公路路基邊坡設(shè)計(jì)及防護(hù)

/馬路路基邊坡設(shè)計(jì)及防護(hù)【摘要】：馬路路基邊坡設(shè)計(jì)及防護(hù)是現(xiàn)代馬路工程建設(shè)中特別重要的課題，對于保障社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活具有重要的意義。本文主要從路基邊坡設(shè)計(jì)和防護(hù)兩個(gè)方面綻開分析，全面探討了馬路路基穩(wěn)定性的機(jī)理以及主要的防護(hù)措施。文中內(nèi)容對于實(shí)際工程具有肯定的參考價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】：馬路路基，邊坡設(shè)計(jì)，邊坡防護(hù)，滑坡1引言隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城市建設(shè)的加快，國家在全國范圍內(nèi)普及著馬路運(yùn)輸，從國道、省道、市道以及一般的縣級馬路幾乎都延長到各個(gè)角落。從宏觀上而言，馬路發(fā)展提升了國家城市建設(shè)步伐，促進(jìn)了社會城鄉(xiāng)一體化建設(shè)，在社會發(fā)展過程中扮演著重要的角色。馬路建設(shè)和發(fā)展的意義也對馬路質(zhì)量提出了新的要求，如何建設(shè)高質(zhì)量的馬路工程是工程建設(shè)過程中須要面對的重要問題。在整個(gè)馬路工程建設(shè)過程中，馬路路基邊坡的施工是整個(gè)工程中特別重要的一部分，因?yàn)樗P(guān)系到整個(gè)馬路的穩(wěn)定性問題，所以，在整個(gè)工程的施工過程中，對于馬路路基邊坡工程的設(shè)計(jì)及防護(hù)具有重要的實(shí)際意義。文章就從兩個(gè)方面對邊坡穩(wěn)定性問題進(jìn)行了分析，以期通過文中的分析對馬路路基邊坡施工具有肯定的參考。2馬路路基邊坡設(shè)計(jì)分析2.1馬路路基邊坡穩(wěn)定性力學(xué)機(jī)理分析在馬路路基的建設(shè)過程中，由于巖土重力以及人為因素在路基的兩側(cè)形成了肯定的坡度就被稱為路基邊坡。路基邊坡最重要的功能是為了增加路基的承載和變形，但是由于其自身受力問題會產(chǎn)生滑坡等自然災(zāi)難。一般路基邊坡如圖1所示。圖1馬路路基邊坡在土體的重力作用下，在坡體內(nèi)部將產(chǎn)生切向應(yīng)力，當(dāng)切向應(yīng)力大于土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，邊坡就產(chǎn)生剪切破壞，發(fā)生了滑坡現(xiàn)象。邊坡在發(fā)生滑坡時(shí)，首先起先明顯的下沉并且出現(xiàn)裂縫，坡腳旁邊的地面則有微微的隆起。隨著滑坡的接著發(fā)生，裂紋漸漸擴(kuò)展，土體突然沿著某一個(gè)滑動面接著下滑，就導(dǎo)致了大面積的滑坡。在極限的滑坡狀態(tài)下，剪應(yīng)力等于抗剪力，即f1=CnL1(1)式中，f1表示剪應(yīng)力，Cn表示抗剪強(qiáng)度峰值，L1表示主滑段長度。在滑坡時(shí)，土體的抗剪強(qiáng)度快速減小，滑體離開土體啟動，此時(shí)長生了不平衡剪力，即F2=f1-C0L1=CnL1-C0L1(2)式中，f2表示不平衡剪力，C0表示殘余抗剪強(qiáng)度。由此產(chǎn)生了滑體滑移的加速度a=（CnL1-C0L1）g/W(3)式中，a表示滑體滑移的加速度，W表示滑體的重量，g表示重力加速度。2.2馬路路基邊坡穩(wěn)定性分析方法隨著馬路工程技術(shù)的發(fā)展，很多方法被運(yùn)用到路基邊坡穩(wěn)定性分析過程中。在這眾多的方法中，力學(xué)演算法和工程地質(zhì)法是最常用的兩種方法。力學(xué)演算法主要依據(jù)幾個(gè)假設(shè)，求解最危急滑移面，并在此基礎(chǔ)上通過圖表、曲線等形式進(jìn)行進(jìn)一步演算，主要是一種理論上的分析方法。和力學(xué)演算法相比，工程地質(zhì)法則更加貼近實(shí)際，它主要是通過對工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件以及邊坡高度等地質(zhì)條件進(jìn)行分析，通過施工閱歷等進(jìn)行推斷，從而確定破面的一系列的設(shè)計(jì)問題。通過工程地質(zhì)法可以確定路基邊坡的類型，例如，當(dāng)工程地質(zhì)條件和水文條件較好，且土質(zhì)勻稱，路基邊坡不是很大時(shí)可以將其設(shè)計(jì)為一坡到頂?shù)闹本€型路基邊坡；而當(dāng)邊坡較高或者路基由多層土組成，并且上下路基組成材料差異性較大時(shí)，須要采納折線形的邊坡。2.3馬路路基邊坡的工程設(shè)計(jì)馬路路基的邊坡設(shè)計(jì)問題整體而言包括四個(gè)部分，邊坡的整體設(shè)計(jì)方案、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及其其它部分的設(shè)計(jì)。整體設(shè)計(jì)中必需對整個(gè)路基邊坡有一個(gè)整體的規(guī)劃，例如邊坡的高度、大小、坡度等；在排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要有三個(gè)方面，在坡頂應(yīng)當(dāng)設(shè)置截水溝、排水溝以及防止地表水滲入邊坡體內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，坡面設(shè)置泄水孔的設(shè)計(jì)位置，在臺階處及坡面設(shè)置的排水溝位置及大小等；支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)較為重要，在方案設(shè)計(jì)時(shí)要考慮采納怎樣的支護(hù)形式，在什么位置進(jìn)行支護(hù)等，例如，在第一級坡面采納鋼筋混凝土板和錨桿相結(jié)合、其他坡面支護(hù)采納錨噴網(wǎng)等；其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如踏步、種植槽、平安護(hù)欄以及溝蓋板等設(shè)計(jì)。3馬路路基邊坡的防護(hù)分析3.1馬路路基邊坡?lián)跬翂Ψ雷o(hù)措施在馬路路基邊坡防護(hù)中，擋土墻是一類常用的且施工較為簡潔的防護(hù)措施。和其他防護(hù)措施不同，在路基邊坡的擋土墻防護(hù)措施中，首先要在路面施工之前進(jìn)行擋土墻的施工。它的主要施工工藝是：定位放線―土方分段開挖―修筑排水和集水井―邊坡用水泥砂漿進(jìn)行部分硬化―進(jìn)行擋土墻的詳細(xì)施工―土方分層夯填―滲水管處鵝卵石擺放―最終進(jìn)行路面施工。實(shí)際驗(yàn)證表明，擋土墻在邊坡防護(hù)方面具有特別中要的作用。隨著擋土墻技術(shù)的發(fā)展，在現(xiàn)代路基邊坡防護(hù)中，開發(fā)和利用了加筋土擋墻新技術(shù)。這種技術(shù)的作業(yè)機(jī)理是充分利用鋼筋受拉強(qiáng)度高的特性，使環(huán)內(nèi)填料產(chǎn)生的側(cè)向壓力轉(zhuǎn)由加筋環(huán)擔(dān)當(dāng)，加筋環(huán)內(nèi)的填料在垂直荷載的作用下受到擠壓并產(chǎn)生側(cè)向膨脹，而加筋環(huán)約束了這種側(cè)向變形，使側(cè)向壓力全部轉(zhuǎn)化為由鋼筋圓環(huán)來擔(dān)當(dāng)。輥筋環(huán)阻斷了環(huán)內(nèi)側(cè)壓力向環(huán)外的傳遞，使圓環(huán)內(nèi)填料形成一個(gè)“餅”狀物，若干層“土餅”交叉疊加后組成加筋土實(shí)體。加筋土擋墻提高了擋土墻的承載實(shí)力，使得防護(hù)效果更佳明顯。3.2馬路路基邊坡錨固支護(hù)防護(hù)措施隨著路基邊坡支護(hù)和防護(hù)技術(shù)的發(fā)展，用于煤礦以及隧洞中的錨固支護(hù)技術(shù)已經(jīng)被引入到路基邊坡支護(hù)中，并且在邊坡支護(hù)中發(fā)揮著重要的作用，特殊是對要求較高的高速馬路路基邊坡支護(hù)中，錨固技術(shù)更是被廣泛的應(yīng)用。在路基邊坡錨固防護(hù)中，包括很多技術(shù)，例如錨桿支護(hù)、錨網(wǎng)錨索支護(hù)以及錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)等。通過錨固方式使得邊坡土體和錨桿、錨網(wǎng)等形成了統(tǒng)一的錨固體，充分發(fā)揮了地基自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)實(shí)力。在這其中，錨桿支護(hù)是被廣泛應(yīng)用的一種形式。錨桿是一種受拉桿件，它的一段和工程結(jié)構(gòu)物或擋土墻連接，另一端錨固于地基土層中，以承受結(jié)構(gòu)物上的各種載荷，利用錨固力維持邊坡四周土體的穩(wěn)定。3.3馬路路基邊坡生態(tài)防護(hù)措施生態(tài)防護(hù)是現(xiàn)代馬路路基邊坡防護(hù)的主要方式，它主要是通過在邊坡種植植被以此來達(dá)到固定邊坡滑移體的目的。由于現(xiàn)代社會對于環(huán)境愛護(hù)理念的增加，因此，通過植被進(jìn)行邊坡支護(hù)已經(jīng)成為路基邊坡支護(hù)的最重要的手段。生態(tài)防護(hù)措施具有特別明確的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。首先，功能性較強(qiáng)。植被在馬路綠地中的主要用途是護(hù)土回坡，防止水土流失。無植被的邊坡極易發(fā)生地表徑流，進(jìn)而產(chǎn)生侵蝕溝；其次，經(jīng)濟(jì)型較強(qiáng)。利用草坪護(hù)坡，可以大大降低建設(shè)成本。如采納漿砌石塊護(hù)坡，則工程量大，成本高，每平方米造價(jià)在20元以上，施工進(jìn)度也較慢。而采納植物護(hù)坡，成本低，每平方米僅3－10元，施工進(jìn)度快；第三，生態(tài)性較強(qiáng)。在高速馬路系統(tǒng)中，由于汽車數(shù)量多，速度快，會排出大量的尾氣，產(chǎn)生噪聲。草坪可以有效地吸附塵埃，汲取尾氣，降低噪音。植被還可以顯著降低路面溫度。4結(jié)語馬路路基邊坡防護(hù)對于現(xiàn)代交通運(yùn)輸特別重要，對其防護(hù)措施的探討具有重要的意義。文中最終給出的三種路基邊坡防護(hù)措施主要從兩個(gè)大方面綻開分析，具有肯定的實(shí)際意義。當(dāng)然，文中的分析并不完全，還須要進(jìn)一步的