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江苏省杭宁高速公路边坡防护设计采用“生态防护”为设计思路

四川仲达工程材料有限公司 - 2012-02-22 - 行业动态

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宁杭高速公路是连接南京、杭州两大省会城市的国道主干线,也是上海至瑞丽国道主干线及江苏“四纵四横四联”高速公路主骨架的重要组成部分,作好江苏省第一条“生态、环保、旅游、景观”新概念高速公路,建成后将成为一件精雕细细琢的工程艺术品。
本文结合宁杭高速公路沿线地形、地貌、土质及气候条件对边坡防护设计作一简单介绍。
2 地形、地貌
宁杭高速公路起于南京市机场高速公路,终于江浙交界处父子岭,途径溧水、溧阳、宜兴等江南等著名的“鱼米之乡”。
江苏省地区地势平坦,平原辽阔,水网稠密,湖荡众多,土壤肥沃,只有北部边缘、西南边缘局部分布丘陵山地。宁杭宁杭高速公路坐落期间,沿线穿越了东芦山、菩山、龙背山、兰右山、父子岭等山体,自然风景优美,旅游资源丰富,地形地质复杂。
3 边坡防护设计
宁杭高速公路边坡防护设计以“生态防护”作为设计理念,设计根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质及材料来源等情况综合考虑,因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的防护措施,在确保高等级公路的稳定和高速行车安全的同时,达到与周围环境的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高等级公路的效果。
根据宁杭高速公路沿线地形、地貌情况,宁杭高速公路边坡防护设计主要分为填方路基边坡、路堑边坡两个方面的进行设计:
3.1填方路基边坡防护
宁坑高速公路填方路基大部分是土质边坡(多为粘土、亚粘土),分析结果表明:如果做好截水与排水,防止水的侵入,一般不会造成路基水毁,其表层5~15C贩土层干硬后,力学强度较大,内部涵养水分条件较好,比较适于植物生长。在此基础上设计考虑填方路基边坡防护网以“绿”为主,与周围农田环境有机结合。对于沿线村庄比较密集的路段,设计还考虑在高速公路两侧种植当地比较有特色的竹子等植物,减少噪音,美化环境。
综上考虑,填方段路基边坡原则全部取消浆砌片石边坡防护,在保证路基稳定的基础上,尽量减少砼预制块边坡防护。对于边坡防护高度小于3.0路段的路基边坡采用全植草防护,路面、路基边坡范围内降水直接漫流至路基边沟,对于边坡高度介于3.0~6.0m路段的路基边坡原则亦有用植草防护(有条件时可放缓路基边坡坡率),路面范围内降水通过在硬路肩外侧设置的纵向排水沟及急流槽引至路基边沟。
对于边坡高度大于6.0m的一般路段,除在硬路肩外侧设置纵向排水沟及急流槽外,路基边坡设二级台阶。台阶上种植竹子或树木并设置截水沟配合急流槽,排除路面、路基边坡范围内的降水。路基边坡仍采用植草防护。
对于边坡高度大于6.0m桥头路段的路基边坡,可从台后路基防护(空心六角块)的端部(踏步兼作急流槽)处向外设置工程防护,此种情况硬路肩外侧不再设置纵向排水沟。
桥头段的路基填土高度一般较高,部分桥梁的桥面范围内降水沿路线纵坡排至桥头路基范围,通过路基边坡排至路基边沟。因此,应加强枯头路基边坡(台后10m范围)、锥坡、溜坡的防护。其防护方案为:1)落入水塘(或河、沟)中的坡面,洪水位以上0.5m高度以下部分采用设置勺形基础的浆砌片石防护,并设置2.0m宽的平台,以上部分同主线桥头防护;2)主线桥头锥坡、台后10m范围内主线边坡采用水泥砼预制空心六角块防护、桥头台前溜坡采用实心六角块防护,空心块中植草;3)对于分离式立交支线上跨桥桥头,可采用美观、大方的衬砌拱或水泥砼预制空心六角块进行防护,当锥坡坡角离主线用地界距离较大时,可适当放缓边坡(边坡坡率大于1:3),并结合景观要求种植树木,以提高生态景观效果。
3.2路堑边坡防护
宁杭高速公路路线穿越芦山、燕山、龙背山、兰右山、梯子山、除梯子山段采用边拱隧道穿越外,其余路段均采用明开挖路堑方案,开挖一般采用定向爆破的方式,给当地的自然环境带来或多或少的破坏,路堑设计以恢复原有生态环境为原则,积极推广新技术、新工艺、新材料的应用,尽量做到与周围环境加为一体,消除人为影响。沿线明开挖路堑边坡的土质类型分为:细粒土、碎石土、泥钙质胶结砾岩和沉积砂岩,局部路段分布薄层砂岩。
路堑边坡防护工程方案的确定道德要确保路堑边坡工程的稳定,避免路堑边坡在水、风、雪等外营力作用下产生地质灾害,而影响高速公路的运营。其次,由于宁杭高速公路穿越苏、浙、皖交界处的丘陵山区,沿线景以秀美,风景怡人。根据省委、省政府的要求,要将宁杭高速公路建成“生态、环保、旅游、景观路”,路堑边坡防护在确保路堑边坡稳定的前提下,摒弃传统的浆砌片石防护防护,采用与周围环境景观相协调的绿色生态防护。
路堑边坡较高的路段,主动防护网采用分级防护,考虑到视觉效果,台阶高度在分析、计算后,在稳定问题不是非常突出的路段,设计摒弃了传统“下部台阶高、上部台阶低”的方法,而是根据路堑边坡高度结合视觉效果,逐级确定台阶高度,在高速公路上行驶的时候,感觉台阶设置比较匀称、美观。
路堑边坡防护形式根据路堑边坡的土质情况、边坡坡率和路堑边坡稳定状况综合确定。对于土质路堑边坡采用植草皮、植草筋、种植竹类、爬藤植物或者撒草籽+低矮灌木树种防护。
对于碎石土路堑边坡采用普通挂网浆液喷播结合种植竹类、低矮灌木或爬藤植物一并考虑;对于泥钙质胶结的砾岩采用客土喷播;对于夹薄层软质泥岩的路堑边坡,采用在路堑边坡上打设锚杆,稳固坡面,坡面锚固端结合骨架防护一并考虑,其上采用客土喷播。
3.3综合防护设计
在施工配合过程,设计结合现场实际情况采用“借、遮、引”的方法,充分以自然环境为背景,做到“显山露水”;配合景观设计,建议合理选取植物,做到“三季有花,四季常青”;积极采用国内外先进的绿化、防护技术、沿途路堑路段采用了绿生BAG(即草种附着袋)、草棍客土喷播两种国内首创防护技术,采用了客土喷播、轮胎固土两种在外省使用比较成功的防护方法,均取得良好的景观效果。
4 结论
随着人们对环境保护观念的转变和对生态环境的日益重视,在公路边坡防护设计中与施工中要突破传统模式,结合公路所处的地理气候环境,加强对生态综合防护的研究,在确保路基边坡稳定的前提下,积极采用生态综合防护,使公路环境与周围环境相协调,设计中应做好以下几点:
1)计前期做好调查工作,深入调查沿线人文、景观等历史文化遗产,设计中尽量减少对原有生态、植被破坏,做到“有景借景、无景造景”。
2)路线总体设计应把沿线防护、景观设计方案作为路线综合评定标准,改变高速公路建设要领要做到“建一条高速公路,留一个历史遗产”。
3)防护设计应建立“生态防护”设计理念,因地制宜,结合沿线特点营造不同设计风格,尽量淡化人工痕迹。