高边坡设计（共12篇）
高边坡设计 篇1
1 工程概述
重庆市大渡口区鑫康路位于大渡口区新城区南侧的49号地块处, 现有一条机耕道通达设计区域全境。设计道路起始段南北两侧紧靠即将修建的鑫瑞乐居小区, 西侧山顶规划有110k V变电站一座, 起始点为规划的区疾控中心, 精通段北侧与精通集团相邻, 末端与袁茄路相接。该区域为一丘陵地带, 分布有较多旱土和水田, 并有少量民房, 地形标高在256.00m~322.00m之间, 局部路段地形变化较大, 经现场踏勘发现该区域内有一条过境的高压燃气管线需要搬迁, 区内水文地质条件较简单, 对工程建设无不利影响。地下水对混凝土无腐蚀性。
2 工程简况
鑫康路总长1344.78m, 其中乐居段长814.43m, 其中K0+000~K0+200段路基宽16m, K0+200~K0+814.43段路基宽22m;精通段长530.35m, 路基宽32m;以及布置在道路上的给水、雨水、污水、燃气、电力、电讯、照明等管线和高边坡的处理等。
3 项目建设条件
3.1 地理位置
鑫康路位于大渡口区新城区南侧的49号地块处, 处于袁茄路以西, 并穿越陈庹路和鑫瑞乐居小区的一条东西向道路。该道路介于建桥工业园A区和金家湾新城区之间。设计道路起始段南北两侧紧靠即将修建的鑫瑞乐居小区, 西侧山顶规划有110k V变电站一座, 起始点为规划的区疾控中心, 精通段北侧与精通集团相邻, 末端与袁茄路相接。
3.2 气象
该地区属于四川盆地中亚热带湿润季风气候区, 大陆性季风气候显著, 具有东暖、夏热、秋长、雨量充沛、无霜期长等特点。多年平均降雨量1088.8mm, 由于受季风环流影响, 降雨年内分配不均, 4月至10月降雨量占全年的85%, 且多呈大雨或暴雨, 常诱发滑坡等地质灾害。常见灾害性天气有暴雨、伏旱。
3.3 水文
鑫康路场地范围内无天然地表水体。地下水分为碳酸盐岩溶水、碎屑岩类空隙-裂隙水、基岩裂隙水和松散岩类空隙水。地下水受污染程度低, 水质以碳酸硫酸钙镁型为主, 主要接受降雨补给, 以溢水点、泉等形式排泄于地表。
区内水文地质条件较简单, 对工程建设的不利影响较小。地下水对混凝土无腐蚀性。
3.4 地形地貌
乐居段围绕大渡口区拆迁安置房乐居小区而建, 乐居小区场地已基本整平, 整平标高275.00~281.00。地势上西高东低, 相对高差约20m。精通段现为居民居住区, 地势上大致向东倾斜, 地形较为平坦, 地形坡度一般为5°~8°, 局部可达20°。属构造剥蚀浅丘地貌单元。
3.5 地质构造
拟建场地位处于观音峡冲断背斜南东翼, 岩层呈单斜状产出, 岩层产状195°∠12°。构造裂隙较发育。
3.6 地层岩性
据本次地面工程地质测绘揭示, 场地内主要为人工回填的填筑土 (Q4ml) 覆盖, 下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组 (J2S) 粉砂质泥岩与砂岩互层。
3.7 场区主要工程地质问题
鑫康路乐居段工程地质条件比较复杂, 精通段工程地质条件简单。现就鑫康路乐居段 (K0+000.000~K0+814.425) 选取有代表性地段作简要工程地质评价。
K0+040~K0+080段:从设计纵断面可知, 乐居段K0+040~K0+080设计路面标高291.94m~294.36m, 而乐居小区道路路面设计标高在此段设计路面标高271.00m~275.00m, 即将在此段形成高约20m的人工岩质边坡。边坡岩体为粉砂质泥岩, 粉砂质泥岩极易风化, 若不及时治理, 必将导致边坡失稳。
K0+080~K0+160段:此路段由于在乐居小区平场时施工方野蛮施工。边坡几乎直立开挖 (现场目测高宽比1∶0.1) , 且开挖后未采取任何合理有效的护坡措施。现K0+080~K0+160段边坡岩体由于受风化和裂隙切割影响, 现已处于蠕动变形阶段, 应立即施工处理。
K0+160~K0+300段:此路段原始地形为一冲沟, 现状基本回填, 但由于近期乐居小区平场施工, 现已形成高约5m~8m的人工土质边坡, 现已处于蠕动变形阶段, 应立即施工处理。
其余路段踏勘时未发现不良地质现象。
3.8 地震效应
设计时按6度抗震设防。设计基本地震加速度值为0.05g, 地震动反应谱特征周期值为0.35s。
4 建设方案
4.1 平面设计
本道路乐居段处于高边坡区域, 边坡顶部部分区域还布置有厂房, 而边坡底部为乐居安置小区。平面线形往道路右侧移动, 就会导致挖方高度急剧增高, 如果往道路左侧移动, 就会导致填方边坡高度增大, 并影响乐居小区建筑的施工, 本着服从规划、讲究实际的前提, 本项目对道路平面线形未进行调整。
4.2 纵断面设计
在纵断面设计中, 既要保证本道路以及相临道路的安全, 又要充分用足规范中的允许值, 为横断面设计创造条件。
道路纵断面线形主要遵循调整后的规划设计高程;同时根据路线实际情况对原变坡点进行一定程度的调整。本设计调整K0+053处变坡点高程, 以缓解本路段相临小区边坡高度;在K0+200处, 由于有另外一条道路在此处与本道路衔接, 为保证该道路安全, 该桩号处设计标高为305.10;将K0+523.547处变坡点高程改成280.50, 以便乐居小区内道路能接入鑫康路;同时在K0+605.245处增设一个变坡点, 以保证地下天然气主管的埋深。整个路段道路纵坡较大, 起伏较大、行车舒适性较差。
最大纵坡取值为8.997%, 最小纵坡为0.428%, 整个道路纵断面线形标准较低。
4.4 路基路面设计
4.4.1 横断面设计
鑫康路乐居段 (K0+000~K0+200) 总宽16.0m, 其中车行道共宽8.0m, 两侧人行道各宽4.0 m;鑫康路乐居段 (K 0+2 0 0~K0+814.94) 总宽22.0m, 其中车行道共宽12.0m, 两侧人行道各宽5.0m;鑫康路精通段总宽32.0m, 其中车行道共宽16.0m, 两侧人行道各宽8.0m。
在鑫康路精通段末端右侧与袁茄路相衔接处进行了拓宽。
4.4.2 路基设计
由于鑫康路周围的地块即将投入使用, 陈庹路也即将进行施工;因此路基的填挖方设计应结合红线和周围地块的开发使用, 采用不同形式, 以免造成不必要的浪费。
4.4.3 边坡支护结构
本工程乐居段K0+070~K0+340两右侧地形起伏较大、并修建部分建筑物, 为减少挖方和拆迁, 本次设计对该路段边坡进行防护。对于乐居段靠近乐居小区一侧大部分路段用桩板式挡土墙进行防护, 对局部路段用挡土墙都无法保证道路和小区正常使用的, 采用锚喷护坡和挡土墙相接合的方法进行支护。
4.4.4 排水系统设计
由于本工程为城市道路, 道路以及道路两侧的雨水都通过雨水管进入袁茄路雨水管, 故对本工程两侧的雨水仅通过设置临时性的排水边沟将雨水引入场外。
4.4.5 交通安全设施
本道路平纵线形较差, 易引发交通事故, 并且道路外侧为民房, 交通事故发生后, 产生的后果比较严重;为保证道路两侧居民安全, 在本路段高填方和高挡土墙路段均设置防撞墙。
5 结语
在高边坡区域设计市政道路, 首先要正确合理的选择平纵线形, 恰当地使用规范中的极限值, 为横断面设计创造有利条件;其次在横断面设计时, 要采取合理的断面形式和支挡结构, 这样才能使设计方案更符合实际。
高边坡设计 篇2
治理工程设计方案
四川省乐山地质工程勘察院
二○一○年七月
绪
言
二○七地质队大院内的南西侧水塔区的1处边坡，在2010年7月16日晚的暴雨冲刷下局部出现了滑塌变形，滑塌物主要为浅表覆盖的松散土体。目前滑塌区长度约20m3，滑塔区高度约10m，滑塌堆积体体积约30m3，所幸未造成人员及财产损失。该段边坡坡顶为二○七地质队供水水塔、坡脚3米外为层数6层的24#职工住宅楼，总体长度约40m3；为确保该边坡的稳定及坡顶水塔和坡脚住宅楼的安全，二○七地质队相关部门邀请我院进行边坡治理工程设计方案。
第一章
环境地质特征
一、地形地貌
边坡区地貌上属构造剥蚀浅丘宽缓冲沟右岸斜坡部位，后因建筑需要进行岸坡开挖及沟谷回填，形成目前较陡斜坡地形；其地势呈斜坡小坎状，坎高约2～3米；边坡总体坡向东，整体坡度约30～40度左右（局部的小坎坡度约50～60度），斜坡区坡面覆盖1～2米左右的崩坡积松散层，局部小坎部位基岩裸露。该段斜坡区高差约30米；边坡中上部为水塔（访问基础砌置在强风化岩石上）、坡脚为建筑24#楼时修建的条石挡墙，高度约2.5米。坡面植被较发育，为灌木及乔木，最大树径约0.3米，树高约15米；局部树木外倾明显。
二、地质构造
据区域地质资料，场区构造条件简单，属平缓单斜构造；基底岩层倾向北西，倾角5～8度；岩土体组合一般为上覆第四系崩坡积松散土石，厚度约1.0～2.0米，下伏白垩系上统夹关组砂岩夹砂质泥岩，岩体节理
裂隙局部较发育。
第二章
岩土体工程地质及水文地质特征
一、岩土体工程地质特征
边坡区岩石为软质岩类，局部裂隙较发育，特别是浅表岩石在卸荷、风化等作用下，岩体破碎～较破碎，坡面树木根劈作用加剧了坡面岩体裂隙的张开，在暴雨及其它地表水入渗软化和暴雨冲刷、狂风对树木的作用等，边坡岩土体极易产生局部滑塌。
二、水文地质特征
1、地表水
场地位于较陡斜坡区，降水排泄快；但坡面无明显集排水设施，降水为自然面流。因斜坡表层松散层堆积，坡面汇水面积较大，近年来灾难性强降雨增多，故地表水对边坡局部稳定性影响较大。
2、地下水
边坡区地下水为基岩裂隙孔隙水，补给源主要是降雨；因边坡坡度陡，地下水径流途径短；雨后泻出转变为地表水，节理裂隙为地下水排水通道，因边坡坡脚冲沟切割较深，基岩裂隙孔隙水总体水位埋深较大；其含、透水性受岩性、构造、地形、植被影响。该地下水对边坡稳定性有一定影响。
第三章
防治方案
一、防治目标及要求
防治目标。地质灾害防治目标包括形象目标和安全目标，形象目标指防止对象的范围、部位。防治工程应达到安全标准为依据保护受灾对象的重要性。有关工程规范合理确定。关键是适度，即不能标准过低，治而无
效，又不能过分追求高标准，多耗资金。因此，应选择合理的防治工程。
防治要求。认真贯彻以“防”为主，“防”“治”结合的方针，首先尽量避免破坏易于诱发的环境条件，同时增强原有安全稳定状态，以免诱发地质灾害，灾害治理工程要掌握好时机，原则是早治理，一旦稳定条件恶化，那样会增加险情，加大治理成本。地质灾害防治工作的实施，需要专业队伍明确灾害险情，制订具体设计施工方案。
二、防治工程方案
根据乐山地区同类边坡的防治工程经验，并结合本边坡的特点，按施工工艺及方法要求；鉴于该段边坡总体坡度不大、坡面松散堆积层厚度较小、边坡整体稳定性较好的特点，边坡防护方案以减轻或降低诱发因素影响——地表水及坡面乔木（特别是高大乔木）为主，并对局部松动、滑塌体进行清理，必要时进行格栅护坡的方式。因此，具体的防护措施为：
1、坡面截排水沟。在边坡中部设置纵向截排水沟，将坡面上部的降水汇集并排放到坡脚，防治地表水对坡面松散土体的冲刷、软化。
2、坡面树木清理。对坡面的树木进行清理，防治树木根劈作用加剧表层岩体破碎及狂风吹树产生对浅表松散土体的拉力而造成的局部土体滑塌。对坡面的低矮乔木应予以保留，必要时增加绿化以保持水土。
3、坡面松动、滑塌体清理。对坡面已产生明显松动及滑塌的岩土体进行适当清理，以防止暴雨时诱发加剧滑塌。
4、格栅护坡。在高度较大坡度较陡的坎阶区段，当坡面清理量较大或可能诱发滑塌时，应采取格栅护坡措施。
预计的主要工作量约：土石方开挖100m3、砖砌截排水沟80米、清理
树木20株、格栅C20钢筋混凝土50m3，格栅锚杆200m，土方回填50m3。
三、费用概算
根据上述方案预计的工作量，按乐山地区的项目费用单价经验概算的工程费用约20万元。
二○七地质队7#楼及水塔区边坡 滑塌地质灾害应急排危方案
二○七地质队大院内南西侧7#楼及水塔区的1处边坡，在2010年7月16日晚的暴雨时局部出现了滑塌变形，所幸未造成人员及财产损失。为此，二○七地质队相关部门邀请我公司进行现场踏勘并提出相应方案。
我公司于17日一早派出相关人员到现场踏勘，该段边坡坡顶为二○七地质队供水水塔、坡脚3米外为层数6层的7#职工住宅楼。现状滑塌体处于蠕滑变形阶段，其现状滑动位移量不大，滑塌物为浅表覆盖的松散土体，滑塌区长度约15m，滑塔区高度约10m，滑塌体体积约50m3，滑塌体上的树木严重倾斜，土质已明显疏松；若在暴雨及狂风作用下，倾斜树木将倾倒而加剧浅表滑塌体变形失稳和打击坡脚住宅楼；同时根据天气预报情况，近期灾难性暴雨天气还将频发。为此，针对目前的险情，先提出如下应急排危方案：
1、立即清除坡面倾斜树木，防止其倾倒及加剧滑塌体变形而威胁坡顶水塔及坡脚职工住宅楼的安全。
2、适当清理滑塌体，防止其在持续暴雨下失稳下滑而威胁坡脚的职工住宅楼安全。
应急排危方案立即进行实施，其后应提出专门的边坡防治方案，对坡体进行彻底根治，确保边坡的长期稳定及坡顶水塔和坡脚住宅楼的安全。
四川乐山二○七建设工程公司
人工边坡治理设计案例分析 篇3
【关键词】边坡；治理设计；分析
随着城乡建设幅度不断扩大，人为大规模的开挖，造成工程建设中人工边坡越来越多，设计合理可行的治理方案，为消除工程隐患，减少损失伤亡、社会稳定具有重要的实际意义。
1.边坡特征
该边坡位于四川省德阳市某县，该边坡为为岩质边坡，上下共三阶边坡，每阶边坡高5.1米，总高度为15.3米，横宽约235米，每阶边坡坡度约73°，坡面段为粉质粘土和强风化～中风化的泥岩，其余坡面段为中风化砂岩，层状产出，无断层、裂隙密集带通过，坡面上有两处裂隙面，各裂隙面大角度呈现垂直分布；结构面结合良好，外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角在35°—75°，整体较稳定；该边坡岩体类型为II类。
2.水文地质条件
该边坡地下水主要为基岩裂隙水，存储于白垩纪下统白龙组泥岩的风化裂隙及构造裂隙中，基岩裂隙水的水量受主要受岩体的裂隙发育程度控制，补给来源主要为降雨和地表水体的补给，排泄方式为通过基岩裂隙向地势低洼处渗流。该区水位埋深10m，水量较缺乏。
3.稳定性分析与评价
在不考虑边坡的坡高、坡顶荷载及水文地质等条件下，由该边坡坡面与岩体结构面关系赤平极射投影图分析，以及稳定性极限平衡可知，坡面受岩层产状（150°∠10°）、裂隙面产状（280°∠40°和220°∠80°）、人工边坡倾向（220°∠75°）以及天然边坡倾向（220°∠10°）这五组结构面控制，岩层倾向与坡向大于90度斜交，岩层倾角较小，两构造裂隙投影线交线与坡向投影线位于同侧，并且两构造裂隙投影线交点位于人工边坡的内侧，说明结构面组合交线的倾向于坡面倾向一致，其倾角大于坡脚，天然状态下整体边坡处于基本稳定状态，发生整体崩塌的可能性较小。但坡面存在裂隙交错发育，贯通性良好，坡面岩体被裂隙以及层面切割，已经形成大小不一的楔形岩块，且开挖坡脚后造成边坡浅表层松动，风化在风化作用、降水以及自身重力的作用下，楔块与表层风化物则会向下掉落，坡面逐渐形成凹陷的岩腔，发生局部崩塌的可能性较大，导致该边坡失稳。
4.设计方案与结果
根据该场地勘察资料提供相关设计参数进行计算，按照国家相关规范[1-3]进行结果验算，得出该边坡治理方案为坡面修整+挂网喷砼。结果如下：
短锚共设计七排：第一排相距坡顶面0.5米，锚杆长度为4.0米；第二排相距坡顶面3.0米，锚杆长度为4.0米；第三排相距坡顶面5.5米，锚杆长度为4.0米；第四排相距坡顶面8.0米，锚杆长度为4.0米；第五排相距坡顶面10.5米，锚杆长度为3.0米；第六排相距坡顶面13.0米，锚杆长度为3.0米；第七排相距坡顶面15.5米，锚杆长度为2.0米。锚杆倾角为20°。成孔孔径为50mm，成孔的深度应大于嵌入深度50cm。
锚杆横向间距为2.5m，采用1根Φ20螺纹钢（HRB335）制作，且每隔1.0m设计一个定位器，定位器采用3根支架钢筋焊接制作，注浆采用M30水泥砂浆，水灰比选用0.4：0.5，灰砂比为1：1.注浆体抗压强度不得低于30Mpa，全孔注浆，在露头处，将钢筋弯曲100mm，然后再与钢筋网网点牢固焊接，喷锚钢筋采用Φ6@300热轧圆钢编制而成。喷浆采用C20混凝土，水泥与砂石的重量比为1：4-1：4.5，砂砂率为45%-55%，水灰比宜为0.33-0.45，喷射厚度为80mm，初喷厚度为30mm。坡面设置泄水孔，间距按3.0m×3.0m布置，泄水孔进水侧设置土工布+卵石堆囊，坡面上裂隙较大的地方应适当加密泄水孔的布置。
5.结论
（1）该边坡支护完成后，坡体及坡面未出现变形裂隙，后期监测结果表明，该边坡经治理后在暴雨+地震工况下整体处于基本稳定-稳定状态，说明该护坡设计方案是可行的。
（2）通过边坡支护设计，大大提高了边坡整体稳定性，降低了边坡失稳所带来的危害。
参考文献
[1]中華人民共和国行业标准，建筑边坡工程技术规范（GB50330—2002）[s].北京：中国建筑工业出版社，20012.
[2]中华人民共和国国家标准，锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086—2001）[s].北京：中国计划出版社，2001.
岩土高边坡的设计方案 篇4
对于丘陵等地带的商住开发区建设, 难免会出现高边坡岩土的工程设计情况, 这类工程设计应该引起开发商以及建筑规划师和设计师的高度重视, 同时也是本文需要重点探讨的问题。
1 岩土高边坡设计方案的案例概况
该岩土高边坡工程属于某一地区的山地住宅小区, 北面为山岭, 削山处理后在山体北侧形成高数十米、长约一百多米的边坡, 但在边坡支护设计时由于考虑到工程结构上部会发生大面积垮塌, 同时结构的中部会形成扇形结构的张性裂缝, 因此被迫修改设计方案。原设计在道路地质勘察时并没有经过专门的边坡勘察, 只是附带做边坡勘察, 因此设计院按照1:1.0的坡率对岩土高边坡进行8级支护划分设计, 坡面设计采用喷砼。经过地质勘察分析, 该岩土高边坡为顺层坡结构, 工程场地的地质为沉积岩, 后经过地质作用以及岩层的分化作用局部有粉砂岩、砂砾岩以及细砂岩等间杂分布的岩层, 因此该工程的地质发育不良, 经设计方协商大致作如下设计如表1[1]所示:
2 岩土高边坡方案的设计重点
首先在该工程的规划设计中应该引进岩土工程设计师, 小区建筑结构的设计通常应该有建筑师或规划师进行总体规划设计。其次在设计阶段应该进行工程边坡地质的测绘、边坡勘察以及地形图的测绘等, 初步确定该工程建筑的地质稳定性, 从而对不良地质情况进行评估, 以便于岩体高边坡结构的总体设计。在测绘工程设计地形图时应确保测绘的准确性, 地形图的设计测绘关系到岩土高边坡工程的平面图设计以及地基的设计处理、边坡的支护设计等。此外, 应该在设计过程中针对该工程建筑的航拍地形图进行修测, 从而准确了解地下水的分布情况。在岩质边坡的钻探过程中, 由于该地区的植被较密集, 因此存在钻机搬迁以及补给水源困难的情况, 再加上该地区的岩层发育破碎, 所以设计取样时会导致资料收集不准确的情况出现, 从而使设计方案的准确性无法得到保障。
另外, 在该工程的岩土高边坡支护设计[2]时, 设计师要留足设计的空间, 例如对于坡脚以及坡顶的设计要注意设置好排水沟与截水沟, 截洪沟到坡肩要确保留有一定的距离。这样设计的主要目的是为了坡肩不坍塌, 而且边坡的设计要留有一定的中间平台以及坡率, 在建筑物以及道路之间要留有足够的空间, 在边坡支护设计时要重点考虑采用经济的格构式锚索挡墙方案, 而避免采用不经济而且不安全的锚杆预应力锚索和抗滑桩等方案进行设计。
除此之外, 该工程的设计中, 对于由高填方形成的高边坡, 设计时应该通过高架结构与高挡土墙两种设计方案的对比分析, 从设计方案的经济性与安全性等方面考虑, 选择合适的设计方案。
3 岩土高边坡方案的设计过程分析
3.1 岩土高边坡设计方案坚持动态化设计
由于该地区的工程设计属于丘陵地带的地质, 因此地质情况变化较大。通过地质勘察来分析, 设计师很难从有限的工程地质测绘以及勘察孔中准确分析该工程的岩体属性以及地质情况, 特别是工程设计的总体结构情况等。而这些最本质的设计参考特征需要在开挖之后才能进一步确定, 因此在设计时, 设计人员应该深入工程现场进行实地勘察, 从现有的地质状况中收集应有的数据资料, 在准确分析、评估的基础上进行方案设计, 从而出现设计差错能及时进行修正。
3.2 岩土高边坡方案设计要重点把控边坡支护设计
针对该工程实际情况分析, 在设计时不应该采用喷射混凝土的护面来进行支护设计[3], 特别是对裂隙发育性边坡, 采用喷射砼不仅影响建筑物的美观性, 而且与周围建筑环境不协调。此外, 裂隙在该工程的岩土体结构中属于下渗通道, 地下水一旦通过砼面层结构时, 就会带走很多的岩体颗粒, 因此会引发地下结构空洞的情况出现;另外, 对于工程中的爆破工艺设计选择也要科学合理, 在支护设计时要考虑到最不利的设计情况, 设计要综合考虑不利工况之下的高边坡结构的稳定性与安全性。
3.3 兼顾“科学安全、效益优先、降低成本”的设计原则
设计方在岩体高边坡结构设计时除了上述需要注意的相关事项以及设计的把控重点之外, 还应该兼顾“科学安全、效益优先、降低成本”的设计原则, 特别是对地质构造相对复杂的岩质高边坡设计, 应该充分考虑并采用较大的坡率进行设计。因为岩体高边坡在上层土体结构受到风化作用时, 经过雨水的作用会形成滑坡以及位移, 从而影响建筑物的结构稳定性。尤其是当高边坡的岩层为凝灰质砂岩或凝灰岩时, 其裂隙结构的填充物会随着雨水的冲刷变成岩层滑动的润滑剂, 从而使岩层结构在外力等重力负荷作用之下出现下滑的现象。
在高边坡支护设计时, 应该采用承载能力较强的预应力锚索, 因此在设计过程中还应该考虑到锚头的防腐处理问题。通常情况下, 在潮湿的地区进行岩土高边坡结构设计, 自由段之间的杆体与高预应力作用下的锚头材料容易受到锈蚀的作用从而断裂, 所以在这一阶段的设计应该尽量控制好岩土高边坡结构的预加应力。尤其是在支护设计之前, 应该深入现场对地形以及山谷、凹形坡等低洼的部位检查其是否存在堆积物, 并评价堆积物的状况。在实际的勘察设计中, 应该分清堆积层, 如果设计过程中有特别的需要, 还可以进行补充勘察设计, 从而保证该岩土高边坡的设计方案具有可行性。
4 结语
岩土高边坡设计是一项十分重要的内容, 也是重点环节, 如果设计不到位, 就会为工程的后期施工带来诸多的安全隐患。对此本文以实例分析, 对中国常见的高边坡岩土工程设计的相关内容进行分析, 从设计的角度减少工程安全隐患, 不断提高工程建筑的结构稳定性。
参考文献
[1]周韬.岩土高边坡设计研究[J].低碳世界, 2014 (23) :303-304.
[2]张忠成.高边坡岩土工程设计[J].科技创新与应用, 2012 (13) :15-16.
边坡防护整治施工组织设计方案 篇5
公路边坡沿公路分布的范围广，对自然环境的破坏范围大，如果在防护的同时，能够注意保护环境和创造环境，采用适当的绿化防护方法来进行，则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点，也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。
边坡设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。
对公路边坡进行防护，必须考虑以下问题：①边坡稳定：保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差与温度变化的影响，防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程，从而保护路基的整体稳定性。②环境保护:使工程对环境的扰乱程度减少到最小，并谋求人工构造物与自然环境相协调。③综合效应：综合防光，防眩，防烟，诱导司机视线，改善景观等目的进行边坡绿化防护，充分发挥防护工程的综合效益。
1。工程防护 1.1 抹面与捶面[1] 1.1.1适用条件：
①对各种易于风化的软岩层（如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等）边坡，当岩层风化不甚严重时；
②所防护的边坡，本身必须是稳定的，但其坡面形状、陡度及平顺性不受限制；
③所防护的边坡，必须是干燥、无地下水的岩质边坡。1.1.2构造要求：
①抹面厚度一般为5～7cm，捶面厚度为10～15cm，一般为等厚截面。②抹面与捶面工程的周边与未防护坡面衔接处，应严格封闭。如在其边坡顶部做截水沟，沟底与沟边也要做抹面或捶面防护。③大面积抹面或捶面时，每隔5～10m应设伸缩缝。
1.2 灌浆与勾缝[1] 灌浆适用于石质坚硬、不易风化、岩层内部节理发育，但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡。
勾缝适用于石质较坚硬、不易风化、张开节理不甚发育，且节理缝较大较深的岩石路堑边坡上。
1.3水泥土护坡 1.3.1适用条件：
①适用于粉土、粉砂、粉质粘土、粘土等填方边坡。②易受洪水浸淹的路基填方边坡。③可用于盐渍土地区。
1.3.2构造要求：水泥土护坡厚度一般为10～20cm。水泥掺量一般为8％～15％，具体掺量施工时根据现场试验确定。
1.4 护面墙[1] 1.4.1适用条件：
①多用于易风化的云母岩、绿泥片岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段，以防止继续风化； ②所防护的边坡本身必须是稳固的；
③护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙和肋式护面墙。实体护面墙适用于一般土质及碎石边坡；空窗式护面墙用于边坡缓于1：0.75，孔窗内可采用捶面（坡面干燥时）或干砌片石；拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整，而需要防护上部边坡者或通过个别软弱地段时，边坡岩层较完整且坡度较陡时采用肋式护面墙。1.4.2构造要求：（1）实体护面墙
①厚度视墙高而定，一般采用0.4～0.6m，底宽一般等于顶宽加H/10～H/20;单级护墙的高度一般不超过15m，多级护墙的总高度一般不超过30m。②沿墙身长度每隔10m设置一道2cm的伸缩缝，缝内用沥青麻筋填塞。在泄水孔后用碎石和砂做成反滤层，以排除墙后排水。
③修筑护面墙前，对所有的边坡清除风化层至新鲜岩层，对风化迅速的岩质（如云母岩、绿泥片岩等）边坡，清挖出新鲜岩面后，应立即修筑护面墙。
④顶部应用原土夯填，以免水流冲刷。（2）孔窗式护面墙
孔窗式护面墙的窗孔通常为半圆拱形，高2.5～3.5m,宽2～3m，半径1～1.5m。其基础、厚度、伸缩缝等与实体护面墙相同，窗孔内视具体情况，采用干砌片石、植草或捶面。（3）拱式护面墙 拱跨较小时（2～3m），拱圈可采用10#水泥砂浆砌片石，拱高视边坡下面完整岩层高度而定，拱跨较大时，可采用砼拱圈。
1.5 喷浆或喷射混凝土防护[1] 1.5.1适用条件: ①适用于岩性较差、强度较底、易风化或坚硬岩层风化破碎、节理发育、其表层风化剥落的岩质边坡；
②当岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落，以及局部小型坍塌、落石时，可采用局部加固处理后，进行大面积喷浆（喷射混凝土）。③对于上部岩层风化破碎下部岩层坚硬完整的高大路堑边坡； ④不能承受山体压力，边坡须是稳定的。1.5.2构造要求：
①喷浆厚度不宜小于1.5～2cm，喷射混凝土的厚度以3～5cm为宜。②为防止坡面水的冲刷，沿喷浆（喷射混凝土）坡面顶缘外侧设置一条小型截水沟。
③浆体两侧凿槽嵌入岩层内。
1.6 喷锚防护[2] 1.6.1适用条件: 凡易于喷浆（喷射混凝土）防护的岩质边坡，当岩层风化破碎严重、节理发育，在破碎岩层较厚的情况下，如果继续风化，将导致坠石或小型崩塌，从而影响整个边坡的稳定性。它具有较高的强度，较好的抗裂性能，能使坡面内一定深度内的破碎岩层得以加强，并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。1.6.2构造要求：
①为防止坡面水的冲刷，沿喷浆（喷射混凝土）坡面顶缘外侧设置一条小型截水沟。
②锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定，用1：3的水泥沙浆固结。
③喷浆厚度不小于3cm，喷射混凝土的厚度不小于5cm。
④锚杆的类型有树脂锚杆、全长砂浆锚杆、塑料锚杆、水泥锚杆和缝管锚杆。
⑤提高锚杆承载力的措施主要有延长锚固段长度、二次压浆、采用端头扩大或多段扩大头锚杆、重复高压灌浆和改变锚杆传力特征的剪力或压力型锚杆。其中二次压浆和重复高压灌浆比较实用有效。
1.7 土钉墙[3] 土钉墙是一种较新式的结构物，它主要由“钉”（即锚杆）、混凝土面板（挂网喷射混凝土）、锚板组成。1.7.1作用机理
通过规则排列的锚杆（“钉”）、面板、锚板将边坡一定范围内的土体进行原位加固，形成一种复合结构式的墙——土钉墙，墙后土压力由土钉墙承担。1.7.2适用条件
主要适用于风化破碎较严重的岩石边坡，也可用于粉土、砾石和砂土边坡。承受土压力一般，其最大优点是从上往下逐层开挖土石方并及时对边坡进行封闭加固，能有效减少边坡因开挖临空而带来的英里释放，使边坡保持原来的稳定结构，避免坍塌。1.7.3构造要求：
①施工程序为：成孔－清孔－置筋－注浆－喷射第一层细石混凝土－装挂钢丝网－喷射第二层细石混凝土；
②第一层细石混凝土厚7～10cm,第二层细石混凝土厚8cm。
1.8 预应力锚索梁[4] 预应力锚索梁是最近几年发展起来的一种新型加固措施。结构分为锚索和锚梁两部分。1.8.1作用机理
把破碎松散岩层组合连接成整体，并锚固在地层深部稳固的岩体上，通过施加预应力，使锚索长度范围内的软弱岩体（层）挤压密实，提高岩层层面间的正压力和摩阻力，阻止开裂松散岩体位移，从而达到加固边坡的目的。这种方法的最大特点是：可保持既有坡面状态下深入坡体内部进行大范围加固；预先主动对边坡松散岩层施加正压力，起到挤密锁固作用；同时，锚索孔高压注浆，浆液充填裂隙和孔隙，又可提高破碎岩体的强度和整体性；结构简单、工期短、造价低廉。1.8.2适用条件
裂隙和断层发育、防缓边坡工作量巨大的高陡边坡。3.构造要求：
①锚梁：锚梁为钢筋混凝土梁，采用C30混凝土浇注，它不仅为预应力锚索提供反力装置，而且也对边坡岩土有着框箍和压紧作用。②锚梁的施工顺序为：防线挖槽—绑扎钢筋—支模—浇注混凝土。③锚梁与锚索交叉部位预留塑料套管，便于锚索从中间穿过；在锚头部位预埋承压钢板，并与锚梁浇注成整体。
④预应力锚索施工程序为：放点钻孔—编制钢绞线—注浆—张拉锁定。⑤可与喷射混凝土或框格护坡相结合。
2植物防护 2.1 种草 2.1.1适用条件
边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡，一般要求边坡坡度不陡于1:1，边坡坡面水径流速度不超过0.6m/s，长期浸水边坡不适用。2.1.2种植方式
根据施工方法不同，有以下几种方式:（1）种子撒播法：适用于边坡土质较软，厚度在25mm以下的沙性土，23mm以下的粘性土，以及边坡缓于1：1的情况。
（2）喷播法：适用于砾间有砂的砾质土，或厚度在25mm以下的砂质土，厚度在23mm以下的粘性土、亚粘土土坡，或当厚度在25mm以上的硬质土时，在常降暴雨地区，则与铺席工程并用。
（3）客土喷播法[5]：客土喷播技术是一种改善边坡植生环境，促进植物生长，从而在普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡上实现立体绿化、恢复自然植被的新技术。客土喷播法具有广泛的适应性，土质或岩质边坡都适用。
（4）点穴、挖沟法
方法：点穴法是在边坡上用钻具挖掘直径5～8cm、深10～15cm的洞，每平方米约8～12个，将固体肥料等防入，用土、砂等将洞埋住后，再种种子。挖沟法是在边坡大致按水平间隔50cm左右，挖掘10～15cm深的沟，放入肥料后，撒播种子。
适用于：公路两侧的绿化用地立地条件较差的情况，如硬质土或花岗岩风化砂土挖方边坡。
2.2 铺草皮 2.2.1适用条件
各种土质边坡，特别是坡面冲刷比较严重、边坡较陡（可达60°），径流速度达0.6m/s时。2.2.2铺草皮的方式
平铺、水平叠铺、垂直坡面或与坡面成一半破脚的倾斜叠置，以及采用片石等铺砌成方格或拱形边框、方格内铺草皮等。
2.3 植树
适用于：各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡，边坡坡度不陡于1：1.5，在路基边坡和漫水河滩上种植植物，对于加固路基与防护河岸收到良好的效果。可以降低水流速，种在河滩上可促使泥沙淤积，防止水流直接冲刷路堤。植树最好与植草相结合。高等级公路边坡上严禁种乔木。3 柔性支护 3.1 三维植被网[6] 三维植被网又称防侵蚀网，以热塑树脂为原料。结构分为上下两层，上层为一个经双面拉伸的高模量基础层，强度足以防止植被网的变形，并能有效防止水土流失，下层是一层弹性的、规则的、凹凸不平的网包组成。3.1.1作用机理：
三维植被网是由多层塑料凹凸网和高强度平网复合而成的立体网结构。面层外观凹凸不平。材质疏松柔韧，留有90%以上的空间可填充土壤及沙粒，将草籽及表层土壤牢牢护在立体网中间。3.1.2特点
① 固土效果极好。实验证明：在草皮形成之前，当坡度为45度时，三维植被网的固土阻滞率高达97.5%。即使坡面角达到90°时，三维植被网仍可保留阻滞住60%的土壤。
② 抗冲刷能力强。三维网垫及植物根系可起到浅层加筋的作用，这种复合体系具有及强的抗冲刷能力，能够达到有效防护边坡的目的。
③ 网垫原材料采用聚乙烯，无毒且化学性质稳定可靠，埋在地下寿命可达50年以上，即使暴露在阳光下寿命也长达10多年。
④ 草种采用混合草种，生长成坪快；抗逆性强、耐贫瘠、耐粗放式管理等。3.1.3适用条件
设计稳定的土质和岩质边坡，特别是土质贫瘠的边坡和土石混填的边坡可以起到固土防冲并改善植草质量的良好效果。3.2 钢绳网主动防护[9] 通过锚杆和支撑绳以固定方式将钢绳网盖在坡面上。
作用机理为通过固定在锚杆或支撑绳上并施以一定预张拉的钢绳网，以及在用作风化剥落、溜塌或坍落防护中抑制细小颗粒、洒落或土体流失时铺以金属网或土工格栅，对整个边坡形成连续支撑。其预张拉作业使系统紧贴坡面形成了局部岩坡或土体移动或发生细小位移后将其裹缚于原位附近的预应力，从而实现其主动防护的功能。其系统作用原理类似喷锚支护等层面防护体系。然其柔性特征能使系统将局部体中下滑力向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力，从而使系统能承受较大的下滑力，同时它与三维植被网一样与植物配套实现植物防护，使植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体，实现最佳边坡防护和环保。
3.3钢绳网被动防护
该方法是一种能拦截和堆存落石的柔性拦石网，由钢绳网、固定系统、减压环和钢柱四部分组成。3.3.1.适用条件
岩体交互发育、坡面整体性差，有岩崩可能的高路堑边坡。3.3.2作用机理
当落石冲击拦石网时，其冲击力通过网的柔性得以首先消散，并将剩余荷载从冲击点向绳网系统周边逐级加载，最终传到锚固基岩和地层，且由锚杆及其基础承受的最终剩余荷载以达很小的程度。4综合防护
4.1岩质边坡绿化喷播技术[8] 绿化喷播技术，其核心是在岩质坡面营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构。它利用特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子、水泥等混合干料加水后喷射到岩面上，由于水泥的粘结作用，上述混合物可在岩石表面形成一层具有连续空隙的硬化体。一定程度的硬化使种植免遭冲蚀，而空隙内填有种子、土壤、保水材料等，空隙既是种植基质的填充空间，又是植物根系的生长空间。4.1.1适用条件
不仅适用于所有开挖后的岩体边坡，而且对于岩堆、软岩、碎裂岩、散体岩、极酸性土岩以及挡土墙、护面墙、混凝土结构边坡等不宜绿化的恶劣环境。4.1.2施工方法 ①修整边坡
在高速公路边坡支护工程中，坡面比较平整，一般只需清除表面杂物即可。如有非常凹凸的地方须进行处理。②锚杆、挂网
先在坡面上打孔，然后将机编网开卷铺挂在坡面上，再用锚杆或锚钉固定。对于坡度较小（>1:1）、岩体结构稳定的边坡，或已做拱架的陡坡，可不挂网，面向岩面直接喷射混合好的材料。③喷混
材料按比例混合后利用特制喷混机械将混合物加水及PH缓冲剂后喷射到岩面上。喷射分两次进行，首先喷射不含种子的混合料，喷射厚度7～8cm，紧接着第二次喷射含有种子的混合料，喷射厚度2～3cm。喷射混合材料平均厚度10cm,变幅为3～15cm。④覆盖
可在喷射后覆盖无纺布、草帘、遮荫网、稻草等保湿及防止雨水冲刷。⑤养护
喷播后如未下雨则需每天浇水保持土壤湿润。一般7天左右发芽，一个月成坪，两个月覆盖率达90%以上，成坪后可逐渐减少浇水次数。
4.2框格护坡 4.2.1适用条件：
风化较严重的岩质边坡和坡面稳定的较高土质边坡。4.2.2框格形式选择
框格护坡可选用菱形框格、六边形框格、主从式框格等 4.2.3.构造要求：
①框格内植草，通常采用借土喷播法或植草皮等方法。
② 框格形式主要有正方形、菱形、拱形、主肋加斜向横肋或波浪形横肋以及几种几何图形组合等形式，框格及横肋宽0.4～0.6m，主肋宽一般1m左右，框格间距2.5～3.5m。
③ 应根据情况设置固定桩或锚固筋固定。
1。预应力框架锚索植草
深路堑地段边坡防护一般采用预应力框架锚索植草，每级边坡高10m，边坡坡度为1：1，一般设计为第一级为加厚护面墙，第二级为井字梁锚索，第三级为拉伸网植草，边坡为四级时，在护面墙与井字梁锚索之间再设一级拉伸网植草。
框架锚索施工顺序依次为：施工准备、锚孔钻造、锚筋制安、锚孔注浆、砼结构钢筋制安、砼浇注、锚孔张拉锁定及封锚。⑴施工准备
施工前做好施工组织设计，对张拉设备及有关机具进行标定，并按设计要求进行锚索（杆）抗拉拔破坏试验。⑵锚索施工
利用钢管脚手架搭设平台，平台用锚杆与坡面固定，钻机严格按设计孔位、倾角和方位准确就位。锚索钻孔采用干钻施工，达到设计深度后稳钻3～5分钟。岩层破碎时适当放缓钻孔速度，必要时使用跟管钻机钻孔。⑶锚筋制安
钻孔结束后用高压风管清除孔内的岩屑及水，方可进行锚筋体安装。锚筋的制作在相应的制作台及简易工棚内进行，机械切割下料，组装完成后运输至孔位安装，安装时按设计倾角和方位平顺推进，防止中途散束和卡阻。⑷锚孔注浆
注浆的浆体强度不低于40MPa，注浆压力为2MPa左右，采用孔底返浆方法施工，锚孔注浆应在锚孔钻造完成后及时进行，其时间间隔不超过24小时。⑸锚筋张拉锁定
锚索正式张拉前，按10～20%的设计张拉荷载张拉，使各部位接触紧密，然后按设计荷载的25%、50%、75%、100%和110%分级张拉，最后持荷10分钟后卸荷锁定。张拉顺序采用循环张拉，按先左右后中间，先上下后中间和先对角后中间的作业原则进行。⑹锚孔封锚
锚筋锁定后，用机械割除余露锚筋，用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计进行封锚处理。
2。锚杆框架式植草
泥岩、页岩等软岩挖方边坡采用锚杆框架式植草，框架由C25砼及钢筋骨架构成，框架宽30cm，厚30cm。钢筋骨架节点由φ25螺纹钢筋粘结固定，锚杆外露端头与钢筋骨架箍筋焊接连接，并设弯钩连结。⑴锚杆施工
施工时先清刷边坡，搭设支架作为施工平台，然后按设计要求的直径、深度进行钻孔，放入锚杆，最后进行注浆封闭。⑵钢筋骨架绑扎
钢筋骨架在地面上下料和分片绑扎成型，在打入锚杆和注浆后，分片将钢筋骨架挂在锚杆上，并采用焊接与锚杆连接。钢筋骨架安装应与坡面密贴，并设固定锚桩锚固于坡面。⑶立模及浇筑砼
采用组合钢模作为混凝土浇筑模板，螺栓连接，用钢管及圆木加固。砼由拌和站集中生产，搅拌运输车运输，人工倒运入模，插入式振捣器振捣密实。
⑷拉伸网植草
在框架内培耕植土，然后铺设拉伸网并植草，一般在春季和秋季进行，避免在暴雨季节施工，以保证成活率。
3。三维网植草
三维网植草适用于填方边坡高度大于4m时边坡防护，其施工顺序为：平整坡面→坡面浇湿→挂网固定→喷播植草→覆膜养护。
先按设计坡率平整坡面，然后洒水浇湿，再挂三维网，并用U型钉固定。三维网为三层式三维网，底层为一层，网包两层，原材料为聚乙烯，厚度12mm。采用土工绳按锯齿型缝合搭接，搭接宽度为15cm。挂三维网植草每11.25M为一个沉降段,此处不搭接,只在两边采用加密U型钉固定。植草采用液压喷播机完成，喷射完成后及时覆盖塑料薄膜或土工布养护，并适时补浇充足的水分，直至发芽成活为止。
4。挡土墙及护面墙
本段设计的挡土墙为浆砌片石（或砼结构，砼结构按桥涵工程施工），其施工要点如下：
①挡土墙采取人工配合挖掘机开挖基槽；基槽采取无水条件下进行施工，基坑积水采取挖积水坑抽排。
②浆砌石采用挂线挤浆法施工，工艺与排水工程相同。基础砌筑前，人工将基底平整夯实，基底承载力应达到设计要求。片石混凝土分层浇注，插入式振动器振捣，人工抛卸片石。
③挡土墙根据伸缩缝与沉降缝设置位置分段砌筑，泄水孔、碎石反滤层与砌体同步进行。砌筑完成一段后及时用草袋、麻袋覆盖，并洒水进行养护。④路肩挡土墙和路堤坡脚挡土墙与路基填筑同步协调施工，挡土墙每砌筑1m左右进行一次填筑，墙后的填料采用手扶振动冲击夯压实。5.拱形或人字型骨架护坡
施工顺序为：平整坡面→浆砌片石骨架施工→回填耕植土→植草→盖无纺布→前期养护。
浅谈公路填方路基的边坡防护设计 篇6
关键词：公路填方路基 边坡防护设计 分析
对于公路填方路基而言，其在运行过程中会受到风沙侵蚀、暴晒以及风吹雨打等因素的影响，因此，路基边坡也很容易出现变形的情况，情况严重时甚至会影响路基结构的稳定性，影响行车安全。为了应对这一问题，就需要对边坡设置好相关的防范措施，这样才能够为道路交通的安全运行奠定好坚实的基础。
1 公路填方路基边坡防护设计需要遵循的原则
1.1 质量第一原则
公路边坡防护质量对于公路交通运行的安全性有着直接的影响，开展公路防护工作的主要目的就是要提升边坡的防护效果，防止由于各类因素造成的塌方与陷落问题，只有这样，才能够为车辆的安全行驶以及各类设置的安全性有着十分重要的作用。基于这一因素，在开展公路边坡设计工作时，首要遵循的原则就是质量第一原则，即在设计时需要首先考虑到防护设置的质量与安全性，保障边坡防护工作可以起到理想的作用。
1.2 统一规划原则
在公路边坡设计工作时，需要对各个问题进行合理的区分，这种边坡防护线会受到多种因素的影响，在设计时必须要遵循统一规划的原则，将各类因素进行密切的结合起来。不仅要注意防护设施的应用，还需要对上下坡与边坡设计工作进行科学的区分，这样公路填方路基才不会受到自然与人为因素的影响。
1.3 因地制宜的原则
在公路建设水平的发展之下，我国公路穿越的范围变得越来越广泛，公路经过的地形地貌也越来越多样化，这些地貌有着其各自的特点，这就给边坡防护设计工作的开展带来了一些难度。因此，在设计边坡防护时，就必须要遵循因地制宜的原则，考虑到各个地区的气候差异、地质差异与环境差异。
1.4 多层防护的原则
由于公路穿越的各个地理环境有着一定的差别，因此，常常会发生小范围内出现较大地形差异与地质差异的情况，因此，在设计边坡支护时，必须要综合考虑到各个方面的因素，根据实际的施工情况与环境来设计边坡支护方案。基于这一因素，就需要考虑到各项措施的协调性，将各项因素密切的结合起来，提升边坡防护的质量。
2 公路填方路基边坡防护设计方式
2.1 填方路段排水设施的设计
2.1.1 增加拦水带
拦水带可以由两种不同的形式组成，即沥青砂类拦水带与水泥柱块石拦水带。其中，前者可以很好的与公路融为一个整体，因此，其材料应该与路面材料是一样的，只要具有相应的机械环境即可一次性铺设成功，该种方式有着成本低廉以及整体性能理想的优势。在使用水泥柱块石拦水带时，需要先在路面内部铺设好水泥柱块石，这样不仅可以有效的提升防护治疗，也可以起到引导驾驶员视线的效用。
为了防止水对边坡产生冲刷作用，在施工的过程中需要根据公路实际情况来设置好拦水带，并根据间隔选择泄水口，为了提升防护的稳定性，可以设置好急流槽，具体应用哪种方式，需要根据公路施工条件来决定。
2.1.2 设置急流槽
一般情况下，急流槽可以设置在边坡位置，槽深以15-20cm为宜，槽宽以30-40cm为宜，过大过小都可能出现水害隐患。在设置急流槽时，需要先安装浆砌片，再将其用水泥浆进行抹平处理，以上工序完成后，即可设置消力池，这样才能够有效保障急流槽的应用质量。
2.1.3 把握好泄水口间距
在雨水较大的情况下，泄水口能够很好的排泄积水，为了在保障排水质量的同时降低施工成本，就需要严格的控制好泄水口之间的间距。间距的设计需要根据公路级别与自然环境来决定，这需要深入的分析路面结构情况、纵横坡位置、暴雨等级、雨量情况、路面粗糙情况等各因素，这些因素一部分需要使用人工评估法来确定，部分能够使用测量仪器计算出来。
2.2 应用植被防护措施
植被防护可以起到加固土壤、防止雨水对坡面产生冲刷的作用，将植被防护措施应用在边坡支护工作中，可以采取以下几种措施：
2.2.1 种草防护措施
种草防护适宜用在冲刷不严重、路基稳定性理想以及适宜草类生产的区域，不适宜用在长期浸水的边坡位置。如果部分地区不适宜采取该种措施，可以先在表面铺设一定厚度的土铺面，在植草时需要注意到几个问题：
第一，在选择草籽时，需要综合考虑到当地的气候问题与土壤问题，选择枝叶茂密、易生长、叶茎矮以及根部发达的种类，常用的有毛鸭嘴、小冠、果圆、毛鸭嘴等等。在种植时可以使用混合播种的方式，这样可以形成更好的保护层。
第二，在种植的过程中需要将草籽与土粒与砂拌合，在春季进行播种。
2.2.2 草皮防护措施
应用草皮防护措施不仅可以满足防护要求，操作起来也十分的简便，这一防护措施适宜用于风化严重的土质边坡，草皮需要选择茎矮叶茂以及根系发达的种类。
2.2.3 自然植被防护措施
自然植被是一种天然的防护模式，在施工的过程中，需要将边坡土质充分的利用起来，让其能够形成自然植被，而该种植被也是需要养护的，科学的养护工作可以防止杂草的产生，也会提升整体美观度。
2.3 采取工程防护措施
2.3.1 使用装砌片边坡防护措施
在施工之前，要将松动的涂层清除干净，根据坡度情况来选择装砌片石，对于基本上不会受到水害影响的路基边坡，以砌片石罩面为宜；对于一些在雨水情况下才积水的路基边坡，可以将浆砌片石设置在下部罩面中。为了保障安装措施，需要使用水泥浆来加固砌缝，防止渗漏问题对边坡稳定性带来不良影响。
2.3.2 浆砌防护措施
浆砌厚度需要根据边坡情况来确定，厚度保持在0.25-0.5m之间即可，石料质量需要严格遵循相关标准进行执行，在施工时需要控制好伸缩缝，并在缝隙中填充好沥青麻筋与沥青木板，泄水孔每隔2到3m设置一个，孔径保持在0.1m即可，防止堵塞问题给路基带来不良的影响。
3 结语
总而言之，公路填方路基边坡支护是一项复杂的工作，对于公路运行的安全性有着重要的影响，在开展边坡防护设计工作时，需要严格的根据相关的标准要求进行施工，综合考虑到各种因素，在提升边坡防护质量的同时达到美化环境以及节约成本的效用。
参考文献：
[1]王小彪，周富春.公路路基边坡冲刷及生态防护对策[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2010（02）.
[2]李慧勋.基于边坡稳定性的高填方路基边坡排水防护设计[J]. 科技创新导报，2009（20）.
[3]梁武星，屈战辉，徐世强.公路边坡防护技术研究[J].西安工程科技学院学报，2006（05）.
[4]贾乘鹤.锚喷技术在省道隆昔线高路堑边坡防护中的应用[J]. 交通标准化，2010（11）.
关于某高边坡防护设计的讨论 篇7
1 高边坡防护设计概要
采用工程地质类比法、地质力学法、极限平衡法三种主要手段对本工程的高边坡稳定性进行分析和评价。边坡稳定性分析, 采用理正分析软件进行计算;对于土质边坡, 采用简化B I S H O P圆弧滑动法检算;对于类土质边坡, 分别采用简化BISHOP圆弧滑动法和折线滑动法检算, 取安全系数最小的控制设计;对于软弱层面、不利结构面及风化界面控制或其组合控制的边坡, 采用折线滑面法检算。计算中采用的地层及结构面力学指标根据工程地质勘察报告建议值及以往工程经验综合确定, 同时根据高速公路标准, 加固后的边坡稳定安全系数不小于1.2。
2 高边坡加固防护设计思路
高边坡设计遵循“减载、固脚、强腰、排水”的原则, 贯彻“恢复自然、水土保持、综合治理、因地制宜、技术先进、经济美观”的理念。视地形地貌条件, 尽量采取放缓坡率并适当加固坡面的方式来提高边坡的稳定性, 以缩短工期和降低工程造价;在卸载受限制, 放坡对自然植被影响严重的路段, 采取“强支挡、弱削方”的原则来加固边坡, 支护措施主要采用锚式体系加固措施, 并加强坡体的排水设计。
2.1 坡形坡率设计
高边坡的处治中, 坡形坡率设计至关重要, 很大程度上决定了边坡的稳定性与工程费用, 边坡的坡高及坡率根据工程地质类比、力学计算、生态环境保护、绿化的难易程度及行车视觉等综合考虑确定。本次设计对地形地貌较缓的山坡, 采用放坡减载设计;对地形地貌陡峻的路段采用弱削方、强支挡的原则, 避免“剥山皮”式的刷坡, 针对不同坡体岩土结构采用不同坡形坡率设计。
2.2 加固工程设计
对于有软弱或不利结构面, 高度较大和稳定性差的边坡, 由于软弱层或不利结构面控制边坡的稳定, 一般采用加固措施, 以阻止边坡的变形和失稳。可根据工程实施的可能性和技术经济比较, 选择锚索 (杆) 框架及注浆钢锚管等进行加固。
2.3 防护工程设计
防护的作用和目的有两个:一是控制边坡表层的风化速率;二是防止雨水冲刷。
(1) 残坡积层及全风化岩土层的边坡防护:为防止坡面受雨水冲刷并兼顾美观, 一般采用植物防护, 如植草、植树。也可采用分割受水面积、减缓雨水流速和及时引排的措施, 如各种类型骨架、框格和格梁等。 (2) 对强、弱风化岩质边坡和坡率较陡, 普通植草不易成活的路段, 采用T B S植草防护为主。 (3) 植草采用适合本地生长草籽, 并加入种子量3 0%~4 0%的矮灌木籽, 有条件时, 加适量花卉种子。 (4) 边坡防护根据以下原则进行选择:土质边坡和类土质边坡:坡率不陡于1∶1, 坡高不大于4 m的采用植草防护;坡率在1∶1~1∶1.2 5, 坡高在4 m~6 m时采用三维网植草防护;坡率在1∶1~1∶1.25, 坡高大于6m时采用衬砌拱骨架和格梁框架内植草防护。草籽均需选择适合本地生长草籽, 并加入种子量3 0%左右的矮灌木籽。岩质边坡:采用T B S植被护坡。边坡两端可视坡面及堑顶部位采用植草或三维网植草防护, 堑坡顶 (开口线) 采用圆弧线与自然山体过渡衔接。对于每个高边坡, 应结合工程措施和边坡高度, 在适当位置设置检查踏步, 以利于边坡的检查、维护;结合地形地貌, 在自然山坡凹槽处的坡面设置急流槽。 (5) 防护工程兼顾环境美观的措施。
2.4 排水工程设计
水是影响边坡稳定的主要因素之一。边坡中水的渗入一方面增加了土体的容重, 增大了下滑力;另一方面也减小了潜在滑动面土体的抗剪强度, 许多高边坡产生滑塌事故往往是由雨水诱发的。排水防水成为加固边坡的重要措施。排水设计是边坡设计的重要组成部分, 主要分为坡体表面排水及内部排水。
2.5 监测工程设计
为达到信息化施工、动态设计的目的, 对高危边坡, 在施工期间应建立边坡监测系统。监测信息用于指导施工, 同时可将监测成果作为动态设计的依据。
监测项目主要包括坡顶地面调查、边坡坡面调查、地表位移监测 (观测桩) 、深层位移 (测斜) 监测及人工巡视监测。监测工作一般可在边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月如无明显位移可结束, 否则需视具体情况定。
3 高边坡加固工程设计参数
3.1 全长粘结锚杆格子梁设计参数
锚杆钢筋等级及钻孔直径:锚杆钢筋采用HRB335级热轧钢筋, 直径为Ф25, 下倾20°, 钻孔直径为75mm。
3.2 预应力锚杆格子梁设计参数
锚杆钢筋等级及钻孔直径:锚杆钢筋采用540MPaФ32精轧螺纹钢筋, 下倾20°, 钻孔直径为100mm, 设计抗拔力250KN, 按1.1倍预应力张拉。
3.3 预应力锚索格子梁设计参数
预应力 (压力分散型) 锚索采用6束和4束φ15.24mm标准抗拉强度为1860MPa高强度、低松弛的无粘结预应力钢绞线编制。锚索长24m~28m, 下倾20°。锚索钻孔直径φ130mm, 锚具用OVM15-6 (4) 型, 锚垫板尺寸25cm×25cm×2cm。
锚索格子梁截面尺寸0.5m×0.5m, 采用C 2 5砼浇注, 每片锚索横梁长为9 m, 施工时横梁间设置伸缩缝。
3.4 排水设计
(1) 山顶坡体较陡, 汇水面积较大, 应设置山顶截水沟。 (2) 各级边坡平台上采用M7.5浆砌片石封闭, 厚度0.3m。并设置平台截水沟, 采用M 7.5浆砌片石砌筑, 尺寸为0.4 m×0.4 m。 (3) 第一级、第二级边坡上各设置二排斜孔排水, 孔径φ1 0 0 m m, 间距4 m, 梅花型布置, 孔深均为1 2 m, 填充软式透水管 (φ=8 0 m m) , 内端头用透水土工布包裹。 (4) 营造边坡的景观和生态效果, 在各级平台上培土设置一绿化带, 植草、种植灌木。
4 高边坡防护设计注意事项
(1) 贯彻“不破坏就是最大的保护”设计理念, 合理放坡、加固适度, 尽量做到土石方填挖平衡, 减少征地和弃方。 (2) 加强地质勘探和现场踏勘调查, 深入分析工程地质条件, 提高技术措施针对性。 (3) 遵循“一次根治, 不留后患”的原则, 采用自稳定为主, 加固为辅, 排水、防护并重的综合措施, 确保施工中的临时稳定和通车后的长期稳定。 (4) 固“脚”强“腰”, 加强截、排水。 (5) 结合路基的取土, 尽量刷坡减重, 减少支挡工程, 加强地表、地下水的排泄措施, 以提高坡体的自稳定性。 (6) 突出边坡绿化, 边坡加固防护工程实用与美观相结合, 工程防护与生态防护相结合, 力求防护与周边自然环境的协调。 (7) 吸收国内外高边坡治理的成功经验, 加固防护措施应做到技术可行、经济合理, 尽量采用新技术、新工艺和新材料。 (8) 考虑施工条件、工艺水平、机械设备和材料供应等因素。 (9) 结合边坡变形监测数据, 及时根据边坡的变形情况调整工程措施。
参考资料
参考文献
[1]公路路基设计规范[S].
高边坡支护结构设计施工浅析 篇8
近年来, 随着我国公路、铁路和其他基础设施的大量建设, 出现了大量的边坡工程。为了保证公路、铁路和基础设施的运营安全和临坡建筑的使用安全, 必然要求对这些边坡进行支护加固。传统的支护方法多采用刚性挡墙, 比如重力式挡墙、悬臂式挡墙和扶壁式挡墙等, 但是挡墙因断面尺寸大, 圬工量大不经济, 且抗震性能差, 破坏原有地形较为严重, 不利于环保。现在较为常用的支护方法有锚索抗滑桩、预应力锚索格构梁、框架预应力锚杆支护结构等。这些支护形式不仅可适用于高大边坡, 而且为柔性支挡, 能充分发挥锚索或锚杆与土体的空间协同作用, 同时具有良好的抗震性能, 可以有效控制边坡变形, 同时较少地开挖原地质及圬工量小, 环保效益较好。
本文以某高速公路高边坡支护工程设计施工为例, 详细分析高边坡支护结构设计与施工思路及重点问题分析, 以期为今后的高边坡防护实施提供借鉴和参考。
1 工程背景
本文以厦门某高速公路为例, 全线深挖超过20m的路堑高边坡有11处, 均有采用框架预应力锚杆等柔性支护结构, 对尽量减少对原土扰动, 降低工程造价具有重要意义。现以ZK13+325~ZK13+410段左侧边坡为该路段的典型断面, 加以分析。
该边坡最高约29.0m, 为二元结构边坡:上部薄层亚粘土;其下为砂土状强风化晶屑凝灰熔岩, 厚度0~11m;下伏弱风化晶屑凝灰熔岩, 因坡体较为高陡, 岩体风化剧烈, 节理裂隙发育, 须进行加固处理。同时坡顶外侧8m有小坪水电站的管理房。
2 高边坡稳定因素分析
2.1 边坡工程地质特征
当边坡的高度、坡度超过一定值时就会发生失稳变形。受构造的影响, 节理裂隙发育, 岩体破碎, 严重地影响着路堑高边坡的稳定性。岩质边坡的稳定性主要受节理裂隙等构造控制。
水是造成边坡失稳的重要因素, 地下水软化岩 (土) 体, 降低其强度, 引起静水压力和渗透压力的增大, 这些均不利于边坡的稳定。是否存在地下水及其发育程度是评价边坡稳定的重要因素。
开挖边坡的工程地质特征是决定边坡稳定与不稳定的主要内因。
2.2 边坡坡形、坡率、坡高及加固措施
路堑边坡的开挖引起坡体内应力重分布, 严重破坏边坡的自稳状态, 是造成边坡失稳的直接原因。因此路堑边坡的设计是否合理是决定路堑边坡稳定的关键。它包括确定坡形、坡率、边坡高度和加固与防护结构的类型等。路堑边坡的稳定性取决于设计的坡形及加固措施是否与地质条件相适应。
2.3 施工方法、工艺及施工顺序
施工方法、工艺及施工顺序对路堑边坡的稳定也有很大影响, 故应结合不同地质条件及工程特性, 在设计合理的前提下, 做好施工组织, 选择有效的施工方法及工艺, 尤其做好开挖与支挡工程的有机配合。
3 高边坡支护方案设计
3.1 设计总体思路
在完善地表和地下排水措施的前提下, 针对不同类型边坡, 采取的工程措施总体思路如下:
(1) 土质边坡:以设计稳定坡形坡率为主, 在坡顶坡度较缓或反坡情况下, 坡形坡率设计使其与边坡的岩土特征相融合, 尽量减少加固工程措施, 加强坡面防护, 以达到或提高边坡的稳定度。
(2) 类土质边坡:类土质边坡稳定度由土体强度及结构面共同控制, 由土体强度控制的边坡, 按土质边坡上述原则加以设计;由结构面控制的边坡, 刷缓边坡往往不能使其稳定, 选用锚固、注浆及其它支挡结构进行加固。
(3) 二元结构边坡:坡形坡率设计采用上缓下陡坡率, 与上土下岩坡体结构相适应;上部与土质边坡或类土质边坡设计类似;下部以加固倾向临空结构面及上下分界面的滑动为主, 选用锚固、注浆及其它支挡结构进行加固。
(4) 岩石边坡:对顺倾层状边坡, 针对层面产状采用锚索框架、锚杆框架等综合比选。对反倾层状边坡, 针对倾向临空贯通结构面采用多种支挡结构综合比选。对碎裂结构岩体边坡, 刷坡坡率与岩体破碎程度相适应, 对边坡变形, 首选花管注浆、锚杆框架等进行加固。
3.2 坡形坡率设计
根据岩土体特性、地貌现状、边坡开挖高度及其是否存在倾向临空的不利结构面等综合因素设计坡率。针对岩性特征, 对不同土体不考虑加固措施在开挖边坡上的坡率设计可采用工程类比法。可通过调查项目附近的省道206路基挖方边坡的稳定性进行统计分析。
对存在倾向临空结构面, 边坡稳定性较差, 自然山坡较陡, 放缓边坡受限制或不经济, 或者与保护环境的原则不相符的情况下, 采用较陡坡率, 并对边坡进行加固处理。
3.3 边坡加固方案设计
根据边坡工程地质条件, 首先确定坡体结构及不同的边坡变形破坏模式, 在此基础上, 进行稳定性分析与计算, 根据计算结果确定边坡加固工程规模及类型, 针对不同的边坡变形破坏模式, 分别采用不同的加固工程措施。
(1) 坡脚应力集中加固。为有效消除坡脚应力集中问题, 本段开挖边坡较高, 岩性软弱, 坡脚应力集中十分严重, 设计中, 坡脚第一级需要加固时, 采用预应力钢锚管、注浆钢锚管。
(2) 深部变形加固。边坡设计最高为3级, 各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1∶0.5~1∶1.0, 非预应力锚杆框架;第二级1∶0.75~1∶1.0, 预应力锚杆框架;第三级1∶1.0预应力锚杆框架与三维网植草交错布置。其中预应力锚杆框架加固:预应力锚杆为孔径φ130mm, 32mm高强精轧螺纹钢, 框架宽6m, 设4孔锚杆。
(3) 地表地下水引排处理。对于坡体地下水, 以仰斜排水孔引排为主, 局部结合支撑渗沟等加以处理。对地表水引排, 在路堑边坡堑顶设置截排水天沟, 坡面结合检查梯设急流槽, 以及平台侧沟、路堑边沟等组成综合地表排水系统。
4 施工控制要点
本项目框架预应力锚杆施工重要节点如下:严格按设计要求分层、分段进行基抗开挖, 并逐层进行锚杆施工, 开挖后及时封闭土体和施工锚杆。当钻孔到达设计深度后, 用高压风清孔和测量孔深, 遇局部松散土质无法成孔或有障碍物难以继续成孔时, 可用锚管锚杆代替钢筋锚杆。锚杆机孔经检查满足要求后开始安放锚杆, 为保证其准确居中, 每隔2m左右焊接定位钢筋, 锚杆外露长度为350mm, 以保证和框架梁的连接。锚杆安放后及时用注浆机进行注浆, 为保证锚杆与周围土体紧密结合, 在孔口处设止浆塞, 注浆管插至距孔底约0.5m处, 边注浆边拔管直至注满为止。
钢筋混凝土框架梁宜就地立模浇筑, 可确保竖肋与横梁的整体性, 同时使框架梁与岩土良好接触。待框架梁混凝土强度和锚固段浆体强度达到设计强度方能进行张拉, 然后锁定、封锚。
5 结论
该高速公路高边坡设计施工基本上参照前文所述的方案实施, 尚未出现明显的变形及其它病害。在高边坡设计施工中有如下几方面意见供今后其它类似项目参考。
(1) 高边坡支护结构设计的核心是对岩性的准确判定, 工程地质情况是边坡稳定的主要因素。
(2) 高边坡坡率设计是边坡稳定的主动措施, 同时其设计也是建立在地质情况判定准确前提下。
(3) 高边坡支护结构的设计, 是对高边坡地质条件不利因素的补救措施。
(4) 框架预应力锚杆边坡支护结构施工遵循“先支后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。
参考文献
[1]GB50330-2002, 建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
[2]陈修和, 张华.梅河高速公路高边坡设计与加固问题探讨[J].土工基础, 2006.20 (1) :24-27
[3]雷用, 郝江南, 肖强.高边坡设计中的几个问题探讨[J].岩土工程学报, 2010.32 (增2) :598-602
[4]周勇, 朱彦框.架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移影响因素[J].岩土工程学报, 2011.33 (3) :470-476
山区公路高边坡防护设计要点探究 篇9
山区公路高边坡防护设计对于山区公路设计来讲,具有非常重要的意义和价值。路基高边坡防护,其涉及多个方面,包括坡面的处置、护坡措施的采取以及护墙面的设计等等。由于山区地理位置特殊,其中存在的问题也不同于正常的公路路基,因此,对于山区路基高边坡防护设计应该注意它的特殊性,结合其自身的特点,设计合理的方案。
1 山区公路高边坡防护设计存在的问题
我国的交通事业在近几年取得了很大的发展成就,尤其是对于山区道路的发展。在山区的公路施工中,路基高边坡的防护则常常被忽视,造成了巨大的经济损失,同时,也带来了较大的安全隐患。总体而言,目前我国山区公路高边坡防护设计存在较大的问题,而严重影响了山区公路的质量,主要的问题体现在以下两点:
(1)我国相关部门对于山区高边坡防护设计的重视程度不够,相关的公路设计方案中,对于路基高边坡设计方案不到位,忽视路基高边坡防护对于道路的影响作用,使得我国山区路基高边坡防护不够到位,相关的工作人员缺乏防护意识。
(2)我国山区公路高边坡的防护技术不成熟,对于其防护的资金投入较少,无法满足实际的需要。除此以外,我国对于山区路基高边坡的防护设计缺乏相应的设计标准,对于山区地理状况的研究不够深入。
山区公路高边坡的防护设计是一个至关重要的问题,对于山区公路的影响是非常大的,如果山区路基高边坡防护设计不合理,则会导致工程的质量受到重大影响,造成重大的经济损失,同时增加人们出行的困难,影响人们正常的工作生活,因此,对于山区公路高边坡的防护设计,应该注意山区地理位置的特殊性,同时结合工程的施工状况,设计出最佳的防护方案,以保障工程的质量以及人们正常的生活秩序。
2 山区公路高边坡防护设计中的边坡设计
山区公路高边坡防护设计包括多个方面,其中之一是边坡防护的设计。边坡防护设计在山区公路高边坡的防护设计中占有重要的地位,对于边坡的设计防护,其主要的注意点应该包括以下几个方面:
(1)部分山区的生态环境较为脆弱,因此,在边坡防护设计时,应该充分考虑相应的地理特征,尽量不要破坏山区的生态平衡,边坡防护设计与周围的生态环境的关系异常密切,因此,在边坡设计防护时,应该注意生态环境的保护,将防护工程与周围的环境和谐地融合在一起。
(2)山区的地理环境特殊,在进行边坡防护设计时,相关人员应该根据地理环境的特殊性,尽量减少对于山区土地的挖掘,应该根据山的特征,设计合理的防护措施,但是,在实际的防护设计中,工作人员没有结合地理特点,任意建造大量的人造平原以实现边坡防护的便利化,从而破坏了山区原始的地理风貌。
(3)在边坡防护设计时,应该对工程的地质进行仔细地勘察,地质勘查与山区的边坡防护具有非常重要的联系,如果工作人员对于地质勘察不够到位,则会影响整个山区公路高边坡防护措施的设计,勘察的数据不够准确,直接影响到在设计中采取预期防护的措施,严重时还会导致地质灾害。因此,边坡防护设计离不开对工程地质的仔细勘察。
(4)边坡设计防护设计中应该特别注意对于排水环节的设计,一般来讲,排水设计不合理,则会影响边坡设计中的支挡结构,由于长期的排水不当,支挡结构就会失去相应的功能,从而影响整个边坡的防护效果。
以上几个方面是边坡设计中应该注意的问题,这些问题对于表坡防护设计的影响是非常大的,因此,山区路基高边防护设计中,应该结合山区特殊的地理环境,充分考虑相关的制约因素,做好边坡防护设计。
3 山区公路高边坡防护设计中的坡面防护
对于山区公路高边坡防护设计中的坡面防护,应该结合山区的地理状况,多数情况下,对于山区路基高边坡防护设计中的坡面防护,其涉及的方面较为复杂,且需要具体的工程施工才能完成,在整个山区路基高边坡防护设计中,坡面防护至关重要。
通常情况下,对于坡面防护的形式有很多种,虽然设计方法多样,但是经过实践证明,植物防护的效果最好,且植物防护对于环境没有影响,设计方案简单,容易操作,相应的护理成本也较低,因此,采取植物防护的设计方法非常普遍。从整体上说,植物防护的益处主要表现在以下两个方面:
(1)在坡面防护中采取植物防护,可以有效地改善山区的土壤。山区的土壤通常情况下比较坚硬,且吸水性不强,因此湿度不够,但是,植物防护可以有效地改善土质,调整土壤湿度,从而防止路基因土壤过硬产生裂缝,有效地维护了道路的质量。
(2)可以进一步美化环境,促进工程与周围的环境融为一体,实现和谐发展,同时,改善道路周围的自然景观,十分有利于促进生态环境的可持续发展。同时,植被具有抗风化的作用,可以有效地阻挡路基周围土壤的流失,因此,植物防护可以有效减少坡面土层的剥落。
但是,植物防护应该根据相应的地理环境和气候特征,选取适当防护植物,一般来讲,这些植物都是和周围的环境气候相适应的,且都适合坡面生长。除此以外,植物防护应该注意坡面的土壤,通常情况下,破绵绵的土壤需要定期更换,以保证植物有充足的养分,只有保证植物正常的生长,才能使植物起到坡面防护的实际效果。
以上是对于植物防护对于坡面的影响以及防护过程中应注意的问题,而对于坡面防护中的工程防护也是非常重要的,一般情况下,植物防护和工程防护是相互依存的,在经过工程防护以后,再进行植物防护。
工程防护的内容主要包括护面墙的设计、护坡设计以及对于坡面进行合理处置等。在破面的工程处置中,也要考虑相应的地理环境,如果该路段的土质不适合进行植被防护时,就会采取喷浆等措施进行工程防护,一般情况下,如果坡面的风化不是很严重,但是,坡面有大量的碎石和裂缝,就会采取喷浆防护的设计方案。除此以外,为了防止雨水过多造成破面的水土流失,一般会对坡面采取满砌、格网等形式进行防护,这种工程的防护措施会有效地保证路基的稳定。同时,工程防护中的护墙面所采取的设计方案主要是运用于较陡的地段,但是,护墙面的设计基础必须要有稳定可靠的路基。
综合上述观点,我国山区公路高边坡防护设计应该充分考虑相关的地理环境,对于坡面的防护和边坡的防护应该根据实际的地理位置,遵循一定的规律,结合实际的工程特点,努力与周围的环境形成一个和谐统一的整体,根据山区路基高边坡防护应该遵循的规律,设计行之有效的防护措施,保证山区道路的质量。
4 结语
随着我国道路事业的不断进步与发展,对于高边坡的防护设计也越来越关注,尤其是对于山区公路高边坡防护设计,应该充分考虑其地理环境的特殊性。整体而言,我国对于山区公路高边坡防护设计认识不到位,对于设计的要点考虑不充分,因此,相关的工作人员对此应该给予特殊的关注。高边坡防护形式有很多,笔者认为,对于山区公路高边坡防护设计,首先应该充分考虑其功能,然后再注重道路的美观设计。山区的高边坡的防护设计是一项特殊的工程,相关的施工单位应该充分结合道路及周围的地理环境因素,有效整合各个因素,从而从根本上保证整个道路的质量。
摘要：近年来,我国对于山区的公路设施尤为关注,为了带动山区经济的发展,促进山区人民生活水平的提高,公路是必不可少的,然而与公路紧密联系的路基高边坡防护设计成为一个重要的问题。文章针对山区公路高边坡防护设计的问题,主要从其设计的要点出发,寻求最佳的设计方案。
高边坡防护设计理论及处理措施 篇10
关键词：防护工程,设计理论,处理措施,格构梁加固
近年来, 深圳市经济不断发展, 基础建设如道路交通、水利工程、建筑工程及矿业等也不断开挖建设, 这些建设中如道路复杂边坡、建筑工程中斜坡或者岩石边坡在开挖过程中未得到稳定的加固, 对人类的生命安全造成不小的威胁, 尤其高边坡防护作为一项重要的工程, 因此根据高边坡岩土层分布特点、周边环境等条件, 一般来说防护有锚杆以及预应力锚索、抗滑桩基本加固, 另附属高边坡地表排水、坡面防护, 高边坡防护前后检测。在实际应用中, 还需对工程安全等级和稳定性控制要求, 对边坡的变形有非常严高的要求。面对抗震区边坡还需考虑到其抗震工况下的稳定性和安全性, 同时在边坡的治理及后续使用过程中要时常对边坡防护结构以及周围的环境进行密切的监测, 下面对高边坡设计进行阐述, 并通过实例进行防护的处理措施。
1 高边坡防护设计理论
1.1 采用地层及结构面力学指标
高边坡防护设计主要采用工程地质类比法、地质力学法以及极限平衡法这几种主要设计方法对工程的高边坡稳定性和安全性进行准确的分析和评估。高边坡的稳定性分析则主要采用理正分析软件来进行科学的计算。对于一些土质边坡, 必须采用简化圆弧滑动法进行检验。而对于类土质边坡, 分别要采用简化圆弧滑动法和折线滑动法进行验算。从中取出一组安全系数最小的坡面设计。对于软弱层面、即不利结构面或者风化界面控制的高边坡, 就要采用折线滑面法进行检算。在计算中所采取的地层及结构面力学指标根据则要根据工程地质勘察指标建议值确定, 与此同时还要根据高速公路标准加固后的边坡稳定安全系数进行评估。确保其稳定性和安全性。
1.2 遵循因地制宜保护环境的原则
高边坡设计必须遵循“固脚、强腰、排水”的基本原则。全面贯彻“恢复自然、水土保持、因地制宜、科学技术、综合治理、经济美观”的环保理念。时刻要以地形地貌条件为准, 采取放缓坡率的方式来提高边坡的稳定性。以缩短工程工期和降低工程造价为目标, 适当的加固坡面放坡并对自然环境影响严重的路段采取“强支挡、弱削方”的原理对边坡进行加固。防护措施主要采用锚式体系对其进行加固, 并且还要加强坡体的排水设计。充分将节约、环保、因地制宜的理念融入到防护工程中去。
1.3 对排水设计的重视
在高边坡工程设计中, 水是影响边坡稳定性和安全性的主要因素之一。边坡中水的渗入一方面增加了土体的重量, 很大程度上增大了坡面下滑力, 从另一方面来说也减小了潜在滑动面土体的抗震强度, 在实际生活中许多高边坡设计产生滑塌事故往往是由雨水引发的。因此排水防水成为加固边坡的重要措施。高边坡设计在排水设计中融入就地取材的思想理念, 把排水措施与当地的降水量、地质情况、地势等条件具体结合起来。设计出全新的排水系统。既利用了闲置的资源还节省了人力物力资源。作为边坡设计的重要组成部分, 排水设计主要分为坡体表面排水及内部排水。两者相辅相成, 共同的保护着高坡防护工程的稳定和安全。
1.4 监测工程设计
高边坡防护设计为了达到信息化施工、动态监测的目的, 对高危边坡, 在设计施工期间应建立边坡监测系统。监测到的信息用于指导施工, 也可以将监测成果作为动态设计的科学依据。监测项目主要包括坡顶地面监测、边坡坡面监测、地表位移监测、深层位移监测及人工巡视监测。监测工作需视具体情况而定。
2 高边坡防护处理措施实例
西禾路位于盐田港后方陆域北部, 主线西起梧桐山大道辅道, 往东经恒心路, 终点近期接现状东海道, 设置由西往南的右转匝道与北山道辅道相接, 西禾路主线全长约0.917km, 双向6车道, 定位为城市主干道, 设计速度40km/h, 纵断设计根据周围地块标高进行设计, 开挖深度高差为20米, 其北侧为山体, 南侧靠近恒心路区域有山体, 开挖边坡级数达四级, 此两侧地质情况岩性由上到下为人工填土层 (填石和填筑土, 层厚0.30~17.90m) 、第四系上更新统坡积层 (粉质粘土 (2) -1和碎石土 (2) -2, 层厚0.50~33.10m) 、第四系残积层 (砾质粘性土, 层厚0.70~18.90m) 、燕山期花岗岩 (全风化花岗岩、强风化花岗岩、弱风化花岗岩微风化花岗岩) , 本项目大部分为挖方边坡, 对此高边坡进行处理如下:
2.1 路堑边坡坡率的确定
根据西禾路工程地质勘察报告, 沿线地层分布为人工填土层、粉质粘土、碎石土、砾质粘性土、花岗岩, 填方坡率均采用1∶1.5;挖方边坡大于20m的, 进行高边坡专项设计;挖方边坡小于20m的, 挖方边坡设计坡率见下表:
2.2 高边坡专项设计
本次高边坡针对西禾路K0+120-K0+280左侧边坡进行实例, 此路段北侧存在并行的二线公路, 边坡设计标准:边坡安全等级:一级;边坡安全稳定系数:圆弧滑动法1.30, 平面、折线滑动法1.35。
该路段最高挖方边坡约42m, 路基设计高程以上的岩土层为强风化花岗岩、碎石土、粉质粘性土和人工填土, 其中主要为碎石土, 厚度大概在20~32m, 含石量约50%;最终处理通过路基设计规范对高边坡进行坡率进行初步立定, 后对初步拟定左侧边坡 (未加固) 通过理正分析软件边坡稳定性分析, 边坡安全系数未通过, 后进行加固锚杆、锚索、土钉, 并适时调整各级边坡坡率再进行理正分析软件边坡稳定性分析, 最后结论:本次设计推荐方案, 最下一级设置桩板墙, 以上按照1∶1.25 (碎石土) 和1∶1.5 (粉质粘性土和人工填土) 进行放坡, 第二级边坡采用土钉格构支护, 最上一级采用人字形骨架支护, 其余边坡均采用锚杆格构支护, 每一级边坡为8-10m, 处理图如下:
上述采用格构锚固结构防护是复合性抗滑护坡结构, 其利用锚杆、锚索及其坡面格构形成整体受力加固坡面以便达到边坡稳定效果, 格构坡面间还可进行绿化防护措施, 坡面可形成人字骨架植草防护、挂网植草防护、拱型骨架植草防护等各种绿化防护措施, 故而格构锚固结构防护为软土高边坡中处理常用的处理措施, 并且其坡面绿化种植保证环境美化效果, 同时边坡可结合路堑支挡结构减少挖方, 尽量因地制宜保护环境, 台阶式设置布设排水坡面排水设施结合内部边坡排水, 保证高坡防护工程的稳定和安全。
3 结语
在高边坡防护设计中对边坡地质情况前期探明很重要, 边坡处理方案结合边坡地质进行合理边坡开挖及深层加固, 及时优化调整边坡处理方案, 并提出可靠的设计处理方法, 格构锚固结构防护是非常有效的高边坡防护, 不仅在加固边坡稳定同时, 还可进行绿化边坡环境的作用, 结合排水设施、检测设计将有效保障高边坡稳定, 本文提出常用高边坡处理参考, 实际建设中还存在较多其他处理, 可根据地质情况、周围自然、人文等其他产生变化, 但本文高边坡处理还是一种有效的处理措施。
参考文献
[1]GB50330-2002.建筑边坡工程技术规范[S].
[2]JTGD30-2004.公路路基设计规范[S].
高边坡设计 篇11
关键词：框架预应力;锚杆边坡支护结构;抗震简化设计
1 引言
我国是一个地震高发国家，尤其是对于部分地区的山区道路来说，如果出现等级较高的地震，那么则将会对道路边坡造成非常大的影响，且直接会对当地的公路、铁路、建筑以及水利水电工程等造成非常大的影响。以我国2008年发生的汶川地震为例，其在地震过程中由于道路边坡失稳而出现的事故占据整个地震总损失的30%左右。而在我国目前各地区大力开展道路桥梁建设的背景下，就更需要我们能够对边坡的抗震性引起充分的重视，从而以此来保证建筑的安全运行。
2 支护结构震害分析
在边坡支护发生震害情况时，其主要的表现就是其锚杆、锚头容易出现被损坏的情况，且会使框架以及挡土板也会随之出现一定的破坏，其中，锚头之所以出现破坏的情况主要是因为其钢垫板位置的混凝土强度承载力不足而在地震情况下时容易出现破碎的情况，且垫板也会因为强度问题而出现变形以及凹陷的情况、锚头螺栓也会出现滑脱的情况。其中，锚杆出现被破坏情况的非常重要的一类形式就是因为锚杆自身会因为其所具有的强度不足而出现被拉断的问题，且会使土地同锚固体间因为摩阻力不足而受到破坏。而对于挡土板来说，其出现破坏则是因为在地震较强的冲击作用下，使其因为受剪、受弯以及受冲而使局部承压能力不足而出现被破坏的情况。
对于框架破坏问题而言，其分为弯曲破坏、剪切破坏以及局压破坏，当地震发生时，其节点位置则是整个框架受到损害最大，也是最容易受到损坏的位置。由于框架梁柱节点位置所出现的破坏问题经常出现在弯曲变形且剪跨比较大的区域，这就会使其在地震发生时在剪力以及弯矩的共同作用下使保护层脱落、混凝土开裂，进而造成较大的损坏。而在梁柱的接点位置，梁所受到的地震影响要较轻于柱的影响，且柱底震害也没有柱顶位置的震害严重，其发生破坏的位置也通常处于框架梁柱中间以及立柱接点附近。另外，支护结构的外部以及内部失稳情况共同组成了失稳问题，如果锚固段土体情况较为稳定，且长度够，则容易出现内部失稳，而如果边坡土体不是非常稳定，而锚杆长度不足，则容易出现外部失稳的情况。
3 支护结构抗震简化设计
3.1 地震作用计算
根据我国建筑边坡的相关技术规范，其明确的规定了在岩石基坑边坡处可以根据情况不同对地震荷载进行考虑，而对于我国目前7以及7度以上的边坡、以及中等风化、强风化以及全风化的岩质边坡来说，则应当能够对地震荷载作用力进行考虑，并可以在设计时忽略地震竖向加速度因素。根据拟静方式的计算，我们则可以将土地在地震情况下所产生的地震力划为静荷载，并将其作用在相关的支护结构之中。在这种前提下，我们则将地震情况下水平面同边坡滑移面的夹角设为：
在上式中：
其中，δ为挡土结构同土体间具有的摩擦角、g为加速度，ψ为土体摩擦角。
而当边坡属性为弹性时，地震响应则会根据坡高度的提升而出现放大的情况，而为了能对我们的设计方式进行简化，我们则通过边坡加速度的相应系数对其进行计算，并将其相应系数在7、8、9防烈度下分别设置为3、2.5以及2。
3.2 框架锚杆抗震计算
在锚杆的框架结构中，其主要由立柱、横梁以及挡土板这三者所组成，且由这三者共同形成一种形似楼盖的竖向梁板结构体系。对于框架锚杆支护结构来说，我们对其计算时主要有下列几个方面：
3.2.1 挡土板计算
在一般情况下，横梁间距同立柱间距的值较为相近，且我们也可以通过双向板结构的形式对挡土板进行计算。首先，我们需要对其支撑情况进行分类：第一种是一边简支、其它三边固定的方式;第二种则是四边都固定的形式，以此来作为具有临时性的支护，且在不计算其面板的基础上根据其构造情况来选择适当的配筋数量以及混凝土厚度。而在永久性支护方式中，我们则需要对其挡板进行全面的验算以及抗震设计，并保证挡板厚度应当大于10cm以上。
3.2.2 横梁及立柱的计算
在对两者计算前，首先我们需要能够在联系其所具有荷载情况的基础上将结构分为横梁以及立柱两个计算点，之后再将两者以不同的计算方式画出不同的计算简图来进行计算，其计算单元如下图所示：
图1 横梁、立柱划分单元情况
在上图中，Sx为立柱的间距，通常我们会以均匀的方式对其进行布置。而Sy则为横梁间距，我们在实际布置时可以根据其锚杆位置的不同而对其灵活布置;η1和η2则分别为立柱计算系数以及横梁计算系数，而根据荷载等效的原理，我们将这两个值都取为0.75。
3.2.3 锚杆计算
对于地震所出现的锚杆破坏情况来说，其可以根据损坏情况的不同而分为断裂以及拔出这两种类型。
对于断裂情况的验算，其公式如下所示：
在上式中，fy为锚杆抗拉强度，dj为不同根锚杆钢筋所具有的直径，Ej则为不同根锚杆其动土、静土压力所具有的组合值。
而对于拔出情况的验算，其公式如下所示：
这是因为在地震力的作用之下，满足上述条件才能够保证锚杆在具有足够摩阻力的条件下避免出现拔出的情况，其中，τj为不同层锚杆土地同锚固间的剪应力，Dj为不同锚固体所具有的直径，而Lj则为不同锚杆所具有的锚固段长度。
4 结束语
在上文中，我们对于框架预应力锚杆边坡支护结构抗震简化设计方法进行了一定的研究，而在实际设计时，也需要我们能够从多方入手，以更为合理的设计方式保证边坡防震质量。
参考文献：
[1]叶海林，郑颖人，陆新，李安洪.边坡锚杆地震动特性的振动台试验研究[J].土木工程学报.2011（S1）：152-157.
[2]石玉成，秋仁东，孙军杰，胡明清.地震作用下预应力锚索加固危岩体的动力响应分析[J].岩土力学.2011（04）：1157-1162.
高边坡设计 篇12
膨胀土具有胀缩性、裂隙性和超固结性, 性质极不稳定, 在丘陵地带及山区, 极易发生边坡溜塌、坍塌和浅层滑坡等地质灾害。在膨胀土普遍发育的南宁地区, 因城市建设的需要而不可避免地破坏部分原始地貌形态, 人为削坡的后果使已呈稳定状态的膨胀土边坡面临失稳的风险。本文针对南宁市轨道交通1 号线屯里车辆段38.4m高边坡, 经过精心设计研究, 提出了采用防治结合的复合支护体系方案, 取得了良好的效果。
2 工程概况
屯里车辆段位于南宁市青秀区凤岭片区, 用地东西长约1 200m, 南北宽约270m, 总占地28.8hm2。场地主要为剥蚀残丘地貌, 地势总体呈东高西低, 起伏很大, 东部平均高程120m左右、西部平均高程80m左右, 场坪标高为83.6m。场地北侧为挖方区, 边坡总长600m , 最大高度为38.4m, 边坡面积38 100m2。
3 工程地质及水文地质条件
场地上覆第四系全新统人工堆积层、坡残积层, 下伏古近系岩层 (E) , 主要地层有素填土 (1) 层, 坡残积粉质黏土 (6) 1-1 层, 泥岩- 粉砂质泥岩 (7) 1-1、 (7) 1-2、 (7) 1-3 层, 粉砂岩- 泥质粉砂岩 (7) 2-1、 (7) 2-2、 (7) 2-3 层及炭质泥岩 (7) 4 层。各层岩性特征、分布厚度见图1, 其中黏土- 粉质黏土层为A1 亚类中等胀缩土, 泥岩- 粉砂质泥岩层、炭质泥岩均为A1 亚类弱胀缩土。根据勘察报告, 边坡支护有关的土层及力学指标见表1。
本工程场地类别为一类场地, 大气影响深度为7.0m, 中等膨胀性土大气急剧影响深度为2.0~2.7m。
场地分布有上层滞水和碎屑岩类孔隙裂隙水。上层滞水一般赋存于人工填土层及坡、残积黏性土层中, 水位埋深0.0~4.20m, 相应标高71.71~110.84m;碎屑岩类孔隙裂隙水主要赋存于下伏古近系半成岩粉砂岩- 泥质粉砂岩中, 在场地内呈不连续分布, 略具承压性, 富水性弱, 属中等透水层, 水位埋深2.60~13.70m, 相应标高75.51~113.55m。
4 膨胀土边坡破坏的主因分析及支护原则
通过对南宁地区南宁会展中心、南宁市气象局、李宁体育中心、朱槿路老挝使馆、南钦高铁屯里段、青山路等数十处边坡及支护工程的实地调查, 分析膨胀土边坡的破坏主要原因, 寻找出科学合理的支护设计体系, 确保边坡稳定。
4.1 主因分析
影响膨胀土边坡破坏的主要因素是土质因素、水文气象因素和人类活动三方面。土质因素主要表现为自身特有的胀缩性、裂隙性和超固结性决定了坡面经开挖暴露于空气之中必然产生开裂、胀缩和应力释放而导致坡面破坏。水文气象因素表现在:一方面在大气影响深度范围内, 含水量随着大气环境变化而变化, 使坡面自表及里形成强度分区, 其抗剪强度随土体含水量不同而变化;另一方面在受到强降雨和干旱等不利气候影响时, 导致土体内水分强烈急剧变化, 使土体开裂、强度降低、易于失稳下滑。人类活动破坏了山体的自然平衡, 原来的稳定边坡开挖后变得不稳定, 由于膨胀土的超固结性, 可能在一定范围内产生减荷膨胀, 产生应力释放, 导致边坡破坏。同时, 大气影响深度范围内的土体会干湿循环产生破坏。
4.2 支护原则与支护方式选择
综合防护, 以防为主, 保证边坡稳定:采取挡、防、支撑、护相结合的工程稳定措施+ 截、排、堵相结合的防排水措施+ 植被防护措施。
治坡先治水:采取坡顶截水沟、坡面导流槽、坡脚排水沟的措施截排水;坡 (墙) 顶采取封堵措施防止地表水流入;采取植物护面控制坡面水分急剧变化。
分台防护:高于15m的膨胀土高边坡必须分台开挖, 把高边坡降为矮边坡的组合形式, 既减少坡脚压力, 又减少水对坡面的冲蚀。
防护形式选择:格构梁+ 预应力锚索、挡土墙、截排水沟、导流槽、平台马道与挡水墙坡面植草。
5 复合支护体系设计
5.1 计算参数及验算说明
边坡稳定性计算参数见表1。
根据调查及分析该场地膨胀土边坡坡率宜控制在1:1.5~1:3 之间。对于膨胀土边坡, 膨胀土不受阻挡自由膨胀时, 不产生膨胀力, 当膨胀受阻时, 变形转化为膨胀力, 作用于阻力界面上, 当阻力足够大时, 膨胀变形为零。根据勘察报告, 对于可能出露的膨胀土土层膨胀力约为30k Pa, 岩层膨胀力约为40k Pa, 锚杆验算时应予以考虑, 挡土墙由于特殊的墙后结构验算时可不予考虑。
5.2 膨胀土地区边坡支护设计要点
1) 锚杆锚拉段及挡墙必须穿过滑动面, 边坡坡率宜控制在1:1.5~1:3 之间。
2) 格构梁底部设置柔性调变层, 可降低膨胀土胀缩变形对支护结构的影响。
3) 地表水是引起边坡失稳的主要诱因, 边坡排水设计应统筹考虑, 防治结合, 做到地表水有序排放。
4) 边坡坡脚设计应从安全、经济、适用等方面综合考虑, 挡墙既要起到挡土作用又有防止坡脚被水浸泡。
5) 坡面应植草护面, 防止雨水下渗而形成边坡滑移的软弱面。
6) 格构梁材质、断面大小、锚拉杆件以及施工质量对边坡稳定性具有重要作用。
5.3 边坡支护体系选择
本工程边坡最大高度为38.4m, 消坡后形成大面积分布的膨胀岩 (土) 临空面, 根据前期典型工程调查结果, 考虑到轨道交通工程的重要性, 经综合分析对比, 边坡支护体系采用放坡+ 混凝土格构+ 预应力锚索+ 挡土墙+ 坡面植草的综合支护方式。
5.4 支护结构设计
本边坡设计为永久高边坡, 高度为38.4m, 工程安全等级为一级, 边坡重要性系数为1.1, 抗震设防烈度按7 度设计。根据场地地层分布和各岩 (土) 层力学指标, 设计采用4 级放坡, 坡率为1:1.5, 第1 级、第2 级坡高各为7.5m, 第3 级坡高为10.0m, 第4 级坡高为11.2m, 每级坡间设2.0m宽平台, 平台上设置挡水墙。第1 级坡坡脚设1m高毛石混凝土挡墙, 基础埋深2.0m, 见图2。
锚索长度经计算确定, 满足边坡稳定性计算要求, 各级边坡具体设计参数为:
第1 级边坡设3 排预应力锚索, 锚索长度分别为20m、22m、25m;
第2 级边坡设3 排预应力锚索, 锚索长度分别为26m、27m、27m;
第3 级边坡设4 排预应力锚索, 锚索长度为26m、25m、25m、25m;
第4 级边坡设4 排预应力锚索, 锚索长度为22m、20m、18m、18m。
支护结构剖面详见图3。
预应力锚索成孔孔径150, 杆体采用4 束 φ15.2mm钢铰线;锚索格构梁采用钢筋混凝土格构, 截面尺寸为400mm×450mm, 格构大样见图4。
由于膨胀土边坡破坏的主要形式为渐进式滑坡, 即边坡往往由于坡脚受水的影响, 从坡脚开始发生软化滑塌, 进而引发整个边坡的失稳。本边坡采用毛石混凝土挡墙护坡, 墙后回填砂砾层并设泄水孔, 挡土墙大样详见图5。
5.5 坡面排水系统设计
边坡排水以自排为主, 多道防线, 防排结合, 综合治理。坡顶设置截水沟, 平台设置挡水墙, 使坡面集水汇流至两侧急流槽中;坡脚设置排水沟, 雨水经边沟、截水沟和排水沟汇入站场排水系统。边沟、截水沟沟底纵坡坡度不小于0.2%, 边坡排水系统见图6。
混凝土格构采用自排水系统, 该系统是将每个小框格的雨水迅速收集到本框格下方水平混凝土框格上, 然后引流到竖向框格排水沟并迅速排放到平台的排水沟内, 然后经急流槽排至坡底排水沟中, 其优点是及时将大气降水排出坡面, 避免了雨水对坡面土体的长时间浸泡及冲刷。急流槽立面图、剖面图分别见图7、图8。
5.6 坡面绿化设计
本工程与以往换填种植土后直接植草方式不同, 首先在格构梁框格内铺设土工网垫, 填300mm厚种植土后再人工植草。土工网垫一则可以保护种植土和植被不会被冲刷, 此外又可以防止膨胀土与大气的直接接触, 从而降低膨胀土的胀缩性对边坡稳定性的影响。草种的选择是根据当地的气候条件, 选择根系发达, 枝繁叶茂的多年生草本、藤本混杂的狗牙根、黑麦草、白三叶, 除了固土护坡外, 还具有较高的观赏性。
6 边坡治理效果
屯里车辆段高边坡支护工程于2013 年11 月开始实施, 于2014 年9 月结束, 治理面积共38 100m2, 施工质量通过了当地质检部门的验收, 为车辆段内的土建工程施工提供了条件。坡顶水平和垂直位移监测、支护结构变形观测结果表明边坡整体稳定, 各项观测指标均在允许范围内。治理后的边坡经过了一年多时间的使用, 结构完好, 坡顶截水沟、坡面排水系统畅通, 坡面植被生长良好 (见图9) 。
7 结论
1 ) 针对屯里车辆段38.4m高的膨胀土边坡, 在总结典型工程成败经验的基础上, 按照“护坡顶、封坡面、稳坡角、截排水”的设计原则, 通过采用放坡+ 混凝土格构+ 预应力锚索+挡土墙+ 坡面植草的综合支护方式, 有效地解决了膨胀土高边坡的稳定性难题。
2 ) 膨胀土边坡的防排水系统设计合理与否, 对边坡的长期稳定性至关重要, 通过采取“截、排、封闭”等综合防排措施, 防止地表水冲刷与入渗, 减少了水体对边坡的不利影响。
3) 坡脚采用毛石混凝土挡墙, 在保证工程质量的同时, 有效地降低了工程造价, 取得了较好经济效益和社会效益。
参考文献
[1]GB50330-2013建筑边坡工程技术规范[S].
[2]DB45/T396-2007广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程[S].
[3]DZT0219-2006滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].
[4]杨正国.膨胀土高边坡开挖支护设计分析[J].路基工程, 2010 (3) :136-138.
[5]范秋雁.膨胀岩与工程[M].北京:科学出版社, 2008.