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公路边坡防护安全与生态美化-园林道路工程技术

时间 : 2023-08-18 投稿人 : 鸣峻 点击 :

随着人们环境保护和交通安全观念的转变,公路边坡护防设计与施工越来越引起人们的重视,要确保公路边坡稳定、安全、搞好环境保护,必须加强公路边坡护防的的综合研究。公路防护工程设计应紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护型式,在保证公路边坡稳定、安全的情况下,加大植被的绿化面积,为建生态公路打下了良好的基础,使公路主体既安全又环保。下面就公路边坡常见的防护形式做一简单介绍:

公路边坡防护安全与生态美化-园林道路工程技术 | 植物病虫害

一、边坡破坏的主要型式与机理

1、公路下边坡:路基下边坡一般为填土路堤。受力稳定的路堤边坡的破坏,主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展导致路基发生破坏;沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地,砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏,较高的路基边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷,压实度较好的边坡,比压实度较低的边坡耐冲刷。

2、公路上边坡

上边坡是人工开挖的斜坡,其强度应满足稳定边坡的要求,这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀,及其它形式的风化等作用下,边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。

冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡,如砂性土边坡、亚粘土边坡、黄土边坡等,在大气降水的作用下,沿坡面径流方向形成许多小冲沟,如不采取任何防护措施,有逐年扩大的趋势;在边坡坡脚,冬季往往发生积雪,造成坡脚湿软,强度降低,上部土体失去支撑,发生破坏;同时,高速行驶的汽车溅起的雨雪水,也冲刷坡脚。总之,土质边坡的坡脚部位,是边坡的最薄弱环节。

边坡的崩坍,一般分为三类:落石型、滑坡型、流动形,有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。

落石型一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩层必然是节理、层理、或断层影响下裂隙发育,被大小不一的裂面分割成软弱的断块,这些裂面宽而平滑,有方向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别,但能渗水,由于反复冻融,长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大,由于降雨,裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,造成崩坍。一般裂隙发育岩体,更易发生落石现象,此外硬岩下卧软弱层时,也会发生这种现象。此类破坏型式必须严格控制,崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。

滑坡型崩坍,指岩层在外力作用下剪断,沿层间软岩发生顺层滑动,多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外,当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。

大雨时的崩坍多属于流动型,砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,多会受水的影响而产生流动型崩坍,流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。

很显然,边坡高度大时,以上边坡破坏的类型都较低边坡容易发生。

由上面的分析可知在边坡的防护设计中,既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题,又要根据地质条件、岩体性质、岩层产状、边坡高度做好边坡坡面设计。

二、要防护措施

目前河北省内公路主要有以下几种防护措施:

1、植物防护

采用植物防护,就是利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水与地表径流的冲刷。

采用植物防护,增加植被面积,减少地表径流,可从根本上减少路基的水土流失。植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量,庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分,还可稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方,降水量全部落在地表面,形成径流,造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合,根系与根系的盘根错节,使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,固定沟坡,阻挡冲刷和塌陷,有机械的防护作用。

在我国温暖多雨的南方地区,植物防护已较多地用于土质上下边坡的防护中,既保护了边坡,又美化了环境。在北方地区,植物防护措施还仅限于下边坡的防护,上边坡经常干旱缺水,不易养护,况且坡度较陡不利于植物生长。在西北黄土地区,黄土路堑边坡往往陡于1:0.75,边坡较高时才放缓到1:1。在河北,土质边坡坡度一般采用1:1,靠边坡自然降水维持植物生长往往比较困难,因坡面较陡,水分难以保持,植被成活率较低。

近年来有不少绿化专家试图在北方较陡的上边坡搞公路的绿化防护,采用三维土工网等措施,但没有在公路上大面积推广。因此,上边坡植物防护问题仍需进一步研究,给北方地区光秃秃的上边坡披上绿装。

植物防护包括在边坡上种草、植草皮、植树等。在河北,由于一般地区供挖取使用的草皮缺乏,所以,种草、植树更便利一些。种草一般选取多年生、耐寒、耐旱、根系发达的草种,植树优选容易成活的树种(包括灌木)。

黑麦、小冠花均是耐寒、耐旱植物。黑麦、小冠花联合种植技术在北方较寒冷、干旱的一些地区获得了成功,较适用于北方地区的气候条件。黑麦生长快,当年就能长成,但其扎根较浅,适宜短期防护;小冠花生长慢,一年以后才能长成,但扎根较深,尤其耐旱,并且其蔓延繁殖能力强,适合于路基边坡的长期防护,二者结合起来就能达到短期防护与长期防护相结合的目的。

在植树方面,河北省多年来在多条公路边坡上栽种紫穗槐,已经取得了许多宝贵的经验,比如京石高速公路、大秦铁路唐山段、石黄高速公路等,都采用了这种防护措施,并取得了成功,既防护了边坡,又美化绿化了公路。

2、框格防护

框格防护是用混凝土、浆砌块(片)石等材料,在边坡上形成骨架,能有效地防止路基边坡在坡面水冲刷下形成冲沟,同时,提高了边坡表面地表粗度系数,减缓了水流速度。一般冲刷仅限于框格内局部范围,采用框格防护与种草防护结合起来的方法,提高了防护效果,同时美化了环境。

框格防护多用于路基下边坡,是一种辅助性的防护措施,除具有对路基边坡的一定防护作用外,还有对路容的美化效果,尤其在互通立交范围内边坡应用最多,近年来人们越来越重视公路对环境的影响,重视路容美化,因此往往采用这种防护形式。

框格形状可根据人们的想象,人们对美的追求,做出各式各样的造型,如斜45度大框格,六角形混凝土预制块防护,浆砌片石拱形防护,浆砌片石或预制块做成的麦穗型等。

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