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岳武高速路基防护工程技术应用

周衍超

(安徽省路桥工程集团有限责任公司 安徽 合肥 230000)

【摘要】介绍了如何将"环保、和谐、舒适"的理念融入到皖西山区高速公路路基边坡设计及施工技术中,让高速公路融于自然,实现路与自然的和谐统一,对同类工程具有一定的指导作用。

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关键词 高速公路;边坡;生态;防护

1.引言?

公路路基在施工及其之后的使用过程中将长期暴露在自然环境下,如不采取适当的措施,使其路基坡面尽可能免受冲刷和侵蚀,将会导致各类公路病害,因此路基防护与加固对于公路建设来说具有非常重要的意义。特别是近年来我们国家在公路建设过程中不断重视生态理念,由其是山区高速公路,要求尽可能降低对生态环境的影响,岳西至武汉高速公路安徽段在设计及施工过程中充分体现"环保、和谐、舒适"的理念。

2.工程概况?

岳西至武汉高速公路安徽段地处皖西大别山区,是沟通安徽、湖北两省的重要省际区域干线,也是连接中部地区和东部地区的重要高速公路大通道。全线采用全封闭、全立交、控制出入的双向四车道高速公路标准,设计速度为80Km/h,路基宽度24.5m,路线长度46.235Km,该项目在路基防护工程设计及施工过程中充分体现"环保、和谐、舒适"的理念,力争让道路工程融于自然,实现路与自然的和谐统一。坚持一体化设计,将路基防护设计与水土保持、环境保护相结合,在防护设计中尽量采用绿色防护和柔性支护。

3.路基防护处理?

3.1填方路堤段。?

3.1.1路堤边坡根据实地情况及路堤边坡高度,采用不同的防护措施,对全线进行防护。本项目填料基本为挖方段的全、强风化片麻岩和花岗岩,抗冲刷能力弱,为避免坡面雨水冲刷,初期的坡面防护必须及时。设计中采用的防护形式有:草毯护坡、拱圈配合草灌混植喷播、浸水护坡等。?

3.1.2具体设置原则:?

(1)一般路堤坡面高度不大于3米时,坡面防护采用草毯护坡防护;坡面高度大于3米时,坡面防护采用拱形护坡防护,拱圈内植草可采用湿法喷播技术。当路堤边坡高度H=3米时,结合附近路堤的防护形式,灵活选用,以保证局部路段上防护形式的统一美观。?

(2)穿越水塘的路基边坡下部设浸水护坡,上部采用喷播绿化防护或拱形护坡防护。?

(3)大、中、小桥两端路堤受洪水冲刷时,洪水位以下边坡采用M7.5浆砌片石满铺防护,护坡基础位于冲刷线以下1.0m,防护长度一般为10m,上部进行绿化防护;分离立交桥两端铺砌空心混凝土预制块,在裸露部分植草皮。?

(4)路基边坡绿化全部采用乔灌草藤立体结构的生态建设方案,采用多物种生态恢复措施,以形成自然、和谐并具有较强生态能力的植被结构为目标,考虑道路绿化景观的线性布局,采用统一和变化相结合的物种配置原则,丰富边坡景观。?

3.2挖方路堑段。?

(1)根据公路路基开挖的岩土特征、风化破碎情况以及边坡高度等,综合分析影响边坡稳定的不利因素,在确保边坡自然稳定的前提下,主要采用石质边坡柔性化的生物防护措施,并在边坡绿化中尽量做到草、灌混播。?

(2)对欠稳定的软岩、强风化岩石挖方段,坡面采用锚杆、锚索框架配合喷播植草防护;对稳定的软岩、强风化岩石挖方段,坡面采用挂网客土喷播植草,客土喷播厚度不小于8cm,坡口处采用圆弧过渡,坡面植草可采用湿式喷播技术;对于稳定、新鲜、完整坚硬岩石边坡,采用挂网客土喷播护坡或者不防护,以突出岩石的刚毅。?

(3)路堑边坡开挖质量是边坡防护设计成败的重要因素,不当开挖甚至会影响整个坡体的稳定。?

(4)由于本工程坡面防护以绿色防护为主,故对坡面开挖要求十分严格,必须按设计要求开挖。石质挖方,对硬质岩必须采用预裂爆破或光面爆破技术施工,对节理、裂隙发育软岩必需采用预裂爆破技术施工。适当的开挖方法将引起坡面稳定与设计防护方案无法实施,绝不允许放炮影响边坡稳定的施工方法施工。

4.生态防护措施?

4.1草毯护坡。?

4.1.1适用于施工期间的全风化片麻岩填、挖方边坡。草毯护坡是国际上常用的最简洁有效的水土保持植被恢复措施之一。草毯利用稻草、麦桔等植物为原料生产,结构上分为上网、植物纤维层、种子层、木桨纸层、下网五层,可以大大缓解施工期和运营期雨水对坡面表土的冲刷,对于本项目的全风化片麻岩填、挖方边坡较为适用.并且由于在草毯中加肥料、保水剂等材料,为植物种子出苗、后期生长提供了良好的基础条件,施工简易、快捷、养护管理成本低廉。?

4.1.2施工工艺流程:

边坡清理:尽可能将坡面平整,坡面的凹凸度平均为士5cm,以利于施工。

喷杀虫剂:清除土壤中的害虫,以利于草种生长。

撒草种及肥料:进行土壤分析,控制肥料种类及用量。

铺装草毯:注意铺装不宜过紧,尽量让草毯与土壤密实,切忌脱空。铺设完毕,进行压实,采用U型钉固定。

挖沟覆盖:在草毯的上缘,开挖10cm宽、10cm深的沟,尽量将草毯边缘埋好,同时在上面补撒草种。

表面覆土:覆土厚度1cm,尽量覆盖均匀,推荐采用细沙土或中沙土。

浇水养护:第一遍水要浇透,第三天后浇第二遍水,再三天后浇第三遍水。?

4.2普通湿法喷播。?

4.2.1适用于贫瘩土质地带,不适用于石质地带。?

4.2.2施工要求:?(1)由于植物的生长受降雨和温度的影响很大,一般要求在雨季完成施工,但最好是在雨季结束前1个月完成。否则,在非正常季节施工时,需要增加保水措施,如浇水、增加种子用量、覆盖草帘等。?(2)播种苗床的准备是提高植物成苗率的因素之一。为给植物的生根定植、生长和发育提供条件,要求在边坡局部土壤硬度较大(非坚硬岩石)或坡面太光滑时,进行挖水平沟处理,一般水平沟间距5cm,沟深5cm;而对坡面极为不平整或有废渣的区域,建议进行表面清理、平整。为使喷播均匀及加快种子发芽,需将材料在喷播机内先搅拌20min再进行喷播。避免暴雨时喷播施工,在种子损失严重情况下,实施补播。喷播后及时覆盖无纺布,以免雨水冲刷造成喷播材料流失。?

4.2.3喷播材料要求:?

(1)在喷播前一定要对批量种子发芽率进行测定,并根据实际测定的面积,计算实际种子用量。由于灌木种皮较厚,需用温水浸泡和催芽处理,具体措施依据种子的特性而定,以保证灌木的正常出苗。但注意嫩芽不宜过长,否则在喷播搅拌时,出现幼芽受伤,影响灌木成苗率。?

(2)对草本植物群落和木本植物群落设计专用复合肥,以促进植物生长。?

(3)为防止施工后种子裸露和流失,选用吸水性强、保水性好的植物纤维作为覆盖料,长度2~3cm,用量为120~180g/m?2。?

(4)为防止坡面侵蚀和种子流失,用量为15~25g/m?2。?

(5)为了指示喷播均匀程度,可选用绿色着色剂。?

4.2.4喷播植被养护管理如果边坡土质条件太差,后期植被的养护管理是建植优良植被的重要因素,也是维持植物群落持久性的基本保证。在喷播实施2个月左右,最好进行1次营养全面的施肥。?

4.3客土喷播。

适用于全岩质边坡、碎石坡面边坡和全风化及强风化边坡、土质边坡等。?

4.3.1施工工艺流程:

边坡清理:尽可能将坡面平整,以利于客土喷播施工,同时增加坡面绿化效果。清理对象为岩面碎石、松散层等。施工前坡面的凹凸度平均为士10cm,最好不超过士30cm,否则材料的浪费太大。对于光滑岩面需要通过加密锚杆或挖掘横沟等措施进行加糙处理,以免客土下滑。?

4.3.2测量放线:设计主锚杆间距2.0m,次锚杆间距1.Oma测量和放线使用水平仪及卷尺首先按纵横间距2m放点,确定主锚杆钻孔位置,再在相邻的主锚杆之间中点插补次锚杆钻孔位置。?

4.3.3锚杆施工:锚杆可对岩石表层进行加固,防止边坡表层发生局部崩塌,同时也可有效地固定用作客土喷播墓础的镀锌网,锚杆孔眼应垂直坡面。采用水泥砂浆固定锚杆,且水泥砂浆应填满钻孔并密实。镀锌网为镀锌低碳钢丝,菱形结构,丝径小z.2一3.Omm,丝长50mm。挂网应在锚杆可受力后进行,网必须张拉紧,挂网时网面应尽量紧贴岩面,网间搭接宽度不得小于10cm,并间隔30cm用铁丝绑扎牢固,应保持坡顶处及坡体两侧覆盖不小于1:0m。?

4.3.4材料及搅拌:a腐殖土一改善土壤,促进植物生长;c.进口特制保水凝结剂一主要由保水剂(100倍以上)、高分子凝结剂等组成;c.长效复合绿化专用肥一采用本地生产的复合N、P、K及微量元素的肥料调配而成;d.混合草灌种子一主要选用当地灌木种及少量草种;e.当地土料一尽量使用当地肥土或熟土,客土基质与当地土料的配比见表1。?

4.3.5植被种子一般由4~6种包括禾本科与豆科植物种子混合而成,在春季和秋季施工,尽量避免在暴雨季节施工。?

4.3.6客土基质喷播施工:通过空压机和喷播机将搅拌均匀的客土基质混合物喷射到坡面,喷播应尽可能从正面进行。避免仰喷,凹凸部分及死角部分要充分注意。按从左至右、从上至下的顺序,或者按从右至左、从下至上的顺序喷射;并确保无任何漏喷。如设计客土厚度较大,可分两次进行喷播;先喷射不含不含种子的基质混合物,然后喷射含种子的基质混合物,喷射在已经喷射基质的边坡表面,含种子层厚度为2cm,间隔100cm设置一个厚度控制标桩,喷枪垂直受喷面。雨天、暴风来临时,应尽量避免施工。覆盖规格为15g/m?2的无纺布。?

4.3.7养护管理:前期养护时间应不少于45天,养护应避开高温时段,早晨应在10点以前完成,下午在4点后进行。保持坡面湿润,保证正常发芽,发芽期间湿润深度>5cm,随着幼苗的生长,适当加大湿润深度。

5.结语?

5.1填方段填料抗冲刷能力弱时,初期的坡面防护必须及时施工,一般路堤坡面高度不大于3米时,坡面防护采用草毯护坡防护;坡面高度大于3米时,坡面防护采用拱形护坡防护,拱圈内植草可采用湿法喷播技术。?

5.2对于挖方路堑段边坡应根据公路路基开挖的岩土特征、风化破碎情况以及边坡高度等,综合分析影响边坡稳定的不利因素,在确保边坡自然稳定的前提下,主要采用石质边坡柔性化的生物防护措施,并在边坡绿化中尽量做到草、灌混播。?

5.3生态防护措施的一些基本施工流程及施工要点应灵活应用,适用于不同环境,不同边坡岩质,真正做到让高速公路融于自然。

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参考文献

[1]刘龙,叶慧海.高速公路路域植被恢复设计与施工技术初探[J].交通环保,2002,(1):13~16.

[2]刘龙.节约型公路生态工程技术探讨[J].交通节能与环保,2006,(4):37~41.

[3]苏醒,张旭,黄志甲.基于生命周期评价的钢结构与混凝土结构建筑环境性能比较[J].环境工程.2008,(S1):290~294.

[4]中交公路规划设计院有限公司.JTG1363-2007,公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社,2007.)

[文章编号]1006-7619(2015)07-12-616

[作者简介](周衍超(1977-),男,籍贯:安徽合肥人,职称:工程师,工作单位:安徽省路桥工程集团有限责任公司。)

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