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公路邊坡常用支護方式
邊坡支護是為了保證邊坡周圍安全的一種防護措施,高速公路兩邊,高鐵,以及火車車軌兩邊的斜坡,就采用了這種技術。以下是小編整理的公路邊坡常用支護方式,希望對大家有所幫助。
公路工程造價人員證書分為甲級和乙級兩個種類。一般由交通部發(fā)布甲級考試考務工作通知,乙級資格考試有關事項由各省確定并報部備案。其中甲級證書比乙級證書高級且適用全國,乙級一般由各省自主考試,適用范圍由各省通知確定。
目前,我國山區(qū)高速公路建設迅猛發(fā)展。在高等級公路的修建中,出現(xiàn)大量的深挖路塹與高填路堤邊坡,其防護問題非常突出。為了滿足安全可靠和經(jīng)濟合理雙重目標,對高邊坡病害特征的深入分析和對其治理工程方案的慎重選擇顯得十分重要。
公路邊坡沿公路分布的范圍廣,對自然環(huán)境的破壞范圍大,如果在防護的同時,能夠注意保護環(huán)境和創(chuàng)造環(huán)境,采用適當?shù)木G化防護方法來進行,則會使公路具有安全、舒適、美觀、與環(huán)境相協(xié)調(diào)等特點,也將會產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。對公路邊坡進行防護,必須考慮以下問題:
①邊坡穩(wěn)定:保護路基邊坡表面免受雨水沖刷,減緩溫差與溫度變化的影響,防止和延緩軟巖土表面的風化、破碎、剝蝕演變過程,從而保護路基的整體穩(wěn)定性。
、诃h(huán)境保護:使工程對環(huán)境的擾亂程度減少到最小,并謀求人工構造物與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。
、劬C合效應:綜合防光,防眩,防煙,誘導司機視線,改善景觀等目的進行邊坡綠化防護,充分發(fā)揮防護工程的綜合效益。
1、工程防護
1.1抹面與捶面
1.1.1適用條件:
、賹Ω鞣N易于風化的軟巖層(如泥質(zhì)砂巖、頁巖、千枚巖、泥質(zhì)板巖等)邊坡,當巖層風化不甚嚴重時;
、谒雷o的邊坡,本身必須是穩(wěn)定的,但其坡面形狀、陡度及平順性不受限制;
③所防護的邊坡,必須是干燥、無地下水的巖質(zhì)邊坡。
1.1.2構造要求:
、倌婧穸纫话銥5~7cm,捶面厚度為10~15cm,一般為等厚截面。
、谀媾c捶面工程的周邊與未防護坡面銜接處,應嚴格封閉。如在其邊坡頂部做截水溝,溝底與溝邊也要做抹面或捶面防護。
、鄞竺娣e抹面或捶面時,每隔5~10m應設伸縮縫。
1.2灌漿與勾縫
灌漿適用于石質(zhì)堅硬、不易風化、巖層內(nèi)部節(jié)理發(fā)育,但裂縫寬度較小的巖質(zhì)路塹邊坡。
勾縫適用于石質(zhì)較堅硬、不易風化、張開節(jié)理不甚發(fā)育,且節(jié)理縫較大較深的巖石路塹邊坡上。
1.3水泥土護坡
1.3.1適用條件:
、龠m用于粉土、粉砂、粉質(zhì)粘土、粘土等填方邊坡。
②易受洪水浸淹的路基填方邊坡。
、劭捎糜邴}漬土地區(qū)。
1.3.2構造要求:水泥土護坡厚度一般為10~20cm.水泥摻量一般為8%~15%,具體摻量施工時根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。
1.4護面墻
1.4.1適用條件:
、俣嘤糜谝罪L化的云母巖、綠泥片巖、千枚巖及其它風化嚴重的軟質(zhì)巖層和較破碎的巖石地段,以防止繼續(xù)風化;
②所防護的邊坡本身必須是穩(wěn)固的;
、圩o面墻有實體護面墻、孔窗式護面墻、拱式護面墻和肋式護面墻。實體護面墻適用于一般土質(zhì)及碎石邊坡;空窗式護面墻用于邊坡緩于1:0.75,孔窗內(nèi)可采用捶面(坡面干燥時)或干砌片石;拱式護面墻用于邊坡下部巖層較完整,而需要防護上部邊坡者或通過個別軟弱地段時,邊坡巖層較完整且坡度較陡時采用肋式護面墻。
1.4.2構造要求:
(1)實體護面墻
、俸穸纫晧Ω叨,一般采用0.4~0.6m,底寬一般等于頂寬加H/10~H/20;單級護墻的高度一般不超過15m,多級護墻的總高度一般不超過30m.
、谘貕ι黹L度每隔10m設置一道2cm的伸縮縫,縫內(nèi)用瀝青麻筋填塞。在泄水孔后用碎石和砂做成反濾層,以排除墻后排水。
③修筑護面墻前,對所有的邊坡清除風化層至新鮮巖層,對風化迅速的巖質(zhì)(如云母巖、綠泥片巖等)邊坡,清挖出新鮮巖面后,應立即修筑護面墻。
、茼敳繎迷梁惶睿悦馑鳑_刷。
(2)孔窗式護面墻
孔窗式護面墻的窗孔通常為半圓拱形,高2.5~3.5m,寬2~3m,半徑1~1.5m.其基礎、厚度、伸縮縫等與實體護面墻相同,窗孔內(nèi)視具體情況,采用干砌片石、植草或捶面。
(3)拱式護面墻
拱跨較小時(2~3m),拱圈可采用10#水泥砂漿砌片石,拱高視邊坡下面完整巖層高度而定,拱跨較大時,可采用砼拱圈。
1.5噴漿或噴射混凝土防護
1.5.1適用條件:
、龠m用于巖性較差、強度較底、易風化或堅硬巖層風化破碎、節(jié)理發(fā)育、其表層風化剝落的巖質(zhì)邊坡;
、诋攷r質(zhì)邊坡因風化剝落和節(jié)理切割而導致大面積碎落,以及局部小型坍塌、落石時,可采用局部加固處理后,進行大面積噴漿(噴射混凝土)。
、蹖τ谏喜繋r層風化破碎下部巖層堅硬完整的高大路塹邊坡;
④不能承受山體壓力,邊坡須是穩(wěn)定的。
1.5.2構造要求:
、賴姖{厚度不宜小于1.5~2cm,噴射混凝土的厚度以3~5cm為宜。
②為防止坡面水的沖刷,沿噴漿(噴射混凝土)坡面頂緣外側設置一條小型截水溝。
、蹪{體兩側鑿槽嵌入巖層內(nèi)。
1.6噴錨防護
1.6.1適用條件:
凡易于噴漿(噴射混凝土)防護的巖質(zhì)邊坡,當巖層風化破碎嚴重、節(jié)理發(fā)育,在破碎巖層較厚的情況下,如果繼續(xù)風化,將導致墜石或小型崩塌,從而影響整個邊坡的穩(wěn)定性。它具有較高的強度,較好的抗裂性能,能使坡面內(nèi)一定深度內(nèi)的破碎巖層得以加強,并能承受少量的破碎體所產(chǎn)生的側壓力。缺點:成本高、能耗大、施工難度大、施工周期教長,邊坡綠化難度大,缺乏美觀。
2、植物防護
2.1種草
2.1.1適用條件
邊坡穩(wěn)定、坡面沖刷輕微的路堤或路塹邊坡,一般要求邊坡坡度不陡于1:1,邊坡坡面水徑流速度不超過0.6m/s,長期浸水邊坡不適用。
2.1.2種植方式
根據(jù)施工方法不同,有以下幾種方式:
(1)種子撒播法:適用于邊坡土質(zhì)較軟,厚度在25mm以下的沙性土,23mm以下的粘性土,以及邊坡緩于1:1的情況。
(2)噴播法:適用于礫間有砂的礫質(zhì)土,或厚度在25mm以下的砂質(zhì)土,厚度在23mm以下的粘性土、亞粘土土坡,或當厚度在25mm以上的硬質(zhì)土時,在常降暴雨地區(qū),則與鋪席工程并用。
(3)客土噴播法[5]:客土噴播技術是一種改善邊坡植生環(huán)境,促進植物生長,從而在普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡上實現(xiàn)立體綠化、恢復自然植被的新技術?屯羾姴シň哂袕V泛的適應性,土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡都適用。
(4)點穴、挖溝法
方法:點穴法是在邊坡上用鉆具挖掘直徑5~8cm、深10~15cm的洞,每平方米約8~12個,將固體肥料等防入,用土、砂等將洞埋住后,再種種子。挖溝法是在邊坡大致按水平間隔50cm左右,挖掘10~15cm深的溝,放入肥料后,撒播種子。
適用于:公路兩側的綠化用地立地條件較差的情況,如硬質(zhì)土或花崗巖風化砂土挖方邊坡。
2.2鋪草皮
2.2.1適用條件
各種土質(zhì)邊坡,特別是坡面沖刷比較嚴重、邊坡較陡(可達60°),徑流速度達0.6m/s時。
2.2.2鋪草皮的方式
平鋪、水平疊鋪、垂直坡面或與坡面成一半破腳的傾斜疊置,以及采用片石等鋪砌成方格或拱形邊框、方格內(nèi)鋪草皮等。
2.3植樹
適用于:各種土質(zhì)邊坡和風化極嚴重的巖石邊坡,邊坡坡度不陡于1:1.5,在路基邊坡和漫水河灘上種植植物,對于加固路基與防護河岸收到良好的效果?梢越档退魉,種在河灘上可促使泥沙淤積,防止水流直接沖刷路堤。植樹最好與植草相結合。高等級公路邊坡上嚴禁種喬木。缺點:適用的邊坡范圍小,在一些土壤環(huán)境較差的區(qū)域,植物得不到生長所需的養(yǎng)料,成活率低,影響邊坡的穩(wěn)定性和美觀度。
3、柔性支護系統(tǒng)
3.1系統(tǒng)介紹
這是一項國際先進的邊坡治理技術。該技術是從加拿大引進的一門新的發(fā)明專利技術,是使用只透水不透土、耐酸堿、無毒、不降解、抗UV、對植物友善又可植被綠化的生態(tài)袋配合連接扣、粘劑、錨桿等特有的加固法而形成牢固的墻體護坡結構,構造成邊坡透水不透土,對植物生長具備良好條件的新型軟體邊坡結構的新技術。邊坡柔性支護技術加筋擋墻結構理論依據(jù)是按照土力學莫爾庫侖理論發(fā)展的加筋土理論的基本原理。正三角內(nèi)加固緊鎖結構+連接扣+植被根系形成復合穩(wěn)定的邊坡整體受力具有科學的穩(wěn)定性,對外界的沖擊力有吸能緩沖的作用,抗震性能是傳統(tǒng)邊坡無法比擬的。3.2系統(tǒng)特點具有良好的固土作用,由生態(tài)袋、螺紋鋼錨桿、土工格柵、連結扣等和邊坡相互聯(lián)接形成穩(wěn)定的力學結構,形成透水不透土、對植物友善的新型軟體邊坡,植物根系通過這種新型軟體邊坡自由生長,進入巖土基層,形成無數(shù)根系錨桿,從而建造成穩(wěn)定永久性有生命力的生態(tài)邊坡。
3.2.1系統(tǒng)穩(wěn)定性強生態(tài)袋、連接扣構成的三角內(nèi)摩擦緊鎖結構,整體受力,具有科學的穩(wěn)定性,對外界沖擊力有吸能緩沖作用,隨時間的推移植物根系的發(fā)育固坡效果進一步加強,抗震性能是傳統(tǒng)邊坡無法比擬。
結構面通過植被的發(fā)達根系與邊坡體結合成一個同質(zhì)整體,使人工邊坡和原自然邊坡之間不會產(chǎn)生分離、坍塌等現(xiàn)象。并且隨著時間的延續(xù),日趨強壯的植被根系使邊坡結構的穩(wěn)定性及牢固性更強,所以它是自然的、有生命會呼吸的永久性生態(tài)工程
本系統(tǒng)加固法,是在正三角內(nèi)加固緊鎖結構基礎上增加袋體之間的相互粘結力,整體受力具有更好穩(wěn)定性,使生態(tài)擋墻更加穩(wěn)固。
3.2.2施工簡單,人人可為在施工指南和技術人員的指導下,沒有任何邊坡建設技術經(jīng)驗的男女勞動力均可參加施工,解決大量剩余勞動力的就業(yè)問題。一般不需要對基礎工程進行特別處理,對不均勻沉降的適用性是本系統(tǒng)的特點之一,同時結構不會產(chǎn)生溫度應力,無需設置溫度膨脹縫。不受天氣影響、施工快捷、方便,不需要“三通一平”,材料搬運輕便。
3.2.3植物的選擇可多樣化
3.2.4克了傳統(tǒng)邊坡的技術難題可快速建造植被,并與周邊植被快速融合,促進景觀的整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一;ㄏ勺由鷳B(tài)系統(tǒng)可選用適合當?shù)貧夂蛱攸c的植物,草類、藤本、灌木、喬木有機組合,使植物不易退化,大大減少后期維護費用?筛鶕(jù)需要任意造景,景觀效果好,減少溫室效應。有利于生態(tài)系統(tǒng)快速恢復,有利于將邊坡環(huán)境迅速還原成自然狀態(tài)。
邊坡支護有哪些
一:重力擋土墻。這種通常用漿砌塊片,石砌筑。個別地方也可以使用混凝土澆筑。重力擋土墻通常依靠自身的重力,來維持穩(wěn)定,是我們國家最常見的方式。這種方式適用性強,也可以就地取材,難度不高,省時省力,所以應用廣泛。
二:扶壁式擋墻。通常采用鋼筋混泥土澆筑,施工難度小,構造也簡單,一般適用于地震多的地帶。
三:格構式錨桿擋墻支護。這種方式也很常見,在高速公路兩側比較常見,是用混泥土澆筑出框架然后用錨桿進行固定,在空隙處可以種植植物,一來可以恢復植被,二來也能加固墻體。
四:土釘墻。在一些比較脆弱的地段打入鋼筋土釘,靠自身拉力維持坡地的穩(wěn)定。這種支護不僅簡單靈活,工人的勞動強度也低,成本也不高。
五:坡率法。直接通過施工時對邊坡的坡度以及高度調(diào)整,不用進一步施工,讓其自身達到穩(wěn)定。這種方式經(jīng)濟適用,但是對施工地要求較高。
常用的邊坡支護方式
一、重力式擋墻
重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定。它是我國目前常用的一種擋土墻。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成,一般都做成簡單的梯形。
重力式擋土墻,指的是依靠墻身自重抵抗土體側壓力的擋土墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預制塊作為砌體,或采用片石混凝土、混凝土進行整體澆筑。半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成,一般都做成簡單的梯形。它的優(yōu)點是就地取材,施工方便,經(jīng)濟效果好。所以,重力式擋土墻在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應用。
二、扶壁式擋墻
扶壁式擋土墻指的是沿懸臂式擋土墻的立臂,每隔一定距離加一道扶壁,將立壁與踵板連接起來的擋土墻。一般為鋼筋混凝土結構。
扶壁式擋土墻是一種鋼筋混凝土薄壁式擋土墻,其主要特點是構造簡單、施工方便,墻身斷面較小,自身質(zhì)量輕,可以較好的發(fā)揮材料的強度性能,能適應承載力較低的地基。適用于缺乏石料及地震地區(qū)。一般在較高的填方路段采用來穩(wěn)定路堤,以減少土石方工程量和占地面積。扶壁式擋土墻,斷面尺寸較小,踵板上的土體重力可有效地抵抗傾覆和滑移,豎板和扶壁共同承受土壓力產(chǎn)生的彎矩和剪力,相對懸臂式擋土墻受力好。適用6~12m高的填方邊坡,可有效地防止填方邊坡的滑動。
扶壁式擋土墻是路肩擋土墻的一種,是將預制的擋墻板焊接在預埋于基礎混凝土中的鋼板上,然后在其內(nèi)倒填土的一種擋墻形式與其它幾種形式的擋墻比較,扶壁式擋土墻具有節(jié)省占地空間、縮短施工工期、美化城市環(huán)境、較易施工等優(yōu)點,是城市公路工程立交橋引道中常用的一種擋墻形式。
三、懸臂式擋土墻
懸臂式擋土墻由底板和固定在底板上的直墻構成,主要靠底板上的填土重量來維持穩(wěn)定的擋土墻。其主要由立壁、趾板及踵板三個鋼筋混凝土構件組成。
懸臂式擋土墻是一種輕型支擋構筑物。其支擋結構的抗滑、抗傾覆主要取決于墻身自重和墻底板以上填筑土體(包括荷載)的重力效應,此外如果在墻底板設置凸榫將大大提高擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。由于擋土墻采用鋼筋混凝土結構,使得其結構厚度減小,自重減輕,鋼筋混凝土底板剛度的提高,使得擋土墻立臂高度較高且提高了在地基承載力較低條件下的適應性。因此,懸臂式擋土墻的優(yōu)點主要體現(xiàn)在結構尺寸較小、自重輕、便于在石料缺乏和地基承載力較低的填方地段使用。
懸臂式擋土墻的設計計算主要包括:側壓力計算、確定墻身斷面尺寸、鋼筋混凝土結構設計、裂縫寬度驗算及穩(wěn)定性驗算等。
一般通過試算法確定墻身的斷面尺寸,即先擬定截面的試算尺寸,計算作用其上的側壓力,通過全部穩(wěn)定驗算來最終確定墻踵板和墻趾板的長度。
鋼筋混凝土結構設計主要是對已初步擬定的墻身斷面尺寸進行內(nèi)力和配筋計算。在配筋設計時,可能會調(diào)整斷面尺寸,特別是墻身的厚度。一般情況下這種墻身厚度的調(diào)整對整體穩(wěn)定影響不大,可不再進行全墻的穩(wěn)定驗算。
穩(wěn)定性驗算主要包括抗滑、抗傾覆、地基穩(wěn)定性驗算等內(nèi)容。裂縫最大寬度驗算應滿足相關規(guī)范的要求。另外,懸臂式擋土墻按平面應變問題考慮,即沿墻長度方向取一延米進行設計計算。
四、錨桿式擋土墻
錨桿式擋土墻是指主要由預制的鋼筋混凝土柱、擋土板構成的墻面,與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合組成。錨桿的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的巖層或土層中。墻后側壓力由擋土板傳給立柱,由錨桿與巖體之間的錨固力,即錨桿的抗拔力,使墻獲得穩(wěn)定。
錨桿式擋土墻是一種輕型擋土墻,由鋼筋混凝土板和錨桿組成,依靠錨固在巖土層內(nèi)的錨桿的水平拉力以承受土體側壓力的擋土墻。錨桿式擋土墻適用于墻高較大、石料缺乏或挖基苦難地區(qū),具有錨固條件的路基擋土墻,一般多用于路塹擋土墻。為便于立柱和擋板安裝,大多采用豎直墻面。立柱間距2.5~3.5m,每根立柱視其高布置2~3根錨桿,錨桿的位置應盡量使立柱受彎分布均勻。錨桿一般水平向下傾斜10°~45°,并使錨桿長度盡可能短。錨桿的有效錨固長度在巖層中一般不小于4 m,在穩(wěn)定土層內(nèi),應有9~10m。錨孔內(nèi)灌以膨脹水泥砂漿;錨孔口與墻面間一段錨桿采用瀝青包扎防銹。擋墻分級設置時,每級高度不大于6m,兩級之間留有1~2m的平臺,以利施工操作和安全。錨桿式擋土墻作為一種柔性支擋結構,以占地面積小、施工方便、 變形小及安全度較高的特點得到了廣泛的應用。
五、噴錨支護
噴錨支護指的是借高壓噴射水泥混凝土和打入巖層中的金屬錨桿的聯(lián)合作用(根據(jù)地質(zhì)情況也可分別單獨采用)加固巖層,分為臨時性支護結構和永久性支護結構。 噴混凝土可以作為洞室圍巖的初期支護,也可以作為永久性支護。噴錨支護是使錨桿、混凝土噴層和圍巖形成共同作用的體系,防止巖體松動、分離。把一定厚度的圍巖轉變成自承拱,有效地穩(wěn)定圍巖。當巖體比較破碎時,還可以利用絲網(wǎng)拉擋錨桿之間的小巖塊,增強混凝土噴層,輔助噴錨支護。
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