交通运输论文铁路路基防护方向论文范文
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发布时间:2013-06-27 16:55:25 更新时间:2013-06-27 16:41:21
交通运输论文发表期刊推荐国家级期刊《黑龙江交通科技》,《黑龙江交通科技》主管单位:黑龙江省交通厅主办单位:黑龙江省交通科学研究所;黑龙江省交通科技情报总站;黑龙江省公路学会。国内刊号 为:CN23-1207/U,国际刊号为:ISSN1008-3383。周期:月刊。《黑龙江交通科技》期刊地位,《黑龙江交通科技》自1978年创刊以 来,先进的设计理论和生产施工工艺;技术改造、企业管理的新经验、新技术、新材料、新产品、新设备、技术政策;交通工程论述,国内外交通科技动态论述等。 为我省公路桥梁建设和交通运输生产服务,为加速实现我省交通运输的现代化作出贡献。
摘要:铁路路基边坡防护直接影响列车运行安全。土质路基边坡如不防护,在雨季很容易产生坍塌和冲刷。本文首先分析了路基边坡的病因,然后详细谈谈路基边坡的植物防护和工程防护的具体措施。
关键词:路基边坡,病因,防护措施
易风化的岩石和土质路堑边坡、软硬岩层相间的路堑边坡、由于爆破施工岩土松动的路堑边坡、在多雨地区用粉土类土填筑的路堤边坡等均属于应重点防护的边坡。地表水沿坡面流动的速度取决于坡度的陡缓和粗糙状态,缓坡、坡面粗糙并有草本植物生长则流速小;反之,流速大。地表水对坡面的破坏,起初是冲走细小颗粒,日积月累,坡面出现鸡爪状深浅不一的冲沟,进而掉块、坍落,甚至连成一片引起边坡整体滑动,失去稳定。所以,必须根据具体情况采取防护措施。
一、路基边坡病因分析
目前,路基边坡的质量通病,大多是边坡破坏和坍塌。
1、路基边坡破坏
主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展最终导致边坡破坏,进一步造成路面塌陷,直接影响了行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚,导致边坡破坏。边坡破坏还与路基填料的性质,路基高度,路基压实度有关。一般来说,砂性土路基边坡较黏性土边坡易于遭受冲刷而破坏;较高的路基边坡比较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷;压实度较好的边坡比压实度差的边坡更耐冲刷。冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上,如砂型土边坡,亚黏性土边坡,黄土边坡等。在日常大气降水和风化作用下,沿坡面径流方向形成许多水冲沟,如平常不注意养护或养护不到位,日积月累,逐年扩大。加上冬季积雪,造成坡脚湿软,路基强度降低,上部土体失去支撑,最终发生破坏。对土质路基来说,边坡坡脚是边坡的最薄弱环节,应加强养护。
2、路基边坡坍塌
铁路路基边坡坍塌一般分为三类;滑动型、落石型、流动型坍塌。这三类情况可单独存在,也可同时在一种情况中出现。(1)滑动型坍塌,在路基挖方段,尤其在深挖石质地段,由于岩层在外力的作用下剪断,沿层间软石发生顺层滑动,造成坍塌。施工爆破开挖破坏了原来岩体的稳定性,当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌。(2)落石型坍塌,一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩石必然是节理、层里、断层影响下裂隙发育,被大小不一的裂面分割成软弱的短块。裂隙张开的程度,肉眼看不出来,在平常的养护中,也很难发现。由于渗水,反复冻融,造成长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大。在夏季,雨水会经常充满裂缝,产生侧向静水压力作用。最终造成坍塌。一般裂隙发育岩体、硬岩下卧软弱层,更易发生落石现象,此类破坏形式,必须严格控制。在日常养护中,应加强巡视,尽早发现,提前处置。(3)流动型坍塌,为砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,由于大雨冲刷,产生流动,造成坍塌。下雨造成的坍塌,多为这类坍塌,在日常养护中很容易发现,应及时处置。由上分析,在边坡防护设计中,既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题,又要根据地质条件、岩体性质、岩层状况,边坡高度,做好边坡坡面设计。
二、植物防护
铁路路基防护采用浆砌片石护坡、拱形护坡、混凝土方格植草、坡面植草等形式。凡适宜生长植物且坡度不大于1:1的边坡,应优先采用植物防护;如植物不易生长,则须根据其土石性质和边坡的高度、陡度选择合适的防护措施,如嵌补、护坡、护墙等。坡面防护结构一般不考虑边坡地层或人工填土的侧压力,其所防护的边坡应有足够的稳定性,但护墙可用于极限稳定边坡的情况。
植物防护是指人工培植边坡植被覆盖表土以防止雨水冲刷,并调节土壤湿度以防止表土干裂及剥落的措施,所以要选择根系发达、枝叶茂盛、能迅速生长的矮灌木和根茎茂密、繁殖快、覆盖面宽、不畏干旱冰冻、耐践踏的草籽。选择优良植物还能起到保护环境、美化路容的作用。
植物防护应根据当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活,便于养护,经济的植物类种。常用的有鼠尾草、两耳草、无芒荞麦、早熟禾、小糠草等;铺草皮常用的有白茅草、假俭草、绊根草等。最主要的是加强养护管理,保证成活率。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,根与根相连,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效的稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。另外,植物防护还能美化环境,增加较好的视觉效果。铺草皮防护,适用于各种土质边坡。种草适用于边坡坡度缓于1:1.25的土质或严重风化的岩质边坡,容许地表水流速0.4~0.6m/s;铺草皮适用于不陡于1:1的边坡,容许流速小于1.8m/s,两者都需注意设法使草籽、草皮成活和生长。草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上,同时做好浇水、养护管理。路堑较陡或较高时可通过实验,将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上。
灌木(树木)防护,适用土边坡栽植。方法按设计要求,施工时应注意季节。树种应采用耐寒、耐旱,容易成活的树种。种草植树对减小地表水对坡面的破坏是有效的,在岩石和不透水地面的径流系数为0.80~1.00;有轻度渗透及有一定植被的地面,径流系数为0.40~0.60;而在森林茂密地区,径流系数可降低到0.10~0.20。
三、工程防护
对于不宜采用植物防护的岩质边坡,如岩质边坡中的页岩等易风化岩边坡可采用抹面、喷浆、勾缝、灌浆等方法防护,同时防止坡面水洗蚀和风化剥落。工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。一般防护用混凝土、浆砌片(块)石等材料,在边坡上形成骨架,提高边坡表面粗糙度系数,减缓了水流速度。根据美观需要,框格可做成各种造型:六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆砌片石或预制块做成的麦穗形等。除对路基边坡有一定的防护作用外,还对路容有一定的美化效果。由于在边坡中镶槽镶进,有一定的施工难度。注意,在施工前,将坡面上的杂质、浮土、松动石块及表层风化岩体等清除干净。抹面、捶面防护,由于使用年限短,现在的铁路很少使用。
当路基较低时,采用抹面防护合理掺加草籽,既能起到防护作用又能起到绿化效果,可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护,适用于边坡易风化,裂隙和节理发育,坡面不完整的岩石边坡。对于岩性不均质的边坡采用锚杆铁丝网喷射混凝土防护,喷射混凝土厚6~10cm,混凝土粗骨料粒径小于2.0cm。水泥:砂:石子比例1:2:2~1:2.5:2.5,水灰比0.4~0.5,喷射护面设伸缩缝和泄水孔。喷射混凝土护面适用于堑坡稳定、地下水不发育、较干燥但陡峻的边坡。其主要作用是封闭边坡岩石裂隙,阻止大气降水和坡面流水侵入,从而阻止裂隙中侧向水压,防止边坡继续风化,保护边坡不发生坍塌。
参考文献
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