1.1 抹面與捶面
1.1.1適用條件:
①對各種易于風化的軟巖層(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;
②所防護的邊坡,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(gòu)造要求:
①抹面厚度一般為5~7cm,捶面厚度為10~15cm,一般為等厚截面。
②抹面與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。
③大面積抹面或捶面時,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:
①適用于粉土、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。
③可用于鹽漬土地區(qū)。
1.3.2構(gòu)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:
①多用于易風化的云母巖、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;
③護面墻有實體護面墻、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(gòu)造要求:
(1)實體護面墻
①厚度視墻高而定,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。
②沿墻身長度每隔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。
④頂部應用原土夯填,以免水流沖刷。
(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:
①適用于巖性較差、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;
②當巖質(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)。
③對于上部巖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(gòu)造要求:
①噴漿厚度不宜小于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(cè)設置一條小型截水溝。
③漿體兩側(cè)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(cè)壓力。
1.6.2構(gòu)造要求:
①為防止坡面水的沖刷,沿噴漿(噴射混凝土)坡面頂緣外側(cè)設置一條小型截水溝。
②錨固深度視邊坡巖層的破碎程度及破碎層的厚度而定,用1:3的水泥沙漿固結(jié)。
③噴漿厚度不小于3cm,噴射混凝土的厚度不小于5cm。
④錨桿的類型有樹脂錨桿、全長砂漿錨桿、塑料錨桿、水泥錨桿和縫管錨桿。
⑤提高錨桿承載力的措施主要有延長錨固段長度、二次壓漿、采用端頭擴大或多段擴大頭錨桿、重復高壓灌漿和改變錨桿傳力特征的剪力或壓力型錨桿。其中二次壓漿和重復高壓灌漿比較實用有效。
1.7 土釘墻
土釘墻是一種較新式的結(jié)構(gòu)物,它主要由“釘”(即錨桿)、混凝土面板(掛網(wǎng)噴射混凝土)、錨板組成。
1.7.1作用機理
通過規(guī)則排列的錨桿(“釘”)、面板、錨板將邊坡一定范圍內(nèi)的土體進行原位加固,形成一種復合結(jié)構(gòu)式的墻——土釘墻,墻后土壓力由土釘墻承擔。
1.7.2適用條件
主要適用于風化破碎較嚴重的巖石邊坡,也可用于粉土、礫石和砂土邊坡。承受土壓力一般,其最大優(yōu)點是從上往下逐層開挖土石方并及時對邊坡進行封閉加固,能有效減少邊坡因開挖臨空而帶來的英里釋放,使邊坡保持原來的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),避免坍塌。
1.7.3構(gòu)造要求:
①施工程序為:成孔-清孔-置筋-注漿-噴射第一層細石混凝土-裝掛鋼絲網(wǎng)-噴射第二層細石混凝土;
②第一層細石混凝土厚7~10cm,第二層細石混凝土厚8cm。
1.8 預應力錨索梁
預應力錨索梁是最近幾年發(fā)展起來的一種新型加固措施。結(jié)構(gòu)分為錨索和錨梁兩部分。
1.8.1作用機理
把破碎松散巖層組合連接成整體,并錨固在地層深部穩(wěn)固的巖體上,通過施加預應力,使錨索長度范圍內(nèi)的軟弱巖體(層)擠壓密實,提高巖層層面間的正壓力和摩阻力,阻止開裂松散巖體位移,從而達到加固邊坡的目的。這種方法的最大特點是:可保持既有坡面狀態(tài)下深入坡體內(nèi)部進行大范圍加固;預先主動對邊坡松散巖層施加正壓力,起到擠密鎖固作用;同時,錨索孔高壓注漿,漿液充填裂隙和孔隙,又可提高破碎巖體的強度和整體性;結(jié)構(gòu)簡單、工期短、造價低廉。
1.8.2適用條件
裂隙和斷層發(fā)育、防緩邊坡工作量巨大的高陡邊坡。
3.構(gòu)造要求:
①錨梁:錨梁為鋼筋混凝土梁,采用C30混凝土澆注,它不僅為預應力錨索提供反力裝置,而且也對邊坡巖土有著框箍和壓緊作用。
②錨梁的施工順序為:防線挖槽—綁扎鋼筋—支!獫沧⒒炷。
③錨梁與錨索交叉部位預留塑料套管,便于錨索從中間穿過;在錨頭部位預埋承壓鋼板,并與錨梁澆注成整體。
④預應力錨索施工程序為:放點鉆孔—編制鋼絞線—注漿—張拉鎖定。
⑤可與噴射混凝土或框格護坡相結(jié)合。
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)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(cè)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。可以降低水流速,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(jié)合。高等級公路邊坡上嚴禁種喬木。
3 柔性支護
3.1 三維植被網(wǎng)
三維植被網(wǎng)又稱防侵蝕網(wǎng),以熱塑樹脂為原料。結(jié)構(gòu)分為上下兩層,上層為一個經(jīng)雙面拉伸的高模量基礎層,強度足以防止植被網(wǎng)的變形,并能有效防止水土流失,下層是一層彈性的、規(guī)則的、凹凸不平的網(wǎng)包組成。
3.1.1作用機理:
三維植被網(wǎng)是由多層塑料凹凸網(wǎng)和高強度平網(wǎng)復合而成的立體網(wǎng)結(jié)構(gòu)。面層外觀凹凸不平。材質(zhì)疏松柔韌,留有90%以上的空間可填充土壤及沙粒,將草籽及表層土壤牢牢護在立體網(wǎng)中間。
3.1.2特點
① 固土效果極好。實驗證明:在草皮形成之前,當坡度為45度時,三維植被網(wǎng)的固土阻滯率高達97.5%。即使坡面角達到90°時,三維植被網(wǎng)仍可保留阻滯住60%的土壤。
② 抗沖刷能力強。三維網(wǎng)墊及植物根系可起到淺層加筋的作用,這種復合體系具有及強的抗沖刷能力,能夠達到有效防護邊坡的目的。
③ 網(wǎng)墊原材料采用聚乙烯,無毒且化學性質(zhì)穩(wěn)定可靠,埋在地下壽命可達50年以上,即使暴露在陽光下壽命也長達10多年。
④ 草種采用混合草種,生長成坪快;抗逆性強、耐貧瘠、耐粗放式管理等。
3.1.3適用條件
設計穩(wěn)定的土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡,特別是土質(zhì)貧瘠的邊坡和土石混填的邊坡可以起到固土防沖并改善植草質(zhì)量的良好效果。
3.2 鋼繩網(wǎng)主動防護
通過錨桿和支撐繩以固定方式將鋼繩網(wǎng)蓋在坡面上。
作用機理為通過固定在錨桿或支撐繩上并施以一定預張拉的鋼繩網(wǎng),以及在用作風化剝落、溜塌或坍落防護中抑制細小顆粒、灑落或土體流失時鋪以金屬網(wǎng)或土工格柵,對整個邊坡形成連續(xù)支撐。其預張拉作業(yè)使系統(tǒng)緊貼坡面形成了局部巖坡或土體移動或發(fā)生細小位移后將其裹縛于原位附近的預應力,從而實現(xiàn)其主動防護的功能。其系統(tǒng)作用原理類似噴錨支護等層面防護體系。然其柔性特征能使系統(tǒng)將局部體中下滑力向四周均勻傳遞以充分發(fā)揮整個系統(tǒng)的防護能力,從而使系統(tǒng)能承受較大的下滑力,同時它與三維植被網(wǎng)一樣與植物配套實現(xiàn)植物防護,使植物根系的固土作用與坡面防護系統(tǒng)結(jié)為一體,實現(xiàn)最佳邊坡防護和環(huán)保。
3.3鋼繩網(wǎng)被動防護
該方法是一種能攔截和堆存落石的柔性攔石網(wǎng),由鋼繩網(wǎng)、固定系統(tǒng)、減壓環(huán)和鋼柱四部分組成。
3.3.1.適用條件
巖體交互發(fā)育、坡面整體性差,有巖崩可能的高路塹邊坡。
3.3.2作用機理
當落石沖擊攔石網(wǎng)時,其沖擊力通過網(wǎng)的柔性得以首先消散,并將剩余荷載從沖擊點向繩網(wǎng)系統(tǒng)周邊逐級加載,最終傳到錨固基巖和地層,且由錨桿及其基礎承受的最終剩余荷載以達很小的程度。
4綜合防護
4.1巖質(zhì)邊坡綠化噴播技術(shù)
綠化噴播技術(shù),其核心是在巖質(zhì)坡面營造一個既能讓植物生長發(fā)育而種植基質(zhì)又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它利用特制噴混機械將土壤、肥料、有機質(zhì)、保水材料、植物種子、水泥等混合干料加水后噴射到巖面上,由于水泥的粘結(jié)作用,上述混合物可在巖石表面形成一層具有連續(xù)空隙的硬化體。一定程度的硬化使種植免遭沖蝕,而空隙內(nèi)填有種子、土壤、保水材料等,空隙既是種植基質(zhì)的填充空間,又是植物根系的生長空間。
4.1.1適用條件
不僅適用于所有開挖后的巖體邊坡,而且對于巖堆、軟巖、碎裂巖、散體巖、極酸性土巖以及擋土墻、護面墻、混凝土結(jié)構(gòu)邊坡等不宜綠化的惡劣環(huán)境。
4.1.2施工方法
①修整邊坡
在高速公路邊坡支護工程中,坡面比較平整,一般只需清除表面雜物即可。如有非常凹凸的地方須進行處理。
②錨桿、掛網(wǎng)
先在坡面上打孔,然后將機編網(wǎng)開卷鋪掛在坡面上,再用錨桿或錨釘固定。對于坡度較小(>1:1)、巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的邊坡,或已做拱架的陡坡,可不掛網(wǎng),面向巖面直接噴射混合好的材料。
③噴混
材料按比例混合后利用特制噴混機械將混合物加水及PH緩沖劑后噴射到巖面上。噴射分兩次進行,首先噴射不含種子的混合料,噴射厚度7~8cm,緊接著第二次噴射含有種子的混合料,噴射厚度2~3cm。噴射混合材料平均厚度10cm,變幅為3~15cm。
④覆蓋
可在噴射后覆蓋無紡布、草簾、遮蔭網(wǎng)、稻草等保濕及防止雨水沖刷。
⑤養(yǎng)護
噴播后如未下雨則需每天澆水保持土壤濕潤。一般7天左右發(fā)芽,一個月成坪,兩個月覆蓋率達90%以上,成坪后可逐漸減少澆水次數(shù)。
4.2框格護坡
4.2.1適用條件:
風化較嚴重的巖質(zhì)邊坡和坡面穩(wěn)定的較高土質(zhì)邊坡。
4.2.2框格形式選擇
框格護坡可選用菱形框格、六邊形框格、主從式框格等
3.構(gòu)造要求:
①框格內(nèi)植草,通常采用借土噴播法或植草皮等方法。
② 框格形式主要有正方形、菱形、拱形、主肋加斜向橫肋或波浪形橫肋以及幾種幾何圖形組合等形式,框格及橫肋寬0.4~0.6m,主肋寬一般1m左右,框格間距2.5~3.5m。
③ 應根據(jù)情況設置固定樁或錨固筋固定。
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