隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展,路基的防護(hù)也越來越得到重視。如若防護(hù)及加固措施不得力,就極易引起各種防護(hù)工程的病害,因此,選好防護(hù)類型和加固方法是搞好公路建設(shè)工程質(zhì)量的核心及關(guān)鍵。公路路基防護(hù)類型及加固方法按照其作用的不同,可以分為邊坡坡面防護(hù)、沖刷防護(hù)、支擋建筑物及濕軟地基加固四大類,在防護(hù)類型與加固方案的選擇過程中,要結(jié)合實際的路基情況,因地制宜的來決定使用何種方案。
1 邊坡坡面防護(hù)
邊坡坡面防護(hù)是指為防護(hù)邊坡受沖刷,在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的總稱。它主要是用于防護(hù)易受自然因素影響而被破壞的土質(zhì)與巖石的邊坡。坡面防護(hù)常用類型主要有: 植物防護(hù),又稱為“生命”防護(hù),主要是以土質(zhì)為主; 砌石防護(hù),又稱為“無機”防護(hù),主要是以石質(zhì)路塹為主。
1.1 植物防護(hù)
植物防護(hù)主要是在邊坡上來種植草皮、灌木等,以覆蓋裸露出來的土表,防止其被雨水沖刷,同時調(diào)節(jié)土地的濕度來防止產(chǎn)生裂縫等情況。植物防護(hù)應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂、含水量、土質(zhì)等因素,選用那些易于成活、便于養(yǎng)護(hù)及經(jīng)濟的種類。植物防護(hù)施工簡單、費用低、效果明顯等特點,在適宜植物生長的邊坡上應(yīng)優(yōu)先選擇植物防護(hù)。
( 1) 種草
適用于邊坡不陡于 1∶ 1.0 的草類生長的土質(zhì)邊坡,其表面的水徑流速度應(yīng)低于 0. 6 m/s。邊坡坡度在 1∶ 1. 0 ~1∶ 2. 0時也可種草,但應(yīng)采取固定草種布或網(wǎng)格固定撒種等方法。種草時,一般適宜選用根系發(fā)達(dá)、莖干低矮、枝葉茂盛、生長力強、多年生長的草種,同時應(yīng)盡量采用多種草籽進(jìn)行混種。
( 2) 鋪草皮
適用于邊坡較陡、沖刷嚴(yán)重、表面水徑流速度在 0. 6 ~1. 8 m / s 之間、附近草皮來源較易地區(qū)的路基。鋪前應(yīng)將坡面整平,必要時可加鋪 6 ~ 10 cm 種植土層。草皮適宜選用根系發(fā)達(dá)同時莖矮葉茂的耐旱品種,不應(yīng)采用喜水的草種。鋪設(shè)形式應(yīng)根據(jù)情況按平鋪、水平疊置、垂直坡面疊置、斜疊置、方格網(wǎng)式等不同的方法進(jìn)行鋪草皮,必要的時候可以先
漿砌防護(hù),在漿砌內(nèi)部鋪草皮,以減小水流的沖刷。
( 3) 鋪草皮
適用于堤岸邊的河灘、沙漠及雪害地區(qū)的防護(hù)林等,它主要起到以下的作用: ①降低河灘水流速度及改變水流方向; ②防風(fēng)固沙; ③防雪等作用。低等級的公路也可以在公路的兩側(cè)進(jìn)行植樹,以起到固土、降塵、綠化、誘導(dǎo)視線等作用。植物防護(hù)的養(yǎng)護(hù)及施工應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂、含水量、土質(zhì)等因素,選用根系發(fā)達(dá)、枝葉茂盛、生長迅速同時易于存活的低矮灌木。
1.2 砌石防護(hù)
砌石防護(hù)是為了防止地面徑流或河水的沖刷,主要應(yīng)用于公路填方邊坡、沿河路堤浸水部位坡面、土質(zhì)路塹邊坡下部的局部,以及橋涵附近坡面等地方。它可分為干砌和漿砌。干砌片石護(hù)坡主要適用于比較容易遭受水流而侵蝕的土質(zhì)的邊坡、嚴(yán)重的剝落的軟質(zhì)巖石邊坡或者周期性的浸水以及受到水流沖刷比較輕( 流水速度小于 2 ~4 m/s) 的河岸或者水庫岸坡的坡面防護(hù)等,其有單層與雙層之分。
而漿砌片石護(hù)坡則適用于防護(hù)流速較大( 3 ~6 m/s) 、波浪作用較強、有流冰、漂浮物等撞擊的邊坡。在鋪砌層下,兩者應(yīng)設(shè)置碎石或砂礫墊層,厚度 100 ~ 150 mm,以起到整平
作用,并可防止水流將土粒帶走,使結(jié)構(gòu)層具有一定的彈性,增加對波浪、流冰及漂浮物的抵抗力。
2 沖刷防護(hù)
沖刷防護(hù)主要用于防護(hù)水流對路基的沖刷與淘刷,其可分為直接防護(hù)和間接防護(hù)兩種類型。
2.1 直接防護(hù)
直接防護(hù)是在穩(wěn)定的邊坡上直接加固的一種措施,其特點是不干擾或很少干擾原來的水流性質(zhì)。直接防護(hù)類型有植物防護(hù)、砌石、拋石、石籠等。
( 1) 植物防護(hù)和砌石防護(hù)
植物防護(hù)與石砌防護(hù),和坡面防護(hù)中所述的基本上是類似的,但是其堤岸的防沖刷的主要原因是由于洪水比較急,水位的變遷也不一定,同時水流的速度也比較大,因此其相應(yīng)的要求也就會更高。在那些盛產(chǎn)石料的某些地區(qū),當(dāng)水流的速度達(dá)到 3. 0 m/s 或是更高的時候,植樹及石砌防護(hù)均是無效時,就可以采用拋石防護(hù)方法。當(dāng)水流的速度達(dá)到或者是超過 5. 0 m/s 的時候,則應(yīng)該改用為石籠防護(hù),有時候也可以就地的取材,用附近的竹籠或者是梢料進(jìn)行防護(hù),必要的時侯還可以采用那些土工織物的軟體沉排來進(jìn)行防護(hù)。
( 2) 拋石防護(hù)
拋石防護(hù)是指為防止河岸或構(gòu)造物受水流沖刷而拋填較大石塊的防護(hù)措施。類似在坡腳處設(shè)置護(hù)腳,亦稱拋石垛。拋石不受氣候條件限制,路基沉實以前均可施工,季節(jié)性浸水或長期浸水亦均可用。拋石垛的邊坡坡度,不應(yīng)陡于拋石浸水后的天然休止角。石料粒徑視水深與流速而定,一般為 30 ~50 cm。
( 3) 石籠防護(hù)
石籠是指為防止河岸或構(gòu)造物受水流沖刷而設(shè)置的裝填石塊的籠子。是用鐵絲來編織成為框架,內(nèi)部填上石料,將其設(shè)置在坡腳的地方,用以來防止急流及大風(fēng)浪對堤岸破壞,同時也可以用其來加固河床,以防止淘刷。
2.2 間接防護(hù)
間接防護(hù)是指設(shè)置導(dǎo)治的結(jié)構(gòu)物,例如有丁壩、防洪堤、順壩、攔水壩等等,必要的時侯可以疏浚河床、變換河道,用以來改變流水的方向,從而可以避免由于減緩水流的速度對
于路基的直接破壞。間接防護(hù)類型有導(dǎo)流壩、防護(hù)林帶及改河道等。導(dǎo)流的結(jié)構(gòu)物有丁壩、順壩、格壩以及一些必要的改河工程。設(shè)置導(dǎo)治的結(jié)構(gòu)物不僅可以改變水流的方向,消除和減緩水流對于堤岸的直接破壞,同時還可以減輕堤岸近旁的淤積,徹底的解除水流對于局部堤岸的損害作用,起到安全保護(hù)的作用。導(dǎo)治的結(jié)構(gòu)物的布置,應(yīng)當(dāng)綜合的考慮河道的寬窄、水流的方向、地質(zhì)條件、防護(hù)的要求、材料的來源、施工條件以及工程經(jīng)濟等各方面的因素,同時要進(jìn)行綜合的考慮,全面治理,要避免河床更多壓縮,或因水位提高和水流改向,而危
害河對岸或附近地段的農(nóng)田水利、地面建筑及堤岸等。
3 路基加固
路基加固的主要作用是使路基保持穩(wěn)定,同時使路基沉降均勻且沉降量小。路基加固的主要方法有換填土層法、碾壓夯實法、排水固結(jié)法、擠密法等等。
3.1 換填法
換填法主要包括換填素土( 或灰土) 、換填砂、砂墊層。砂墊層的作用,可提高承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹,消除膨脹土地的脹縮作用,也可對暗穴
進(jìn)行處理。砂墊層的主要作用,因其工程的性質(zhì)而略有不同,對于路基而言,主要是用于排水固結(jié),進(jìn)行素土( 或灰土) 墊層,其可以消除濕陷性黃土的 3. 0 m 的深度范圍內(nèi)的濕陷性。砂墊層的厚度一般是在 0. 6 ~1. 0 m 之間,如若太厚,會導(dǎo)致施工比較困難,但太薄的話又會導(dǎo)致效果差。砂料主要是以中粗砂最為宜,并要求其級配較好,同時顆粒的不均勻系數(shù)也不能大于 5,含泥量不能夠超過 3% ~5%。
3.2 務(wù)實法
用重錘夯實法來加固地基,可以提高地基的表層土的強度,同時對于濕陷性的黃土,可以降低其地表的濕陷性,對于混雜填土,可以減少其表層土的強度不均勻性。夯實法主要是適用于地下水位在0.8 m 以下的稍混的一般的粘性土、濕陷性黃土、砂土、雜填土等等。重錘夯實法,一般是以鋼筋混凝土來制成的截頭圓錐體( 底部墊鋼板) ,重量適宜控制在 1.5 t 左右或稍重,錘底的直徑為1 ~1.5 m,起重的設(shè)備承受能力為8 ~15 t,落距高度一般在2.5 ~4.5 m 之間。重錘的夯擊的遍數(shù),一般是以最后兩次的平均的夯沉量不超過規(guī)定的值來進(jìn)行控制,即是一般粘性土及濕陷性的黃土在1 ~2 cm之間。在重錘夯實法的基礎(chǔ)上,經(jīng)過研究與實踐,20 世紀(jì) 80年代末期出現(xiàn)了所謂的強夯法,同時也稱為動力固結(jié)法,它是以 8 ~12 t( 甚至是 20 t) 的重錘,從 8 ~20 m 的落距( 最高能達(dá)到 40 m) 上,對土基來進(jìn)行強力的夯擊,利用沖擊波以及動應(yīng)力,從而達(dá)到對土基進(jìn)行加固的目的。
4 結(jié)術(shù)語
公路路基的防護(hù)及加固對于公路建設(shè)有著十分重要的意義,因此在工程建設(shè)的過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際的情況,因地制宜,從而合理的選擇防護(hù)類型及加固方法對路基進(jìn)行維護(hù)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]陳夢熊,馬鳳山.中國地下水資源與環(huán)境[M].地震出版社,2002,7.
[2]徐芝綸.彈性力學(xué)[M].3版.高等教育出版社,1990,5.
[3]沈珠江.理論土力學(xué)[M].中國水利水電出版社,2000,5.
轉(zhuǎn)載請注明來自:http://www.jinnzone.com/kejilw/gonglugongchenglw/17193.html