皮多选择香根草等,起到护坡和绿化的双重作用。砌坡防护,主要是以块石、砌片石和预制板等材料的铺砌,来防止坡面水流和地表径流的冲刷,施工中以干砌和浆砌结合,根据水流的冲刷情况灵活搭配。框格防护,主要利用混凝土和浆砌片石构成框格,在水流下使边坡坡面避免形成冲沟,以提高坡面的地表粗糙程度来减缓水流时的速度。把框格防护和植被防护相结合,在框格内种植根系发达的各种植物。喷浆防护和喷混凝土防护,主要是在边坡风化严重,裂缝大,坡面不平整的岩石边坡,用喷浆或喷混凝土来封闭边坡岩石上的缝隙,防止水汽入侵岩体而引起的侧向水压,导致落石崩坍综合防护,在自身情况很不稳定的边坡上主要是综合运用植被、框格、喷浆等措施,稳固边坡,在具体工程上主要分为两类:一种是以植被防护为主,边缘做框架防护,另一种是先铺设人工石块,缝隙中再喷播草种[1]。

2.公路边坡防护设计中新理念的应用

2.1强化生态防护形式的应用

生态防护,简单而言就是借助植被根系在边坡区域生长实现公路边坡防护效果。其中植被防护技术能够有效实现边坡加固和水土流失治理的作用。生态防护技术通过提高坡面植被种植面积来降低地表径流的流量,切断了路基发生水土流失的源头。首先,穴植技术在公路边坡防护设计中的应用。穴植技术,就是在坡面工程上挖掘种植槽来种植花卉和树木等植物,其主要适合有较高含土量的坡面。例如黄榆高速公路的边坡防护工程设计,其路基边坡主要是黄土土质,较为合适采用穴植技术,而路堑边坡之上的区域也不是耕地,故而可以种植马尾松、樟子松、油松、杨槐树等较为高大的植物,在边缘位置则可以种悬垂类植物,下边坡位置可以种植紫穗槐、龙柏、月季花、黑麦草、苜蓿等。比较而言,下边坡和上边坡平台位置上种植的植物往往具有更好的长势,而边缘位置或路基边坡位置的植物则相对长势较差,故而在选择种植在边缘位置或路基边坡位置的植物时,要尽量选择生存能力较强的植物。另外,客土喷播技术在公路边坡防护设计中的应用。客土喷播用团粒剂将客土变成团粒化结构,而加筋纤维则像植物根茎一样起到网络加筋的用途,从而让客土具有良好的透气性、牢固性、耐雨水和风的侵蚀,且有比自然表土更优的土壤结构,其稳定的多孔结构对土壤表层有着良好的稳固防护作用。例如西汉高速公路秦岭一号隧道路段路堑区域边坡的防护施工,该工程的边坡土质为强风化土质,路堑边坡坡度极大,边坡坡比是4∶3,边坡的平均高度是12m。公路整体工程施工中该路段的山体地表发生过严重的植被破坏,工程开挖在边坡区域露出黄褐色土质,这也是造成边坡土质发生强烈风化的重要原因[2]。针对工程路段的土质状况,此工程在边坡防护设计上专门采用了客土喷播技术,借助该技术降低雨水对坡面的冲刷力度,缓解了水土流失的状况,并在此基础上在边坡区域重新种植植被。采用客土喷播技术,要按照明确的流程进行。操作时,要先在坡面上设置植被网,并将其固定好,而后借助高压喷射枪将肥料、土壤、草种等混合物喷射到植被网之上,其中绿化基材的混合物必须要有超过8厘米的厚度。选择草种时要注意匹配当地的气候条件,尽量选择本地草种种植。绿化基材混合物之中成分的含量配比要通过野外试验分析制定。绿化基材混合物在喷射施工之后,要及时用植物专用无纺布遮盖。草种喷播施工后要强化后期管理,定时适度浇水。待到草种幼苗长出2到3叶或植株高度超过5cm,可揭开无纺布让幼苗在无防护状态下生长。

2.2提倡生态性防护,构建人文景观

公路工程边坡防护施工中需要开挖大量土石方,而开挖土石方则容易造成原有区域中植被的破坏,进而会导致土质裸露和土体疏松,而这种土质在雨水天气中容易被流动的雨水软化和逐渐冲散,长此以往就会导致严重的水土流失和生态失衡。公路工程施工导致的边坡区域水土流失,很难依靠自然界的自我修复力量在短时间内完成生态自平衡。通常工程设计人员也认为工程施工导致的生态失衡问题是无法自然恢复的,而基于这种考量,公路边坡防护设计之初通常就会制定出配套的后续边坡绿化处理工程,而这类设计也成为当前边坡防护设计中的必备环节,是确保边坡防护施工长久有效的后续支持部分。当生态防护成为边坡防护工程的重要设计理念时,基于生态防护而形成的防护美学需求也逐渐形成。在具体推动公路边坡防护工程开始生态防护设计的进程中,边坡的后续生态处理上呈现出了较为明显的地域差异,刚开始的生态处理主要强调绿化处理中植物品种的挑选,后来也将植物景观的园艺造型处理当做一种生态和谐的需求。随着人们对边坡区域植物景观的重视,人们则开始将该区域的植物当做一个人文景观平台,利用这些植物来构建各种各样的特色景观。例如将公路边坡的灌木修剪成警示用语,不仅美化了边坡景观,还可以提醒司机朋友们注意安全驾驶。这样的人文景观设计,让公路边坡防护工程在起到边坡防护作用之余,也美化了公路边坡区域的景观,而人文情怀的注入更加增添了公路边坡防护设计的边际效用[3]。

结论:

简而言之,公路边坡防护设计的基本目的就是加固和防护边坡区域,确保该区域具有较为持久的结构稳定性。从长远来看,单一从公路边坡加固施工的角度来设计公路边坡防护工程,则很可能导致边坡防护工程的防护质量难以持久。新时期融入生态环保和人文情怀新理念进行公路边坡防护设计工作,是设计观念上的大胆尝试,也是设计人员实事求是踏实肯干努力做好边坡防护设计的务实工作态度体现。

参考文献:

[1]黄名玲.浅谈支撑渗沟在永连公路边坡防护中的应用[J].湖南交通科技,2015(1).

[2]顾卫,何凡,崔维佳,刘杨.植生带在内蒙古中部公路边坡防护中的试验应用[J].中国水土保持科学,2016(S1).

[3]黄世奇.锚喷网支护在高速公路边坡防护中的应用[J].交通标准化,2017(12).

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