交通运输论文公路建设方向论文范文四

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发布时间：2013-08-04 10:26:01  更新时间：2013-08-04 09:18:56

交通运输论文发表期刊推荐国家级期刊《交通世界》， 《交通世界》创刊于1994年，由中华人民共和国交通运输部主管，交通运输部科学研究院主办，《交通世界》杂志社出版，面向国内外公开发行的中央级科技 期刊，国内统一刊号CN11-3723/U，国际标准刊号ISSN1006-8872。其凭借丰富的内容、精致的印刷，成为中国交通系统影响力最大的主流 媒体之一。
　　摘要：随着我国公路建设的迅速发展，路堑边坡防护技术也越来越显得重要，应用也越来越多，仅仅满足边坡稳定性已不能适应公路发展的要求。在现代公路修筑中，边坡的美观和环保要求越来越受到人们的重视。

　　关键词：路堑,边坡,防护技术,类型

　　引言

　　边坡防护是防治边坡病害，保证道路畅通的重要措施。公路的设计技术指标应以保证车辆在公路上安全、高速行驶为前提，因此要求公路路基边坡坡度合理且坡面稳定，不能出现整体性的边坡失稳的滑坡，以及局部软弱塌方现象。

　　1.影响边坡稳定性的因素

　　路堑边坡具有沿路线呈点状分布、间隔距离长、规模大、数量多且易受人类工程活动和环境变化影响等特点，影响边坡稳定性因素主要有内在因素和外在因素两方面，内在因素包括组成边坡的地貌特征、岩土质的性质、地质构造、岩土体结构、岩体初始应力等，外部因素包括水的作用、地震、岩体内化作用、工程荷载条件及人为因素等，内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用，在影响沿线边坡地质条件的诸多因素中，地层性岩是最具控制作用的因素。

　　2.边坡变形特征及防护设计

　　纯粹的土质边坡通常位于浅挖地段，边坡高度一般＜20m，可根据《公路路基设计规范》及工程经验选择合理的坡率放坡，采用浆砌片石骨架及植草防护。规模较大的土质边坡通常位于陡坡地段及深挖方路堑边坡的上部，这些地段的地形条件受基岩的控制，起伏大，自然坡角较陡，通常无放坡地之地形条件，数米后的图层，切坡后会产生高度达20m以上的土边坡。

　　在横坡较陡地段，放缓坡比是不现实的，一般要求采用1:1或更陡的坡比，形成的高坡土质边坡自稳性较差，较易生土体内部或岩土界面间的滑动破坏，尤其是在暴雨后等不利工况下更易发生边坡滑坡，边坡需作中深层加固。对处于高位及坡顶以上坡体高大的高陡土质边坡，一般采用格梁锚杆加固较为有效，锚杆应锚入稳定岩层≮4m。

　　3.公路防护的类型

　　3.1植物防护技术

　　3.1.1种草

　　选用的草籽必须适应当地的土壤和气候条件。通常应选择生长快、根系发达、枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种，当边坡土质不宜草类生长时，可以在坡面培腐植土促进草类生长。

　　3.1.2铺草皮

　　草皮要选用根系发达、生长迅速、易于成活的草皮，不宜使用干枯腐朽及喜水的草皮，如果边坡土不宜草皮生长，应先铺一层厚10-20cm的黏性土，当边坡坡度陡于1:2时，铺黏土前应将边坡先挖成台阶或沟槽。铺草皮可与其他防护措施结合使用。如片石方格皮草，由片石在边坡上形成骨架，中间铺草皮，可防止边坡表面滑塌、草皮脱落。草皮还可以铺于窗孔式护面墙、框格防护等开孔或格内，形成综合防护。

　　3.1.3植树

　　植树防护的边坡较缓，最好是1:1.5或更缓的边坡。树种宜选用与当地土壤、气候条件相适应、根系发达、生长速度快的品种，最好选用喜水、耐水的乔木和灌木，一般选用杨树、柳树，路堑路面及路肩边缘外0.8-1.0m范围内的路堤边坡上下不宜种植乔木。植树防护可与种草、蒲草皮等防护措施综合应用，以获得更好的防护效果。

　　3.1.4自然形成植被

　　在边坡未形成自然植被前，必须加强对路基的养护。当边坡土质不良时，可在坡面培腐植土促进草类生长，形成植被后，也要对植被进行养护，避免杂草丛生，影响路容。必须重视自然植被的作用，将这种天然防护作为一种防护形式加以主动利用，在设计和施工中，利用旧路控制边坡坡度，改善坡面土质，加强前期养护，促进植物生长，形成防护。

　　3.2工程防护

　　3.2.1坡面防护

　　对于易风化的软质岩石，暴露在大气中很容易风化剥落而逐渐破坏，因而长在坡面上加设一层耐风化表层，以隔离大气的影响，防止风化，抹面厚度一般为3-7cm，可使用6-8年，为防止表面产生微笑裂缝影响抹面使用寿命，可在表面涂一层沥青保护层。

　　3.2.2砌石防护

　　3.2.2.1干砌防护

　　干砌防护的常见形式为干砌片石和干砌块石，可按需要砌单层或双层，单层厚度不小于25cm，干砌片石护坡垫层可采用碎石及砂砾，其厚度为10-15cm，基础选用较大石块砌筑，其埋深至侧沟底。干砌防护中的石料应选择未风化、质地坚硬的片石或块石。

　　3.2.2.2浆砌片石防护

　　浆砌片石防护也是公路路堑边坡防护中常用的工程防护方法。浆砌片石使用水泥砂浆将片石间隙填满，使砌石成为一个整体，以保护坡面不受外界因素的侵蚀，所以比干砌片石有更高地强度和稳定性。干砌或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用，材料易得，施工工艺简单，防护效果较好，因而在公路的边坡防护中得到了广泛的应用。

　　4.公路路堑边坡稳定性分析方法

　　边坡稳定性与评价分析的目的：一是对与工程有关的天然边坡稳定性作出定性和定量评价，二是为合理地设计人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据，边坡稳定性分析评价的方法主要有：地质分析法（历史成因分析法）、力学计算法、工程地质类比法、图解法、极限平衡法、数值分析法等。

　　4.1定性分析方法

　　该方法的优点是综合考虑影响边坡稳定的因素，快速地对边坡的稳定性作出评价和预测。如地质分析法根据边坡的地形地貌、地质条件和边坡变形破坏的基本规律，预测边坡稳定性发展的总趋势及其破坏方式，从而对边坡的稳定性作出评价。对已发生过的滑坡的边坡，则判断其能否复活或转化。而公厕地质类比法是对已有边坡进行详细的调查研究，全面分析工程地质因素的相似性和差异性。

　　4.2定量评价方法

　　实质是一种半定量的方法，虽然你评价结果表现为确定的数值，但最终判定仍依赖人为的判断。目前，所有定量的计算方法都是基于定性基础之上。有图解法、极限平衡法、数值分析方法、近代理论计算法。

　　4.2.1图解法

　　用一定的曲线和诺谟图来表征边坡有关参数之间的定量关系，由此求出边坡稳定性系数，或已知稳定系数及其它参数，求出稳定坡角或极限坡高。利用图解求边坡变形破坏的边界条件，分析软弱结构面的组合关系，分析滑体的形态、滑动方向，评价边坡的稳定程度，为力学计算创造条件。

　　4.2.2极限平衡法

　　极限平衡法在工程中应用最为广泛，根据边坡破坏的边界条件，应用力学分析的方法，对可能发生的滑动面，在各种荷载作用下进行理论计算和抗滑强度的力学分析，通过反复计算和分析比较，对可能滑动面给出稳定性系数，该方法关键在于对滑体的范围和滑面的形态进行分析，正确选用滑面计算参数，分析滑体的各种荷载。

　　4.2.3数值分析方法

　　主要有有限单元法、边界单元法、离散元法、块体理论等等。

　　有限单元法是目前应用最广泛的数值分析方法，其优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质、不连续介质特征，考虑了岩体饿应力应变特征，不足之处是数据真被工作量大，原始数据易出错，不能保证整个区域内某些物理量的连续性。

　　边界单元法计算精度较高，在处理无线域方面有明显的优势，其不足之处为一般边界元法得到的线性方程组的关系矩阵是不对称的。

　　离散元法弥补了有限元法或边界元法的介质连续和小变形的限制，可以直观地反应岩体变化的应力场、位移场及速度场等各个参量的变化，缺点是计算时步需要很小，阻尼系数难以确定等。

　　块体理论能找出具有潜在危险的关键块体在临空面的位置极其分布，块体理论不提供大变形下的解答，能较好地应用于选择边坡开挖的方向和形状。

　　4.2.4近代理论计算法

　　近代理论计算分析是将土力学、岩石力学、弹塑性力学、断裂力学、损伤理学等多种力学和数学计算方法应用于边坡稳定性和定量评价和预测，量化分析设计到稳定性计算、失稳时间预报、稳定空间预测等，可以更充分地反映边坡演变的实际情况，是值得进一步探索完善的量化分析方法。

　　结语

　　公路边坡防护采用以植物为主的生物防护措施，采取多种边坡防护技术，以寻求经济、合理、持续、稳定、高效地恢复和建设植被，以达到防风固沙、稳固路基、美化路基、保护路面、改善生态环境，保证公路畅通无阻的目的。

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