鐵路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)研究

劉建興/中鐵上海工程局集團(tuán)北方工程有限公司

鐵路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)研究

劉建興/中鐵上海工程局集團(tuán)北方工程有限公司

隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，特別在高速鐵路建設(shè)中路塹邊坡防護(hù)技術(shù)愈來(lái)愈顯得重要，應(yīng)用更多且結(jié)構(gòu)形式日新月異，現(xiàn)結(jié)合鐵路現(xiàn)場(chǎng)對(duì)路塹邊坡防護(hù)技術(shù)做一下介紹。

路塹；邊坡防護(hù)；類型

一、鐵路防護(hù)技術(shù)的類型

鐵路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)大體上可分為2種類型，即植物防護(hù)和工程防護(hù)。

（一）植物防護(hù)

植物防護(hù)就是在邊坡上種植草叢，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。這對(duì)于一切適合種植的土質(zhì)邊坡都是應(yīng)當(dāng)首選的防治措施。植物防護(hù)還可以綠化環(huán)境，和周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)，也是一種符合環(huán)境要求的防護(hù)辦法。

1.條播法。在整理邊坡時(shí)，將草籽與土肥混合料按一定比例間距水平條狀鋪在夯層上，寬約10CM，然后蓋土再夯，并灑水拍實(shí)。單播只用一種草籽，混播用幾種草籽混合，使根系植被和出芽率為最優(yōu)。另外由于草皮在5攝氏度以下停止生長(zhǎng)，10攝氏度以下基本不發(fā)芽，另外高溫季節(jié)蒸發(fā)太快，草皮生長(zhǎng)易于干枯，故在此期間不宜播種。

2.密鋪法。老邊坡先要整理坡面，填平細(xì)溝坑洼路塹；新邊坡要經(jīng)初驗(yàn)合格灑水浸濕后再平鋪草皮。草皮之間要稍有搭界，塊塊靠攏，不得留有空隙，根部要密貼坡面、每塊拍緊使接茬嚴(yán)密才能成活。

3.框架內(nèi)植草護(hù)坡。在坡度較陡且易受沖刷的土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化的巖質(zhì)塹坡上，采用框架內(nèi)植草護(hù)坡?？蚣苤谱饔卸喾N做法，例如；①漿砌片石框架成45°方格網(wǎng)，凈距2m～4m，條寬0.3～0.5m，嵌入坡面0.3米左右；②錨桿框架護(hù)坡，預(yù)制混凝土框架梁斷面為12cmⅹ16cm，長(zhǎng)1.5m，用4根6～8mm鋼筋，兩頭露出5cm，另在桿件的接頭處伸入一根直徑14長(zhǎng)3m錨桿，灌注混凝土將接頭固定。錨桿的作用是將框架固定在坡面上，框架尺寸和形狀有具體工程而定，其形狀可設(shè)計(jì)為正方形、六邊形、拱形等，框架內(nèi)再種植草類植物。

（二）工程防護(hù)

對(duì)不適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路塹邊坡，以及碎石土的挖方邊坡等，只能采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。工程防護(hù)的類型很多，有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、錨桿防護(hù)、抗滑樁防護(hù)和擋土墻防護(hù)。各種防護(hù)技術(shù)都各有其優(yōu)、缺點(diǎn)和適用條件。

1.坡面防護(hù)。坡面防護(hù)包括抹面、噴漿等形式。抹面防護(hù)：對(duì)于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石，如頁(yè)巖、泥灰、千枚巖等材料的路塹邊坡，暴露在大氣中很容易風(fēng)化剝落而逐漸破壞，因而常在坡面上加設(shè)一層耐風(fēng)化表層，以隔離大氣的影響，防止風(fēng)化。常用的抹面材料有各種石灰混合料灰漿、水泥砂漿等。抹面厚度一般為3到7cm，可使用6-8年。

2.砌石防護(hù)。砌石防護(hù)包括護(hù)面墻、干砌片石防護(hù)、漿砌片石護(hù)坡。

⑴護(hù)面墻。護(hù)面墻是采用漿砌片石結(jié)構(gòu)，覆蓋在各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡，使之免受大氣影響而修建的墻體，以防止坡面繼續(xù)風(fēng)化。在缺乏石料的地方，也可以采用現(xiàn)澆水泥混凝土或用預(yù)制混凝土塊砌筑。護(hù)面墻除之自重外，也能增加路塹美觀。若巖層破碎或在開(kāi)挖時(shí)坡面有嚴(yán)重凹陷，應(yīng)局部采用支補(bǔ)護(hù)面墻的方式進(jìn)行。

⑵干砌片石。干砌片石防護(hù)適用于土質(zhì)、軟巖及易風(fēng)化、破壞較嚴(yán)重的填挖方邊坡，以防止雨雪水流沖刷。在砌面防護(hù)中，宜首選干砌片石結(jié)構(gòu)，這不僅為了節(jié)省投資，而且可以適應(yīng)邊坡有較大的變形。干砌片石受水流沖擊時(shí)，細(xì)小土顆粒易被水流沖刷帶走而引起較大的沉陷，為防止坡面土層被水流沖擊和減輕漂浮物的撞擊力，應(yīng)在干砌防護(hù)下面設(shè)置碎石或砂礫結(jié)構(gòu)的墊層。干砌片石坡腳應(yīng)視土質(zhì)情況設(shè)置不同埋深的基礎(chǔ)。

⑶漿砌片石防護(hù)。漿砌片石防護(hù)也是鐵路路塹邊坡防護(hù)中常用的工程防護(hù)方法。漿砌片石是用水泥砂漿將片石間隙填滿，使砌石成為一個(gè)整體，以保護(hù)坡面不受外界因素的侵蝕，所以比干砌片石有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。干砌或漿砌片石防護(hù)在不適于植物防護(hù)或者有大量開(kāi)山石料可以利用的地段最為適合。砌石防護(hù)的優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的，它堅(jiān)固耐用，材料易得，施工工藝簡(jiǎn)單，防護(hù)效果較好，因而在鐵路的邊坡防護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.擋土墻防護(hù)。在鐵路路塹邊坡防護(hù)工程中，大量的擋土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。擋土墻按斷面的幾何形狀及特點(diǎn)，常見(jiàn)的形式有：重力式、錨桿式、土釘墻、懸臂式、扶臂式、柱板式等。各種擋土墻都有其特點(diǎn)及適用范圍，在處理實(shí)際擋土工程時(shí)，應(yīng)對(duì)可能提供的一系列擋土體系的可行性作出評(píng)價(jià)，選取合適的擋土結(jié)構(gòu)形式，做到安全、經(jīng)濟(jì)、可行?，F(xiàn)結(jié)合工程常用介紹如下形式。

⑴重力式擋土墻。重力式擋土墻是以擋土墻自生重力來(lái)維持其在水土壓力等作用下的穩(wěn)定。它是我國(guó)目前常用的一種結(jié)構(gòu)型式，重力式擋土墻可用磚、石、素混凝土、磚塊等建成，其優(yōu)點(diǎn)是就地取材、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益好；缺點(diǎn)是工程量大，地基沉降大，它適合擋土墻高度在5-6M的小型工程。

⑵錨桿擋土墻。錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土面板及錨桿組成的只當(dāng)結(jié)構(gòu)物。面板起支護(hù)邊坡土體并把土體的側(cè)壓力傳遞給錨桿的作用，錨桿通過(guò)其錨固在穩(wěn)固土層中的錨固段所提供的拉力；來(lái)保證擋土墻的穩(wěn)定，而一般擋土墻是靠自重來(lái)保持其穩(wěn)定。錨桿擋土墻按其鋼筋混凝土面板的不同，可分為柱板式和板壁式。柱板式擋墻是錨桿連接在肋柱上，肋柱間加當(dāng)土板；板壁式擋墻是由鋼筋混凝土面板和錨桿組成。

⑶錨釘墻。錨釘墻支護(hù)技術(shù)有著比單純錨桿支護(hù)或土釘支護(hù)更廣泛的適用范圍，它可以結(jié)合錨桿深部加固和土釘淺部加固的優(yōu)點(diǎn)路塹：邊坡防護(hù)，來(lái)對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理。工程實(shí)際中，錨釘聯(lián)合加固支護(hù)的形式各異，大體可歸納為兩種：①?gòu)?qiáng)錨弱釘支護(hù)體系：該體系以錨桿為邊坡的主要加固手段，抑制基坑邊坡的整體剪切失穩(wěn)破壞，然后輔以土釘支護(hù)，抑制邊坡局部破壞；②強(qiáng)釘弱錨支護(hù)體系：即以土釘為邊坡的主要加固手段，形成土釘墻，然后輔以錨桿支護(hù)，限制土釘墻及墻后土體的位移。

二、結(jié)語(yǔ)

鐵路及其附屬建筑物的邊坡穩(wěn)定是保證其正常使用的前提條件。邊坡的防護(hù)技術(shù)類型很多，本文只介紹了一些較常用的類型。從力學(xué)角度分析，維護(hù)邊坡穩(wěn)定的方法，一是借助擋墻的自重來(lái)平衡墻后巖土體傳來(lái)的推力；二是在巖土體中“釘釘子”，如錨桿，利用周?chē)馏w對(duì)錨固段的錨固力來(lái)維持土體的平衡，從而達(dá)到保證邊坡穩(wěn)定的目的；第三種辦法就是改變土體的性質(zhì)，通過(guò)外加材料而形成強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的復(fù)合土體，這種方法的分析和驗(yàn)算比較復(fù)雜，有的機(jī)理還在研究中。在實(shí)際工作中，還要強(qiáng)調(diào)自然界和人為因素這一外部環(huán)境，強(qiáng)調(diào)巖土參數(shù)的準(zhǔn)確性，因地制宜選用上述方法，進(jìn)行符合實(shí)際的施工，達(dá)到邊坡防護(hù)的目的。

[1]湯康民.巖土工程。武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[2]李瑞梅.鐵路路基邊坡滑坡的產(chǎn)生原因與防范對(duì)策 [J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009.05.