高速公路高邊坡設計與加固要領

2022-10-03 05:36:05 字數 3161 閱讀 7864

針對公路行業高邊坡設計施工時遇見的問題,本文著重從事故產生的原因以及整治方案兩個方面進行闡述。力求在工藝精益求精的前提之下減少事故發生機率,保證公路暢通和國家和人民的生命財產安全。

關鍵詞:高邊坡防護,設計,要領

一高速公路高邊坡事故災害問題簡析

我國公路行業關於高邊坡的規範有待規範。尤其是近年來在高速公路建設中,由於高邊坡的穩定性受控於邊坡所在岩土體的基本特性,地質體的複雜性、多變性和不均質性,使得高邊坡設計也十分複雜。

目前隨著公路建設的快速發展,山區高速公路的修建越來越多,自然而然,高邊坡、深路塹也隨之增多,由於山區特殊的地形地貌及複雜的水文地質、工程地質條件,邊坡出現變形、滑坡的現象也不可避免,如安徽省黃山至杭州高速公路和銅陵至黃山高速公路在開挖過程中產生大量高邊坡變形問題。據有關資料顯示,邊坡問題已變成同**、火山相並列的全球性三大地質災害源之一。 合理的設計及加強高邊坡的穩定性,成為重點研究方向。

二影響高邊坡穩定性能諸因素

考慮到邊坡病害的形成條件:影響路塹高邊坡穩定的主要因素應該放在工作的首要,在設計工程中有目的性地加強對不安全因素的控制,保證設計工程達到經濟和安全的雙重結合。據多年的工作實踐結合查閱相關資料,筆者認為影響路塹高邊坡的因素可總結為以下三個方面。

1路塹高邊坡的工程地質條件

工程地質特徵是判斷邊坡穩定與不穩定的主要因素,它包括以下幾個方面。

(1)地層岩性。地層岩性及其組合是構成高邊坡的物質基礎,岩性決定了岩石的強度、抗風化能力、岩體結構以及邊坡高度。

(2)地質構造。地質構造取決於岩層的產狀、發育程度、節理裂隙的性質及斷層破碎帶的性質等,這些因素是影響路塹邊坡的岩體結構的主要因素。受構造的影響,高邊坡體的結構受節理裂隙發育影響,容易造成岩體破碎,影響路塹高邊坡的穩定性。

(3) 邊坡岩體的風化程度。岩體風化破壞岩體的完整性,同時使岩石物質成份變質,影響岩體的穩定性,造成影響路塹邊坡穩定性的不安全因素。風化程度分為四級:

全風化、強風化、中風化、微風化。應根據不同的風化程度進行相關的設計施工。

(4)水文地質條件。水文條件是影響邊坡穩定性的重要因素,路塹邊坡體內受地下水的影響,岩性軟弱,容易形成坡體滑坡、邊坡滑坡。針對此種情況,地下水及地下水的發育程度是施工中首先需要考慮到的。

2路塹邊坡施工流程

在設計合理的前提下,做好施工組織,選擇有效的施工方法及工藝,尤其做好開挖與支擋工程的有機配合。邊坡防護工程有很多是屬於隱弊性工程,應選擇有經驗、責任心強的施工隊伍,並加強施工質量監督與管理,確保邊坡穩定和結構安全。

3影響路塹邊坡穩定性的其他因素

除上述因素以外,還有一些其他的次要的外在條件,如破壞植被,上部荷載情況,持續降雨等,均對邊坡的穩定有一定的影響。

3 路塹邊破壞型別及其解決方案

路塹高邊坡的變形破壞型別有諸多,從工程防治的難易程度和投資金額的考慮,按照路塹邊坡變形規模和範圍分為:坡體變形、邊坡變形和坡面變形。針對不同的破壞型別採取不同的防治措施,做到因地制宜。

(1)坡體變形

坡體變形的原因在於,邊坡所在山體或斜坡體工程地質條件較差,不良坡體結構或岩體結構在物理和化學作用下很容易產生變形。施工方案應針對影響坡體變形的因素,再結合坡形、坡率設計,採取必要的工程支擋措施,如抗滑樁、預應力錨索框架、抗滑擋土牆等,用以固腳強腰,同時輔以排水及減重等措施,確保坡體的穩定。

(2)邊坡變形

邊坡變形由於地質條件較差,或含水量高,或有傾向臨空的不利結構面,變形破壞等級可以分為一級到數級邊坡的變形,但破壞深度不能不超過6m~7m的安全範圍。針對邊坡範圍內發生的坍塌、淺層滑坡、區域性契形體滑動可以採用改變坡形、坡率或作一些如錨桿框架、仰斜排水孔等一般加固及排水措施,減少災害的發生頻率以及變防治形的進一步擴大。

(3)坡面變形

坡面變形的三種形式為坡體變形、邊坡變形、坡面變形,與此相應的應結合坡體穩定、邊坡穩定、坡面穩定,只有三者同時達到穩定,才能真正做到控制路塹高邊坡的穩定性能。即三者是相輔相成的,坡體穩定是邊坡穩定的基礎。

三高邊坡設計的注意事項

1 詳細的地質資料是設計的前提。高邊坡設計時應考慮岩土體的地層岩性、結構、構造、風化程度及強度特徵。高邊坡是將地質體的一部分改造成為人為工程,其穩定性受控於地質條件和人為改造的程度,設計的邊坡只有符合邊坡穩定的所有邊界條件,才能保持穩定,否則就會造成不必要的災害。

2高邊坡設計是**性設計。由於線長、點多,前期地質調查和勘探中對高邊坡重視不夠,而且變形尚未發生,因此其設計是在對開挖後可能產生的變形型別、規模、部位的**中進行的。資料充分、**準確者將取得成功,否則會導致失敗。

3 高邊坡設計是風險性設計。地質資料的不足使設計依據不充分,存在某種盲目性。地質條件的複雜多變及難以勘察清楚也使設計具有風險性。

如何控制在允許的範圍內,人們對自然的認識還有差距,因而也具有風險性。

4高邊坡設計應該是動態的。要把地質工作延伸到施工過程中,隨著開挖暴露,進一步了解地質條件的變化,進行設計的調整或變更,即所謂「動態設計,資訊化施工」。

5 高邊坡設計要充分考慮邊坡的水文地質條件。水對邊坡穩定的影響主要表現在以下幾個方面:

① 降雨的影響

統計資料表明,滑坡多集中在降雨量多的年份發生,而且很多滑坡是在雨季發生的。因為降雨尤其是長期的降雨使坡體土石逐漸飽水,甚至在隔水層上形成暫時的含水層。這樣一方面增大了邊坡土石體的容重和降低了土石體的內聚力,另一方面還產生了動水壓力和靜水壓力,使邊坡的穩定性急劇降低而產生滑坡。

② 地表水的影響

地表水下滲增加了邊坡土體的含水量,使土達到塑性狀態,降低了土體的穩定性。當水滲入隔水層時使層面間摩擦力和內聚力降低,造成邊坡失穩而下滑。

③地下水的影響

地下水浸濕邊坡,使土石體的容重增加,浸濕範圍加大,浸濕程度加劇,顯著地降低了土石體的抗剪強度。地下水位的公升降,還會產生很大的動水壓力與靜水壓力,地下水還能溶解土石體中易溶物質,使組成斜坡的土石體成份和結構發生變化,導致滑坡的產生。

6高邊坡設計對施工程式和方法應提出嚴格要求。遇雨季施工大量雨水滲入坡體軟化軟弱面,應分層開挖、逐級支擋防護,如一挖到底易造成邊坡變形;大藥量爆破造成岩體破碎、軟弱面鬆動,甚至滑坡等。因此在設計檔案中對施工程式和方法應提出嚴格的要求。

總之,高速公路高邊坡的設計和加固工作是乙個系統,從設計、施工到加固的整個過程中都要求因地制宜,針對不同的水文、地質條件進行相應的設計施工,做好定期的勘查工作,早發現早治理。水文地質、工程地質條件的調查分析要貫穿邊坡設計、施工的全過程,一切以安全作為前提,最大限度的合理運用資金,同時邊坡設計、治理要做到與周邊環境相協調,注重生態防護。使高速公路的建設和社會、人文、環境的發展和諧統一。

[1]程良奎.岩土錨固[m].北京:中國建築工業出版社.2002。

高速公路邊坡防護與加固對策

一 影響邊坡穩定的因素 1 1自然因素 公路是特殊的帶狀構造物,每條公路都要穿越很多地區,由於受地質構造和地形條件等因素的影響,每乙個小區域都有不同的地質和氣候條件。所以,影響邊坡穩定的自然因素包括下列幾方面,即 地質 地形 氣候和水文條件等四個方面。1 2人為因素 一條公路的建設和使用管理,都是由...

高速公路路基邊坡防護措施

作者 田亞南 科技資訊 中旬刊 2018年第03期摘要 高速公路的路基邊坡會因為受到氣候條件 地質結構以及外力破壞等多種因素的影響,而出現坍塌或裂縫等問題。如果此類問題不能得到及時有效的解決,不僅會進一步造成公路路基的損害,而且還會引發高速公路路面的開裂 凹陷,嚴重影響行車體驗和行駛安全。近年來,關...

高速公路工程高邊坡錨索驗收試驗範本

高速公路0標k00 000 000段 左邊坡預應力錨索 杆 張拉 驗收試驗 報告 專案部 年月日 高速公路0標k00 000 000段 左邊坡預應力錨索 杆 驗收試驗報告 前言該內容為工程簡介 本次驗收共n片錨索框架n孔錨索 n錨桿框架n孔錨桿 試驗點的選擇根據該邊坡不同的地質類別和錨索 杆 數量,...