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【摘要】隨著我國經濟的快速發展,我國的公路工程建設得到了飛速的發展。隨著人們環保意識的不斷增強,人們更加注重公路工程建設方面的環保??偟膩碚f,公路工程建設和生態環保的結合就是工程防護和植物防護的結合,公路工程建設過程中的生態環保工程更多的是通過綠化覆蓋率來體現的,而公路邊坡綠化的基礎就是植草。通過植草能夠有效進行固土,能夠確保邊坡的土壤不會因為水土流失而出現失穩的情況。同時植草能夠對土進行美化,通過綠色的草葉來覆蓋裸露的土石更能給人較好的視覺享受。另外,植草能夠對環境進行有效協調,能夠有效融合受到施工破壞的區域以及周邊的環境,所以植草對于公路邊坡是非常重要的。但是植草具有自身固有的特性以及要求,所以在設計以及施工過程中容易受到其他因素的干擾而發生防護失效,這就會對公路邊坡防護造成損失。本文主要以某公路為例,介紹了公路工程邊坡植草防護失敗的原因及對策,希望能夠對相關人士有所幫助。
【關鍵詞】公路工程;植草防護;失?。辉?;對策
引言
邊坡植草防護是體現交通運輸工程與自然生態環境有機融合,體現路在林中延、車在畫中游美景的有效工程措施,是交通運輸工程常見的和重要的邊坡防護型式之一。邊坡植草相較于其他諸如漿砌、噴混凝土等傳統的防護型式,有著其固有的特征和要求。設計和施工中處理稍有不慎,將會形成不應有的病害和麻煩,甚至造成相當大的損失。
1工程概況
四川省內江市城區段新建一級公路線路,設計挖方邊坡防護工程統一設厚0.8m、高2.5m(高出路基邊緣1.15m)的漿砌片石路塹擋土墻,此為Ⅰ級護面墻;再往上每8m高分為一級,分別為Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級等,每級分界處設1.5m寬的碎落臺。Ⅱ級以上坡面采用掛網噴射有機質種草。掛網種草采用在已成型邊坡坡面噴射50mm有機基材,在其上鋪設準鋼筋網,并按照間距2m×2m設準12普通錨桿L=1m固定鋼筋網。最后在鋼筋網上種草,厚度為50mm。該段道路工程開挖成型、施工完Ⅰ級漿砌片石擋土墻后,于當年底進行了坡面有機質種草防護。施工過程基本正常。但在翌年雨季,坡面植草防護段多處大面積被毀,被毀面積約占種草總面積的2~3成。先前還綠草如茵的護坡,一朝被毀,令人不忍直視,痛心不已。
2造成工程缺陷的原因分析
工程缺陷發生的原因是什么呢?經過分析,不難得出以下結論:(1)是雨季引發:雨季是道路工程各種病害的高發期,雨水滲透是多種病害的最主要誘因之一。汛前檢查不足,對可能造成的病害估計不足,當然也就未能采取相應的預防措施。坡面的水流裹挾著坡頂和兩級碎落臺上的土石顆粒直接沖刷坡面導致工程受損。(2)未設截水溝:對照設計圖紙,本段路塹坡頂未設置截水溝。這導致了過多的雨水直接通過坡面向路基邊溝排泄。從坡頂和碎落臺流下的水流,接收了沿途坡面的雨水,加快了坡面徑流的形成,加劇了坡面流水對坡面的沖刷。(3)碎落臺未設排水溝:設計圖中在每級分界處設1.5m寬的碎落臺,但碎落臺位置沒有設置排水分流設施。也就未能起到收集、攔截上一級坡面水流、減少對下一級坡面的沖刷的作用。也就使得下一級坡面特別是臨近公路的Ⅱ級邊坡受到更大的沖刷,導致坡面水毀現象更加嚴重。(4)下部邊坡施工處理不到位,邊坡太陡加劇沖刷:施工單位在開挖工程施工中,對Ⅱ級邊坡下部臨近Ⅰ級漿砌片石擋土墻的部份,邊坡成型差。導致Ⅱ級邊坡下部約2.0m以下范圍部份,局部路段邊坡太陡,近乎直立。這種狀況造成了有機基材與坡面結合不牢。在雨季,邊坡上部來水特別是從較高的邊坡上面來水本就有著較大的動能,流經此處,其動能必將陡然加大,對下部的植草造成的沖刷也是特別大的,加上上部來水滲入成型邊坡與有機基材間縫隙,使本就結合不牢的有機基材與邊坡坡面剝離。剝離的有機基材被有著較大動能的上部來水沖刷,造成水毀也就不難理解了。(5)審圖不仔細:負責該工點施工的技術人員施工前審圖不細,未能及時發現此處設計方面存在的諸如未設截水溝、碎落臺未設截水分流設施等不足,未能事前采取措施進行控制,也是造成此段植草防護工程水毀的原因之一。
3采取的工程治理措施
針對上述分析,我們采取了如下對策:(1)加設坡頂截水溝,將坡頂以上部份在雨季的來水攔截導流至坡面以外。如果沒有棄土堆的情況下,那么需要按照土質的情況來確定截水溝邊緣到開挖土方路基坡頂的距離,但是需要確保不會影響到邊坡的穩定。如果是普通的土質需要保持5m的距離,如果是黃土土質需要至少保持1m的距離同時要實施防滲加固處理??梢酝ㄟ^截水溝挖出的土來修筑路塹和截水溝之間的土臺,并且要在臺頂筑出2%截水溝的橫坡。如果在路基的上部有棄土堆,那么要確保截水溝和棄土堆腳的距離在1~5m,同時要保證棄土堆坡腳距離路基挖方坡頂在1m以上,要確保山坡之上的路堤的截水溝和路堤坡腳的距離在2m以上,同時要在路堤和截水溝之間填土,要修筑出2%坡度的土臺或者護坡道,確保路堤內部的地面水能夠順利從截水溝排出去。(2)碎落臺加設排水溝:在每級碎落臺增設磚砌水溝,攔截上一級坡面接收的雨水,導引至下一級坡面以外,或者通過埋設暗管方式通過下一級坡面,排泄至路基側溝。要確保排水溝具有足夠平順的線形,最好采用直線形,要在轉彎的位置形成弧線,轉彎半徑要在10m以上,排水溝的長度要按照具體需求來確定,一般情況下要在500m以內。如果順著路線來布設排水溝,那么應使其離路基盡量的遠,并且距離路基坡腳要在4m以上。(3)坡面埋設暗管排水:對碎落臺較長段,或者在已經沖刷較嚴重路段通過埋設暗管方式通過下一級坡面,排泄至路基側溝。暗管排水主要就是在地表之下一定深度根據相應比降來埋設管道,將地下水集中抽排出去。此種方式相對來說比較好管理,成本相對較低,具有較長的使用壽命。正常情況下,暗管的過水斷面比同級明溝要小,但是具有比較大的管壁阻抗系數。所以相對明溝來說暗管縱坡更大,一般在1/500~1/1000,從而確保通水順暢的目的。由于管道比較容易堵塞,所以施工過程中要做好濾水層,并且要增強管道的養護以及管理。正常情況下順著管道100~200m左右設置一個檢查孔,主要用來進行水位的觀察以及調節,如果出現淤堵就可以采用較高壓力的水流對于暗管進行分段噴射。為了避免對暗管出口處溝底以及邊坡進行沖刷破壞,可以采用混凝土或者磚石料對其進行加固。(4)削坡:對局部過陡的邊坡進行修整,以最大限度減緩邊坡坡度,并盡可能與設計邊坡坡度吻合。一定要保證邊坡的穩定性,最佳的坡比是要在1:0.75以下。如果土質邊坡的基巖是泥巖互層、頁巖或者砂泥等等,要保證每一級邊坡的高度都要在15m以下。坡率在1:1以下的土質邊坡具有比較好的植草綠化效率,能夠有效防止植草防護失敗。(5)結合后期綠化,加高Ⅰ級護面墻:利用后期綠化設施,在Ⅰ級護面墻墻頂加設單磚墻。墻高60cm,內填耕植土,栽植綠籬,美化沿線環境。墻槽內設泄水孔,以排除積水。在進行護面墻施工時,要選擇表面平整以及尺寸比較大的片石,要最大程度上確保砌筑棱角能夠完整的咬合,墻身要采取錯縫砌筑,盡量不要采用水平或者垂直的方式。直到砂漿強度達到70%以上時才能對墻背進行填料,在進行墻身砌筑時要按照豎坡度線以及橫水平線進行,只有這樣才能夠確保幾何尺寸的準確性。在進行砌體封頂時需要采用比較好的兩面片石進行壓頂,不但要確保正面的平整性,也要確保頂層的順暢。砌體可以使用M10的砂漿進行勾凹縫,正常情況下要使得石砌體勾縫嵌入到砌縫內部深20mm。(6)補種草:對水毀邊坡種草及缺陷整治過程中破壞的邊坡坡面,重新補種草,恢復原有植被。
4治理效果
經過采取以上綜合措施并經過一個雨季的考驗,工程治理效果明顯,坡面沖刷情況有了極大改觀。
5結束語
路基邊坡植草防護在強調人與自然和諧相處的氛圍下,其運用必將越來越多。在工程施工前,應對周圍環境進行詳細調查,特別是要將雨季及地面流水對防護工程的影響考慮進去,及時采取適當措施,避免對工程造成不應有的損失。另外,雖然設計中指明掛網噴射有機質種草適用于邊坡較穩定的硬質地段,坡率不受限制。也就是說對植草防護的邊坡適應性未做要求。但實際施工時仍應對邊坡坡率加以限制.以免太陡的邊坡成型的防護工程有機基材與坡面結合力弱化,在雨季特別是大雨、暴雨時坡面形成的徑流對邊坡坡面造成劇烈沖刷,引起邊坡防護工程的損壞。建議控制在不陡于1:0.4。
參考文獻
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作者:張志民 單位:中鐵隧道集團有限公司