秦菊香
(涇源縣公路管理段 寧夏固原 756400)
路基是公路工程設(shè)計的主要部分,其邊坡保護的合理性與否直接關(guān)系道路工程的可靠性和安全,否則會引起塌方、碎落和坍塌等現(xiàn)象,影響行車的安全性和可靠性,所以,一定要重視運用合理的邊坡保護方法來保證公路基礎(chǔ)工程建設(shè)的安全。本文首先研究了公路路基邊坡保護的意義,然后論述了農(nóng)村公路路基強度所要滿足的要求,進而闡述了公路路基邊坡的破壞方式,從而論述了路基保護技術(shù)及控制方法,以提高農(nóng)村公路行駛的安全性。
農(nóng)村公路基礎(chǔ)施工是公路工程構(gòu)成的一個主要部分,但因為其道路邊緣土壤質(zhì)量狀況和規(guī)模大小等因素本身就存在著相當(dāng)大的差異,從而極易引發(fā)道路邊緣土壤滑塌問題等質(zhì)量病害,從而也會破壞農(nóng)村公路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),對農(nóng)村公路行駛的安全和運行穩(wěn)定帶來不利影響。另外,若在公路路基的邊緣跛腳及坡面部位均伴有相當(dāng)大的沖刷量,則現(xiàn)路基邊坡建設(shè)中極易產(chǎn)生橫向溝壑。若能夠根據(jù)公路路基邊坡中經(jīng)常出現(xiàn)的塌方等破壞問題及時進行坡度保護工作,則更能夠保證公路路基邊坡的總體穩(wěn)定能力,為農(nóng)村公路行駛創(chuàng)造了一個良好的條件[1]。
道路剛度是道路結(jié)構(gòu)最重要的技術(shù)指標,也是道路保護與加固工作的首要問題。目前,很多運輸還存在超載的現(xiàn)象,這無疑會給路面平整造成一定的損害,因此,只有在施工中保證道路的結(jié)構(gòu)平衡,才能最大限度地降低其危害幾率。在實施農(nóng)村公路建設(shè)時,應(yīng)當(dāng)采用相應(yīng)的保護措施,消除不平衡的影響,增強公路路基強度。因為農(nóng)村公路的施工流程受地理環(huán)境和自身條件的影響很大,從而影響農(nóng)村公路基礎(chǔ)不穩(wěn)的原因也不一樣。因此,為了更高效地進行基礎(chǔ)保護與增強管理工作,相關(guān)人員要結(jié)合工程經(jīng)驗,重點分析出影響路基穩(wěn)定性的重要因素,然后制定科學(xué)合理的工程處理措施。在現(xiàn)實中,在農(nóng)村公路的設(shè)計完成以后,鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路能夠順利交付使用,道路構(gòu)造會由于各種因素發(fā)生不同程度的改變,所以,相關(guān)人員要有居安思危的工作意識,能夠合理地預(yù)見公路使用之后可能發(fā)生的問題,并且制定預(yù)見保護措施,例如,在現(xiàn)實操作中,應(yīng)該控制道路質(zhì)量細節(jié)或和充分考慮當(dāng)?shù)貧夂蚝偷匦蔚韧獠織l件。
公路路基邊坡的自然破壞形態(tài)大致有以下3類。
造成滑坡的原因有許多,但大致上可以分為兩類:第一類是山體自身重力的內(nèi)部因素,第二類是建筑建造和工地進行施工作業(yè)的外部因素。當(dāng)發(fā)生滑坡后,較松軟處的泥土和巖石就會向下進行一定的移動,當(dāng)這些現(xiàn)象產(chǎn)生時,不但會危害大氣環(huán)境,而且還會損害城市公共資源和基礎(chǔ)設(shè)施[2]。
公路施工中,高路基的邊坡會由于不同因素而出現(xiàn)嚴重的破壞。例如,在施工中發(fā)生錯誤,或是由于地質(zhì)、地形因素的共同作用,在路基或高邊坡的表層就會產(chǎn)生明顯的不規(guī)則裂紋,裂痕產(chǎn)生以后,如果再遇到暴雨、大風(fēng)等的作用,會使裂痕越變越大,日積月累,對高路基邊坡的破壞程度將加深。
路基高山體邊坡災(zāi)害多,坍塌就是其中一個比較嚴重的自然破壞表現(xiàn)形式。通常,其表現(xiàn)形式為完整巖體因變形而產(chǎn)生分離,母體再從高一些的陡邊崩落。就目前狀況而言,道路坍塌的這種形態(tài)對路基高山體邊坡所形成的破壞是最劇烈的。而產(chǎn)生道路坍塌的原因是邊坡體巖石構(gòu)造本身出現(xiàn)問題。道路坍塌的發(fā)展速度是相對較慢的,但只要出現(xiàn)道路坍塌,不但會危及人民的生命、財產(chǎn)安全,還會對農(nóng)村公路的建設(shè)經(jīng)營等多方面都帶來巨大的損害。
中國關(guān)于公路邊坡的保護科技進展是相對晚的。長期以來,中國對于公路邊坡保護,大多使用漿砌片巖、六形磚之類比較單一的工程保護措施,這種保護措施不但存在巨大的費用成本,而且不能真正地覆蓋植被,也導(dǎo)致了自然景觀的單調(diào),不能突出生態(tài)效果。20世紀90年代開始,國家又進一步開展農(nóng)村公路的保護科技與生態(tài)環(huán)境問題的研究工作,研發(fā)出了坡面噴涂園林綠化工藝技術(shù)、瑞士濕法施工噴播科技、三維植被網(wǎng)、土工格柵科技等,并逐步運用在了農(nóng)村公路保護的實際工作中。
為了增加公路路基邊坡的整體穩(wěn)定性,可選擇栽植一些花卉和植物到公路路基邊的護坡上,這些方式都能夠有效幫助其穩(wěn)定性。在遇到大雨等不良氣候時,對公路路基的邊坡沖刷力相對比就會降低,而路塹邊坡上的花卉和植物都能很好地生長,能夠有效地降低道路表面的水土流失,還可以防止膠結(jié)邊坡上的淤泥,從而對道路整體穩(wěn)定性有了一定程度的改善。而用平鋪草皮、卵石片草皮這一種鋪設(shè)方式,通常是在公路路基邊坡上進行草坪鋪設(shè)的主要方法。對草種的選取,也需要仔細分析研究其中的土質(zhì)與氣象要求,通常都是挑選枝葉良好繁茂、根系粗壯且較為成熟的植株。為確保草種可以有效生存,還需要進行多種不同類型混合的草籽進行栽培,對草層來說,可以更有效發(fā)揮防護加固的功能,且經(jīng)濟效益也不錯[3]。
某市在植被防護技術(shù)上有了具體實踐。該市選擇了那些抗寒性強、耐干旱、耐瘠薄、抗污染、抗病蟲害及管理粗放的植物種植在了公路邊坡上,不僅加固了邊坡,還起到美化環(huán)境、凈化空氣的效果,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益三大收獲。
最近數(shù)年時間里,在路面護坡上逐步建立并發(fā)展出來的護坡形式主要是三維固土網(wǎng)墊組合植物的護坡方式。這個植物護坡方法與過去中國傳統(tǒng)的邊坡保護形式相比,更具有自身的優(yōu)勢,因為相比于砌塊磚、預(yù)先準備石塊等這些相對獨立的植物護坡形式,其在建造上更加簡單,工期相對較短,在費用上也更加便宜,同時還具備了很好的植物護坡效果,而且還可以在短期內(nèi)達到綠化和美化邊坡環(huán)境的效果,從而可以使路面景觀與周圍的自然環(huán)境融成一個整體,同時也利于后期路面的維護與管理等工作。三維固土網(wǎng)墊結(jié)合植被這種護坡方式在建造上十分簡單,且可能耗費的勞力力度又十分小,所以有著很大的經(jīng)濟效益,基本上每個人一天下來就可以進行約100~150m2的建筑施工,這就在極大程度上減少了造價的生產(chǎn)成本,而且這個辦法的費用也僅為3m公司×漿砌片石骨架保護辦法的1.05,是預(yù)先準備塊保護辦法的2/5,是漿砌片石全坡面保護辦法的1/3。
土釘墻保護技術(shù)是一個十分普遍的基礎(chǔ)邊坡保護技術(shù)。土釘墻主要是指將錨板、水泥面板、釘子等材料按照某種特殊規(guī)律的排列方法加以組合,而這種材料往往在一個特殊區(qū)域內(nèi)能夠固定邊坡土,并且最終還可以通過由其所形成的土釘墻來直接承受地壓。因此,這種基礎(chǔ)邊坡保護技術(shù)特別適合于沙土、砂礫和粉質(zhì)砂土等類型的邊坡保護。
某市在實踐中發(fā)現(xiàn),在實際的公路基礎(chǔ)邊坡保護施工過程中,使用混凝土墻保護技術(shù)階段,首先必須本著自上而下的設(shè)計原則來完成土石方挖掘施工過程,隨后再逐步夯實邊坡,利用這些施工工藝,才能更好地釋放邊坡施工過程中的應(yīng)力,從而保證了邊坡的總體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。與此同時,由于這種邊坡保護技術(shù)所使用的材料成本相對較低,因此同時也能應(yīng)用在泥土、砂漿等黏性比較強烈的基礎(chǔ)邊坡保護施工過程中,而且即使在泥沙或松散砂層中,也能夠使用該種邊坡保護技術(shù)來維護整個邊坡的穩(wěn)定性和安全[4]。
當(dāng)公路基礎(chǔ)邊坡的成型澆筑結(jié)束后,工程工作人員即可按照相應(yīng)的設(shè)計條件與規(guī)范開展現(xiàn)場施工取樣作業(yè)、釘入鋼釘作業(yè)和單元區(qū)段的設(shè)定管理工作,然后即可采用“人工+機械”的方法澆筑道路邊坡。在沿著路基或山體邊坡開展建筑施工作業(yè)期間,必須本著從上至下的次序,每間隔固定距離開展一個鉆機進行施工作業(yè),并適當(dāng)?shù)刈龊缅^桿安裝與密封處理。然后就可以對巖石表層的雜質(zhì)進行認真的清洗,保持表面的潔凈性和濕潤性,以及在進行施工作業(yè)之后完成水泥框架混凝土施工操作。各段施工中均需要適當(dāng)?shù)剡x擇一個具有代表性的區(qū)域進行錨桿抗拔實驗工作,并結(jié)合試驗成果來對錨桿的施工方法做出優(yōu)化設(shè)計。但該孔中的錨索的直徑不得低于圖紙的有關(guān)規(guī)范和標準,并在安放錨桿后,不得進行掛重物或進行敲擊作業(yè)。在注漿料作業(yè)時,要隨著水泥的加入而慢慢、平穩(wěn)地拔出注漿料管。當(dāng)進入桿體以后,一旦孔口不存在溢出水泥的狀況,就必須及時展開補注作業(yè)。當(dāng)孔內(nèi)的水泥完全凝結(jié)后,即可開展錨索焊接與鐵絲聯(lián)結(jié)作業(yè),保證框架錨索設(shè)置的牢固度和合理性,隨后即可在坡表面利用噴射機混合噴射種植土壤和草種,利用改性無紡布進行保護,定期進行灑水保護施工。
沖刷防護技術(shù)是針對沿河流的農(nóng)村道路而延伸出來的防護技術(shù)。有不少的城鎮(zhèn)道路施工都是在河流附近,而道路也往往會遭受來自河流、海洋或者是暴雨等的多次沖擊,所以,為了防止道路在沖擊過程中發(fā)生損傷,就需要進一步增強道路的抗沖擊能力,這也是道路建設(shè)過程中要完成的重點目標。而為了確保道路的穩(wěn)定,就必須做好對路堤的加固處理,通常可以采用以下兩類措施,分為直接保護和間接防護。由于直接保護具有多樣性特征,道路植物保護工程在使用時需要同時符合以下兩種要求:第一,農(nóng)村公路道路和河流的方向必須實現(xiàn)統(tǒng)一性;第二,盡可能減少遭受海洋或者河流的沖擊的次數(shù)。但對于長時間受到河流沖擊的部位,則應(yīng)該采取砌塊磚保護法加以保護。
在農(nóng)村公路路基的加固工作中,筆者經(jīng)常會遇到路基的底層材質(zhì)含水量較高,表現(xiàn)出了既濕潤又松軟的狀態(tài),為了增強公路使用壽命,工作人員就可以使用換填土層法來進行公路加固工作。換填土層主要包括以下幾個方面:首先需要挖開路基表層,取出底層濕軟土;然后將水分較少和吸水性能較強的材料進行置換,例如,礦渣、砂和碎石等材料由于具備這些特點,時常被用作換填的材料。另外,土質(zhì)材料和其他置換的材料相互融合可使換填材料更加穩(wěn)定,強度更大。施工對土質(zhì)有要求,要選擇抗侵蝕性能強的、穩(wěn)定系數(shù)高的。這種加固方法的優(yōu)點就是見效快,短時間內(nèi)就可以排出水分,從而保證路基質(zhì)量[5]。
支擋防護以擋土墻為主也是在農(nóng)村公路路基防護中最常用的方法。這種方法的優(yōu)點就是占用空間較小、成本較低、施工簡單。根據(jù)擋土墻穩(wěn)定性不同的構(gòu)造要求,其應(yīng)用方式也不相同,因此按照分類,又可以分成很多種形式。例如,最常見的重力型擋土墻,其穩(wěn)定性的主要工作機理是借助結(jié)構(gòu)自身的重量,來最大限度地實現(xiàn)平衡和路基土體穩(wěn)定,其施工條件較少、流程簡單,因此被廣泛應(yīng)用。
工作人員在設(shè)計公路基礎(chǔ)邊坡的過程中,必須結(jié)合具體情況,制訂路基邊坡保護工程設(shè)計,對現(xiàn)行的公路基礎(chǔ)坡度保護總體設(shè)計方案加以調(diào)整完善,使公路基礎(chǔ)坡度保護總體設(shè)計方案更為健全和合理。首先,準備材料。采購人員要提前向?qū)I(yè)廠商購買合格的施工材料,并且要對所有保護建筑材料品質(zhì)進行嚴格的檢測,有必要時,還要邀請第三方檢測機構(gòu)檢測,以便提高公路基礎(chǔ)坡度保護工程建設(shè)有效性,以達到公路基礎(chǔ)坡度保護工程的設(shè)計需求。其次,在公路路基邊緣建筑材料工程設(shè)計時,檢測人員要對不同建筑材料的使用效果進行科學(xué)的綜合評價,不斷擴展材料選擇的經(jīng)驗,對公路路基邊坡防護工程建設(shè)的所需材料種類進行分類記錄,以便為今后建筑材料生產(chǎn)與設(shè)計提供方便和實戰(zhàn)經(jīng)驗[6]。
在進行公路路基邊坡防護施工過程中,工作人員要從多個角度制定施工計劃。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對土體保護,增加工程的美感,施工時,可以利用混凝土制作框格。由于混凝土自身塑性比較高,工作人員應(yīng)該根據(jù)工程實際情況選擇對應(yīng)加工方式。另外,也需及時清理施工現(xiàn)場的雜物,利用抹面及捶面的措施,最快地保證其外觀整潔。
綜上所述,在農(nóng)村公路的建設(shè)和運行過程中,導(dǎo)致道路、路基損壞頻繁發(fā)生的原因很多,如自然環(huán)境因素、車流量因素、施工質(zhì)量因素等。筆者結(jié)合多年經(jīng)驗和多方調(diào)研發(fā)現(xiàn),路基施工中的邊坡防護是一種可有效地提高農(nóng)村公路質(zhì)量的重要途徑,能在很大程度上降低農(nóng)村公路損壞的概率和交通事故發(fā)生的次數(shù)。所以,筆者建議并且倡導(dǎo)相關(guān)施工單位加強重視,不斷提高農(nóng)村公路的安全系數(shù)。