山区公路边坡

山区公路边坡（精选10篇）

山区公路边坡 篇1

摘要：随着社会市场经济的发展, 我国的公路运输行业取得了快速的进步与发展, 山区的公路网建设越来越广泛, 但是由于地理环境特殊, 通常需要建立起边坡防护, 以保证其运行安全。在开展边坡防护设计的过程中, 不仅需要对其安全性予以全面的考虑, 还需要综合考虑其绿化措施及美观性, 文章就主要对山区公路边坡防护问题予以简单分析。

关键词：高速公路,边坡,防护治理

在开展国民经济建设的过程中, 交通运输业是非常重要的一项建设内容, 尤其是山区的交通网络建设, 对于山区的经济发展具有非常重要的促进作用。但是由于地理位置的特殊性, 若不能做好山区公路的边坡防护工作, 很容易引发边坡破碎、山体不稳等一些严重事故, 为山区公路的运行安全埋下隐患。

1 山区公路边坡破坏的原因

山区公路运行过程中, 导致其边坡破坏的因素众多, 常见的有:压实密度、填料性质、边坡高度等, 若公路的压实密度比较低, 就很容易使其遭到水流的冲刷;一些高边坡受到水流冲刷的概率也大大增加, 相对于粘性土体, 砂型土体的边坡受到水流冲刷的概率也比较大。

1.1 公路上边坡的破坏因素

①冲刷破坏:在一些土质为黄土、砂性土的边坡, 其发生冲刷破坏的概率比较大, 尤其是对于一些坡度比较缓的边坡, 降水时会导致其坡面径流的方向形成很多细长的冲沟, 出现这种现象之后, 若不能及时采取有效的措施进行处理, 长此以往, 降水对于边坡所造成的损害会越来越大;而在冬季, 降雪同样会对边坡坡脚的黏性产生影响, 使其刚性明显减弱, 黏性明显增大, 时间长了会导致土体架空, 严重时会导致其由于支撑不足造成破坏;还有一些容易被忽视的破坏作用就是汽车快速行驶的过程中, 会导致道路上的雨雪水飞溅, 飞溅的雨雪水会对边坡的坡脚产生冲刷作用。所以说, 在开展公路边坡防护工作的过程中, 坡脚是冲刷破坏防护的重要部位;②崩塌破坏:流动性崩塌、落石型崩塌、滑坡型崩塌是常见的集中边坡崩塌类型, 在实际的边坡崩塌案例中, 有时会出现一种崩塌, 有时会同时出现三种形式的崩塌。

1.2 公路的下边坡的破坏因素

下边坡通常是填土的路堤, 其比较常见的破坏形式有坡脚的破坏与坡面的破坏, 坡面的破坏最为常见的就是冲刷破坏, 降水对会坡面产生直接的冲刷作用, 另一方面, 坡面还会受到径流冲刷, 这会导致路基坡面依据流水的方向形成水沟, 随着水沟的加深, 路基的破坏会逐渐加重;并且处于带洪区内及沿路河堤也会造成洪水的破坏, 长此以往, 就会对道路的路基边坡产生破坏作用。

1.3 人为的破坏因素

不管是开展何种建筑物的建设与管理工作, 都需要人直接参与其中, 其对于建筑物的开展起到决定性的作用, 其中最为明显的人为因素就是设计、施工、养护管理等, 这些工作的好坏, 会对公路边坡受损坏情况产生直接的影响。

2 山区公路边坡的防护策略

2.1 防护设计

山区公路修建的特点, 常常需要大量地开挖与填筑路基, 所以人工边坡较多, 人工边坡的内部的应力状态已经发生了巨大的变化, 加上长年的冲刷和风化, 导致边坡损坏的机率很高。边坡的施工设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然”的原则。①护面墙的设计:护面墙常用于那种风化比较严重、软质岩或坡面容易遭到侵蚀的土质边坡, 此种防护方法对于加强边坡的稳定性十分有效, (a) 实体护面墙的设计:采用浆砌片和块石结构在设计坡面上所增设的防护, 背坡比为1∶0.25~1∶0.75, 胸坡取1:0.1~1∶0.75; (b) 窗口式护面墙与拱式护面墙:适用的坡比为1∶0.5~1∶1.5, 通常采用的坡比为1∶0.75~1∶1.25, 采用混凝土、浆砌片块石等作为框架, 格内还可以使用一些辅助措施, 这种措施能够有效地防止冲沟的形成;②护坡的设计:容易受到流水侵蚀的边坡, 通常采用浆砌片石来防护边坡, 浆砌片石采用厚度为30 cm的等截面, 砂浆的强度应为M7.5。

2.2 施工管理

①清理坡面时, 必须要采取有效的措施保证边坡坡面的平整性, 对于基材的混合物必须要将其填平, 并要保证其压实度, 防止出现反坡破坏现象;②开展钻孔操作的过程中, 必须严格按照相关的设计要求, 对孔位进行合理布置, 并要保证孔眼与坡面之间的垂直度;③在安装锚杆的过程中, 要保证将孔眼填满, 并要将其予以捣实处理;④在铺设钢丝的过程中, 必须要将钢丝网拉紧, 并要保证其铺设宽度能够超过5 m;⑤对基材混合物的拌合比例予以合理控制, 并要保证其有不小于一分钟的搅拌时间;⑥喷射基材物料时, 须进行正面喷射, 切忌仰喷, 第一, 凹凸部位、死角须特别注意;第二, 不可分为两次喷射。

2.3 养护管理

做好公路边坡防护的生态养护管理工作非常的必要, 针对公路边坡防护的实际特点, 为其采用工程性、综合性的防护措施, 以便于其不仅能够很好的满足安全性防护需求, 同时还能有利于生态保护。这就需要在开展边坡防护养护管理工作的过程中, 对其生态性及经济性予以综合的考虑, 采用综合性的防护技术, 开展公路边坡防护工作, 这不仅仅能够有效地提升公路边坡的稳定性;另一方面, 与其它防护方式相比, 其防护投资成本也大大降低, 还能够促使公路两旁的环境得到美化。一些司机在长期驾驶的过程中, 容易产生疲劳, 而道路两旁丰富的视觉景观, 有利于缓解驾驶员的疲劳。

3 崩塌防护综合治理方式

3.1 抗滑桩

对于一级边坡, 在开展其防护工作的过程中, 通常需要通过增加抗滑桩的方式实现, 抗滑段与锚固段是抗滑桩的两个组成部分, 在实际的运行过程中, 抗滑段起着一个承担滑坡土体下滑力的作用;而锚固段自身的桩体就具备一定的稳定性, 抗滑桩的主要作用是为了防止滑坡体沿着一定的软弱结构面运行, 从而产生一定的剪切位移, 严重时会导致整个坡体向斜坡下方移动, 非常的危险, 其主要目的是为了有效地提升滑坡体的稳定性, 从而起到良好的加固滑坡整治的作用;该段落增加抗滑桩共计9根, 间距6 m, 桩径2.4 m×1.8 m, 桩长15 m。抗滑桩施工主要工序为:放样—开挖—钢筋绑扎—灌桩。在实际的施工操作的过程中, 还需要注意下列几方面的问题:①在抗滑桩孔开挖的过程中, 应该注意做好跳桩开挖;②施工的过程中要做好全面的安全防护措施, 尤其是在开展护壁施工的过程中, 应该结合实际的地质条件来开展防护施工, 尤其是在开展爆破施工的过程中, 一定是要由专业的人员来开展;③对于桩身的钢筋采用就地加工绑扎的方式, 若是进行竖向固定钢筋的绑扎, 可以应用电焊与主筋进行焊接的方式, 但是开展该项操作的过程中, 要注意做好主筋的防护工作, 并要注意焊接过程中的用电安全;④做好施工过程中的排水措施。

3.2 锚杆框架梁

在二级边坡的防护工作中, 通常是通过设置锚杆框架梁的方式实现, 其在开展边坡坡面防护工作的过程中, 主要是应用现浇混凝土框架的方式来实现, 这样有利于边坡在锚杆所提供的锚固力的作用下保持在稳定状态, 从而发挥良好的防护效果。在实际的施工过程中, 若要应用锚杆框架梁开展边坡防护工作, 就需要先对整个崩塌的段落进行处理, 将其塌落的图示予以清除, 并要注意设置好锚索的长度, 通常情况下, 可以将其锚固段的长度设置为15 m, 孔径150 mm、倾角20°;为了保证其美观性, 可以应用锚杆框架地梁来起到一个过渡的作用, 应用自下而上的方式, 将六排长度值为8 m的锚固段进行排列, 锚杆主筋采用32螺纹钢, 地梁截面有所减小;施工完成后在框架内填土种植柠条。通过应用框架梁, 边坡能够形成一个良好的整体, 再加上设置一定的植被, 不仅可以起到良好的保持水土的作用, 同时还具有良好的美观性。

4 结语

总的来说, 在开展山区公路施工的过程中, 由于其地形地质条件非常的复杂, 导致其出现滑坡的因素众多, 一旦出现滑坡现象将会造成非常严重的后果, 并且在开展公路建设施工的过程中, 难免会对当地的植被环境造成一定的损坏, 因此, 在完成山区公路建设之后, 综合考虑各方面的影响因素, 制定出科学合理的边坡防护措施是非常必要的。

山区公路边坡 篇2

山区公路边坡失稳分析与防治技术研究

公路边坡稳定对山区公路的交通安全尤其重要.本文结合工作实践和相关资料对山区公路边坡失稳原因进行研究分析,提出相应对策及综合防治技术措施.

作 者：陆永林 Lu Yonglin 作者单位：杭州市公路管理局刊 名：建设机械技术与管理英文刊名：CONSTRUCTION MACHINERY TECHNOLOGY & MANAGEMENT年，卷(期)：201023(5)分类号：U4关键词：山区公路 边坡 地质灾害 防治技术研究

山区公路边坡水毁的防治对策 篇3

【关键词】山区公路;边坡水毁;防治对策

0.前言

水毁是公路最主要的自然灾害之一,分布广泛、发生频繁和危害巨大的特点不但严重影响交通运输的营运与安全,而且也造成了重大经济损失。山区公路水毁主要类型有：（1）山体塌方、滚石、泥石流；（2）路基缺口、滑塌、沉陷、冲刷、淘空、冲毁等；（3）水泥混凝土路面板下淘空、断板、破碎、面板悬空；（4）桥梁桥孔堵塞、基础冲空、锥坡毁坏、侧墙胀裂倾覆、拱上填料及台背填土积水、栏杆损坏、桥面损毁、甚至桥梁损毁等；涵洞堵塞、沉陷、翼墙毁损、冲毁等；（5）边沟、截水沟、土质边坡冲缺，护坡、驳岸、挡土墙损毁。下面结合本人工作实践，对山区公路边坡水毁的防治措施谈谈自己的看法。

1.公路边坡水毁的原因

1.1路堑边坡

因边坡未根据地质土质开挖坡度较陡，造成边坡不稳定，边坡未设置截水沟、急流槽，坡面和坡脚未采取防护等措施。坡体过陡，排水不良，边坡土体易水冲刷甚至饱水失稳，在动水力的作用下，边坡土体结构孔隙增大,进而引发坡面冲刷土体滑塌,影响边坡的稳定性。

1.2路堤边坡

因路堤填土压实不到位及原道路没有设置必要任何排水措施，雨水在路面汇水通过漫流直接集中排至路基边坡，丰富的地下水在路基内渗流,会引起:①路基边坡坡脚受水流冲刷和浸泡,出现路基边坡坍塌、掏空及路基水毁严重等现象。②路基土体被软化,从而降低了路基边坡土体强度和稳定性。

1.3植被破坏，水土流失严重

山体植被等抗洪能力非常脆弱，稍有暴雨发生，随之就有泥浆砂石拥上路面。

1.4雨季时间较长，经常连降暴雨，致使山上植被覆盖层全部处于饱和状态，增加了覆盖层的下滑重量

由于雨水渗入，使覆盖层与山体岩层的粘结面摩擦力减小，而部分覆盖层失去了平衡的稳定，致使深挖路段边坡滑塌；而少部分路段的塌方是因为路基改造过程中，由于大爆破时的震动，使岩石的岩层发生裂缝，而又未采取任何的防护措施，当雨水涉入岩层裂缝中，失去平衡稳定的情况产生塌方。

2.山区公路水毁的防治措施

2.1公路水毁防治应从设计源头抓起。设计是关乎工程质量和寿命的重要环节，无论从选线，还是桥梁、路基边坡防护设计都应考虑到水毁这个因素，有意识消除可能导致公路水毁的隐患，提高工程的抗灾能力。

2.2对土基和基层强度不足，极易出现路基发软下沉的路段设置暗沟或渗沟，使地下水能排到路基以外。

2.3与河流并行的公路设置的防护工程，其基础尽可能地适当加深，确保工程质量，防止洪水冲刷。对于经常滑坡的深挖路段应在边坡顶端上设置截水沟，边坡应分段设置不同的坡度。

2.4山区公路因受地形的限制，路面窄小，应因地制宜地对纵向排水沟加深加宽，涵洞进水口的沉砂应适当加深，在公路的纵向和横向排水方面加大力度，把涵洞的养护列入日常养护中;养护应及时,消除水沟和涵洞内堵塞物，经常保持排水设施处于良好状态。在日常养护工作中，不断完善排水设施，同时根据当地气候特点及地理条件，因地制宜地制订一些具体的防治措施，从检查水毁的苗子入手，从思想上重视防毁，从行动上加强防毁。要牢固树立治路必先治水的观念。

2.5加强生物防治。公路水毁防治，在采用挡墙、护墙、护坡等工程措施的同时，也应重视生物防治，增加植被，改善自然环境，达到减少水土流失，稳固边坡的作用。

3.加强日常养护，防治公路水毁

公路水毁防治应防治结合，以防为主，防患于未然;把水毁隐患消除在日常养护中;因此，公路养护部门要把防治公路水毁当作一件大事来抓。公路设计和施工质量对预防公路水毁具有重要意义,但是它们的实施是在公路建成之前,重在预防。而公路养护是在公路建成之后经常性要做的工作,养护质量对防治水毁至关重要。公路水毁防治要坚持“预防为主、防治结合”的原则。公路养护对防治水毁发生的意义就在于把防毁工作做在水毁发生之前,真正做到能先觉先知,把发生水毁的可能性降到最低。

3.1要搞好公路排水系统的养护;应及时修复排水系统出现损坏部分,保持排水设施功能完好。对路面出现汇水地方要适当设置如拦水带引排水至路基路面外,公路边沟、引水沟、截水沟等排水设施特别是排水出水口要经常性保持畅通,要经常清除堆积物和杂草；要把水流引向路基以外,而不能直冲路基,尤其是截水沟,一般由于其处于上边坡等较高、较陡、人员不易到达的地方,所以被养护人员所忽视,或者根本没有去养护,所以许多截水沟早已被堵塞,根本发挥不了作用。所以当雨季来临时,边坡冲刷严重,溜方特别多。在养护中如果发现边坡土质不好,易被冲刷而设计中未考虑的,要新开挖截水沟,这种现象在较早建成的公路中比比皆是,有些填方边坡,经过雨水长期冲刷,形成大小、长短不等的沟槽,在养护中要及时予以修补,以免越来越严重最终造成边坡整体滑坍,对易被冲刷的边坡要种植根系发达的草种如香根草、螃蜞菊等防止坡面冲刷,这种办法成本低、容易施工,在养护中被广泛应用。

3.2要定期对公路桥梁、涵洞、挡土墙等防护工程进行检查,特别要检查基础是否被冲刷或淘空;墙台、拱圈是否出现裂缝等,如果发生了要立即采取措施进行处理;桥下淤积往往由于数量大,清理难度大而不被重视,如果影响到桥梁安全要定期清理,特别是在雨季来临前，涵洞在平时养护中要经常性进行清淤,涵底不得淤积泥砂或树枝等杂物,涵底铺砌及锥坡被损坏的部分要及时修补,对一些跨径过小排水不良的涵洞要进行改建,对一些经常性积水的地方要根据需要增设涵洞或采取其他措施。

3.3要在雨季期间坚持巡路,发现积水、小溜方要立即排除,特别是边沟等排水沟渠不要被小溜方堵塞,对一时无法清理的大溜方要开出临时流水沟,不能让积水浸泡路基。在以往的工程案例中有些路基缺口仅是因为几十方的小溜方阻塞边沟,使水漫路基淘空坡腳而造成几万元的损失。对一些被冲刷严重的桥涵等构造物基础等要临时加固。洪水来临时,其中往往夹带大量树枝、木头,直接冲击桥梁等,要立即采取措施进行疏排。发现路基路面积水地段现场没办法消除,雨后要及时设置必要的排水设施以防后出现水毁。

3.4要认真总结经验,对已经发生的水毁病害要认真加以分析,找出发生水毁的真正原因,根治水毁必须从研究其水流结构及相应的冲淤变形出发,才能在修复及今后的养护过程中加以避免。特别是水毁修复方案要加以多方比选,找出最为合理的综合方案,防止水毁的再次发生。

4.几点建议

4.1山区公路建设中，设计部门结排水系统防护工程要考虑周到，要注意洪水位调查，搜集可靠的水文资料，把路线放在安全高度上，同时要采用有效措施，以保证路基稳定安全。

4.2建设单位不应以资金不足为借口随意减少对防护工程及排水设施，保证沟涵畅通，对桥涵挡墙基础冲空部分应采取保护加固措施。

4.3水毁防治要重视“防重于抢”的原则，汛期要养护好排水设施，保证沟涵畅通，对桥涵挡墙基础冲空部分应采取保护加固措施。

4.4对于公路修建开挖后的高边坡，应采取水土保持措施，增加水土涵养，以减少地面径流对坡面的冲刷，从而增加坡面的稳定。

4.5施工中应严格操作规程，加强质量监督和管理，确保工程质量和安全。做到修复一处，根治一处、提高一处。质量的提高，公路本身的防毁抗灾能力也相应提高。

4.6山区道路修复的主要方式有：排水、清溜方、填土（石）、护坡、支挡、改线和调治建筑物等方式。选择上要先分析水毁原因，因地制宜地单独或综合采用。修复方案在条件许可下应多方比较，力求在经济上节约，施工中方便。

5.结束语

山区公路路基边坡防护措施分析 篇4

1.1 气候原因

山区公路路基边坡暴露在大自然环境下, 某些地区的地理条件和环境地质条件复杂, 气候多变, 譬如广东沿海地区, 冷空气和热带风暴频发, 夏季高温多雨, 降雨量和蒸发量反复无常, 尤其是4~9月的雨季, 是山区公路路基边坡地质灾害频发的季节。在太阳暴晒后, 岩土体突然被雨水冲洗, 岩土体温度急剧下降, 为风化提供了有力的条件。再如开挖后斜坡岩土体暴露于地表, 并处于风化带区域, 在各种自然因素的共同作用下, 雨水渗入了岩土体, 使得岩土体处于饱和状态, 当边坡稳定的临界值大于安全系数后, 就会发生失稳现象。

1.2 地质原因

从地质角度分析路基边坡整体或者局部失稳的原因, 主要因山区公路路基边坡的地质条件复杂, 存在残积土、风化碎石土、崩坡堆积物、灰岩残积土、古滑坡等地质条件, 决定了弧形滑动、崩塌、倾斜、坠落、块体滑动、岩屑流动等破坏类型的繁多性, 给边坡稳定性评价带来极大的困难。边坡的地质松散、黏结力差, 开挖深部地层后, 风化速度加快, 并形成地层倾角为25°~45°左右的土质边坡, 如果地层偏角小于边坡坡角, 就会形成切坡现象, 即典型的滑坡体原型。

1.3 工程原因

山区公路路基边坡施工工艺问题。譬如对公路沿线地质环境认识不足, 没有充分考虑特殊地质问题, 致使路基边坡存在不同程度隐患, 主要表现为三个方面。一是挡土墙顶面的高度不足, 滑落的土石方越过挡土墙的顶面, 滚落到路基, 破坏排水沟等公路设施, 这种工程问题的严重性集中体现在地震时的滑坡危害, 甚至给过往车辆带来毁灭性地破坏;二是挡土墙排水设施不足, 增加了挡土墙的侧压力, 削弱了挡土墙的基本功能;三是挡土墙的前期施工不规范, 譬如砂浆不饱满、砌体尺寸不达标等, 从而降低了挡土墙的强度, 在发生地质灾害后, 挡土墙容易遭到破坏。

2 山区公路路基边坡稳定性防护措施

2.1 坡面施工方法

首先是抹面防护, 针对容易风化的软质岩石, 提高表层的耐风化能力, 隔断坡面和大气, 减缓风化的速度。抹面防护的材料有水泥砂浆和石灰混合料灰浆等, 防护层厚度控制在6 cm左右, 另外可在表面加涂一层沥青保护膜, 减少微细裂缝对抹面寿命的影响;其次是捶面防护, 所采用的材料和抹面防护基本一致, 但为了捶打成型, 通常还需要加入三合土和四合土, 厚度控制14 cm左右, 另外强度也需要高于抹面, 以防止雨水的冲刷, 提高坡面的耐久性;最后是喷砂浆和喷水泥混凝土的防护, 当抹面和捶面防护的防护效果不佳时, 可利用机械喷砂浆和喷水泥混凝土进行加固防护。在喷射的过程中, 要适当添加速凝剂, 以防止水泥或者混凝土过早凝固。

2.2 砌石施工方法

首先是护面墙防护, 砌筑成浆砌片石结构的墙体, 将挖方边坡覆盖, 减少空气影响和坡面风化。护面墙防护施工可以采用强度不低于C15的现浇水泥混凝土和强度不低于M5的砂浆砌筑, 并综合考虑承受墙后的土压力, 同时为了美化路基, 可砌筑适当高度的护面墙。其次是干砌片石防护, 主要防护功能是防止雨水和雪水流冲刷, 适合选择干砌片石结构作为砌面防护的核心部位, 用碎石或者砂砾在干砌防护下设置垫层, 并根据土质情况设置适当深度的基础。再次是浆砌片石防护, 用水泥砂浆填满边坡片石的间隙, 提高坡面抗外界侵蚀的作用, 如若所在施工地区缺乏石料, 可用强度为C15-C25的水泥混凝土制成混凝土板代替。

2.3 锚杆施工方法

锚杆防护主要针对碎裂硬岩或者层状结构断续的坡面。在施工时, 用凿岩设备垂直于岩层倾角钻孔, 直至稳定基岩区, 然后将锚杆插入孔中, 并用水泥砂浆进行锚固, 使得坡面岩体和不稳固岩石结为一体。如果岩石边坡破碎, 可用喷浆或者挂网喷浆的方式, 在锚杆和坡面之间灌入水泥砂浆, 提高防护能力。至于锚固深度, 可根据岩体的性质确定, 大约小于孔深的20 cm, 伸进稳定基岩内部后, 用配合比为1∶3的水泥砂浆压力灌注。如果采用挂网喷浆, 选择直径为2 mm和网孔为25 cm的铁丝网, 或者用强度比较高的聚合物土工格栅代替。

2.4 挡土墙施工方法

首先是重力式挡土墙, 主要作用是利用墙体自身重力, 维持水土压力, 主要施工材料是砖、石、素混凝土等, 但不适用于地基沉降比较严重的工程, 这种类型的挡土墙底部需要增设防滑键和铺设砂石垫层, 提高抗滑能力。其次是锚杆挡土墙, 利用钢筋混凝土面板和锚杆等材料, 支挡和传递侧压力, 锚杆挡土墙有柱板式和板壁式两种, 前者锚杆连接于肋柱上, 并在肋柱中间加设挡土板, 后者则由钢筋混凝土面板和锚杆共同组成。最后是土钉墙, 用于箍束骨架和提高原位土体强度, 由土钉体、加固土体、混凝土面板等组成。

3 结语

山区公路路基是通过开挖天然路面做成的路基, 可以形成山区公路道路越岭线穿越领口和纵坡控制标高的缓和作用。但由于受到大自然雨水的冲刷和风化作用等客观因素影响, 容易出现边坡失稳现象。因此, 需要通过坡面、砌石、锚杆、挡土墙等施工, 提高山区公路路基边坡稳定性。

摘要：在分析路基边坡失稳原因的基础上, 提出山区公路路基边坡防护的基本原则, 并从防护技术的角度探讨路基边坡稳定性的具体方法, 以提高山区公路路基边坡的稳定性。

关键词：公路路基,山区公路路基边坡防护,稳定性,施工方法

参考文献

[1]习小华.勉宁高速公路岩质边坡稳定性分析与评价[D].西安:西安科技大学, 2004.

山区公路边坡 篇5

框架锚索边坡处理技术一种很好的边坡稳固土建施工方法.为了能够很好地推广应用此方法,文章结合实际工程分析了框架锚索施工技术的.作用原理,同时还规划了其施工工艺流程,最后得出了框架锚索的优点和在设计过程中的主要注意事项.

作 者：孙健  作者单位：中铁十七局集团第三工程有限公司,河北,石家庄,050000 刊 名：企业技术开发（下半月） 英文刊名：TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 年，卷(期)： 29(1) 分类号：U418.52 关键词：框架锚索   作用原理   工艺流程   注意事项  

山区公路边坡 篇6

1 崩塌发生的成因分析

1.1 地形、地貌条件

崩塌区位于宕昌至武都G 212线K 383+930～+980段岷江河谷左岸, 崩塌区河床宽度35～40m, 该区段岷江河谷两岸岸坡呈不对称的V字型, 左岸边坡为岩质边坡, 岸坡陡峻, 自路面向上70m范围内岸坡近直立, 坡角80°～85°, 向上有一相对较缓平台, 坡角50°～65°, 宽度5～10m, 以上逐渐变陡, 坡顶与河床相对高差大于500m, 基岩裸露, 地表植被极少, 右岸有残留的一、二级阶地, 一级阶地宽为20～30m, 高出河床1.5～2m, 主要由冲洪积块、碎石土构成, 二级阶地高出一级阶地近10m, 现一、二级阶地均已垦为耕地。

发生崩塌的岩石坡角为80°～85°, 接近直立, 陡竣的坡面是产生崩塌的基本条件。

1.2 工程地质条件

崩塌区外露的地层岩性为志留系薄层～中厚层～厚层状灰岩, 青灰色, 夹白色方解石条带, 层间裂隙不甚发育, 垂直层面发育有2组裂隙, 裂隙间距2～4m, 岩体整体呈块状结构, 沿裂隙及层间物理风化强烈, 充填泥状物, 岩层产状与岸坡基本一致。在5.12汶川大地震中, 岸坡岩体受地震影响, 整体发生错动, 局部卸荷加剧, 现岸坡发育有两条较大的顺层卸荷裂隙, 卸荷裂隙宽度为0～20cm, 倾角70°左右, 两条裂隙自地面向上连续贯通, 卸荷裂隙面相对平直, 使卸荷体整体处于欠稳定状态。加之山体降水多沿裂隙下渗, 加速了对岸坡岩体的破坏。从上述工程地质条件看, 该边坡属岩质高边坡岩层, 陡坡顺坡向临空支撑力差, 岸坡岩体卸荷裂隙发育, 坡面存在危岩危块, 边坡处于欠稳定状态, 已发生崩塌的只是部分岩体, 其余部分在外力作用下再次发生崩塌的可能性仍然很大, 存在极大的行人和行车安全隐患。

1.3 地震裂度

根据《中国地震动参数区划图》 (GB 18306—2001) , 崩塌区地震动峰值加速度为0.2g, 地震动反应谱特征周期为0.40～0.45s, 相当于地震基本烈度Ⅷ度。崩塌区位于地震多发带, 特别是5·12汶川大地震及其余震均对岩体造成松动, 这是引起本次岩体崩塌的诱发因素。

1.4 降水条件

该崩塌地区地处大陆腹地青藏高原边缘, 为暖温湿润向北亚热带湿润气候的过渡地带, 受境内高山深谷的影响, 气候差异悬殊, 年平均降水量为664mm, 降水具有时间短、强度大的特点, 地表水通过基岩裂隙、松散岩类孔隙转化为地下水, 在水压力作用下, 岩石裂隙间的粘聚力和摩擦力降低, 增加了岩体的重量, 促进了岩体崩塌的发生。

2 崩塌处治的原则与方案

2.1 处治原则

依据对现场的勘察, 该处岩体本次崩塌发生后残留的岩石临空面及两条较大的顺层卸荷裂隙, 在外力因素作用下仍有可能再次发生一定规模的崩塌。由于坡面高陡, 采用支挡、刷坡、拦截或遮挡构造构造物的施工难度大, 工期长, 投资大, 且不能完全消除崩塌对公路的威胁。因此, 对该崩塌的处治以施工简单、安全可靠、经济合理为原则。依据此原则, 实地勘察有就近绕避、改河绕避和跨河绕避三个实施方案。

2.1.1 就近绕避方案

将路线K 383+740～k384+208.89段向河岸一侧适当位移, 距现崩塌位置边缘约9m, 改线总长度468.89m, 沿河一侧需修建路肩式浸水挡墙300m, 占用耕地0.14hm2, 为了消除崩塌临空面及附近危石对公路的威胁, 需要采用小爆破清除坡面危石7000余方。同时, 为了保证行车安全, 应在路肩式挡墙顶上连续设置墙式护栏, 并在改线段前后位置设置崩塌警示标志, 提醒过往行人和行车安全。

该方案具有工程量小、造价低、工期短的优点, 但距离崩塌区域近, 需采用小爆破清除坡面危岩, 施工期间安全问题难以处理, 且清除后不能完全排除新的落石或整体坠落, 因此该方案作为比较方案。

2.1.2 改河绕避

将路线K 383+740～k384+200向河岸一侧改移, 路线从现河道中心位置通过, 距现崩塌位置边缘25m, 改线总长度460m, 沿河一侧需要修建路肩式浸水挡墙340m, 改移河道212m, 改移河道宽度不小于现河道宽度35m, 路基高度根据1/50设计洪水频率推算不小于6m。为保证改移河岸稳定, 需要修建护墙212m, 改线占用耕地0.34hm2。同时为了保证行车安全, 需要在路肩式挡墙顶上连续设置墙式护栏340m, 并在改线段前后位置设置崩塌警示标志, 提醒过往行人和行车注意安全。

该方案通过改移河道, 适当绕避崩塌区域, 工程量较小, 便于施工, 工期较短, 造价较底, 且可以完全消除崩塌对公路的威胁, 作为推荐方案。

2.1.3 跨河绕避

将路线K 383+740～K 384+182.25向河岸右侧改移, 路线通过桥梁跨至河对岸从现一级阶地位置通过, 距崩塌位置边缘65m, 改线总长度442.28m, 需新建3～20m中桥2座, 沿河一侧修建浸水挡墙254m, 改线需占用耕地0.38hm2。

该方案通过直接跨河远离崩塌区域, 可以彻底消除崩塌对公路的影响, 但工程量大、工期长、工程造价高, 且改移后占用耕地面积较大, 故作为比选方案。

2.2 崩塌处治方案的确定

通过对上述三个方案的比对, 系统分析各方案的安全、技术、经济和工期情况, 最终确定将改河绕避的第二方案确定为处治该崩塌路段的实施方案。

3 改河绕避方案的主要工程内容

3.1 实施方案的主要技术指标

该方案的具体技术指标为:路线全长460m, 路基宽度8.5m, 设2个平曲线, 平曲线最小半径120m, 最大纵坡6.7%。

3.2 路基防护

本工程路段采用沿溪线。设计中以路基安全、稳定为原则, 根据实际情况, 采取路基沿河一侧设置路肩式浸水挡土墙, 在山体崩塌路段范围内靠山体一侧设置挡渣墙, 防止山体再一次崩塌及落石对交通安全的威胁, 为保证改移后河道右岸稳定及保护耕地, 需要修建护岸墙。

本路段共需设置挡土墙314.95m, 挡渣墙95m, 护岸墙220m。项目所在区域地震烈度较高, 加之受冰雪灾害及5·12汶川地震的影响, 公路沿线支挡、防护等构造物破损严重, 为提高构造物强度, 将浆砌片石挡土墙砂浆标号提高一级, 采用M 12.5浆砌片石墙身、M 10水泥砂浆勾缝, 挡土墙基础采用C 20片石混凝土基础。

3.3 路基、路面排水

为了保证路基安全、稳定, 路基、路面排水工程中结合沿线地形、气象、水文及桥涵构造物设置情况, 采用边沟、排水沟、急流槽等设施, 施工中注意进出水口的工程处理, 使各种排水措施紧密衔接, 形成完善的排水系统。

3.4 路面

本项目公路自然区划属V 1区, 确定的沥青路面结构, 见表1。

3.5 桥梁、涵洞

本路段共设置了两道新建涵洞, 新建涵洞设计荷载为公路—1级, 涵洞与路基同宽, 设计洪水频率1/50, 设防地震烈度为Ⅷ度。无新建大中小桥。

由于陇南地区已进入雨季, 岷江河水暴涨, 为保证改移河道宽度及岷江右岸稳定及保护耕地, 需修建护岸墙, 为确保护岸墙的有效实施, 需在K 384+100处修建钢便桥一座及50m便道。

3.6 取土、弃土工程

本路段路基均利用借土挖方进行填筑, 为了保护环境、节约用地, 施工时应尽量在本工程指定的取土场地取土。本路段共设置一处取土场, 位于路线K 386+500左侧旧路山坡坡脚处, 严禁从农田中取土。本路段弃土场主要设置在K 383+940左侧的旧路路基外侧。禁止乱挖乱倒, 破坏环境, 压占河 (沟) 道。取土施工时严禁爆破施工, 以免引发山体崩塌或垮塌, 注意安全施工。

4 结束语

浅谈山区公路边坡滑塌治理方法 篇7

随着我国高速公路的建设从东部沿海向中、西部延伸, 从平原、丘陵向山区延伸, 越来越多的高边坡问题也随之出现[1]。特别是在西部山区, 边坡滑塌现象在雨季表现的非常明显。边坡的滑塌往往是在外界不利因素影响下触发和加剧的。这些外界因素往往导致土体所受剪应力大于土的抗剪强度而造成滑动失稳。造成边坡土体中剪应力增加的主要原因有:坡顶堆物, 行车, 基坑边坡太陡, 开挖深度过大, 土体遇水使土的自重增加, 地下水的渗流产生一定的动水压力, 土体竖向裂缝中和积水产生侧向静水压力等。引起土体抗剪强度降低的主要因素有:土质本身较差, 土体被水浸润甚至泡软, 受气候影响和风化作用使土质变松软、开裂, 饱和的细砂和粉砂因受振动而液化等。由于影响边坡稳定性因素较多, 精确地计算边坡稳定尚有困难, 因此, 在施工中一般工程目前多是综合考虑影响边坡稳定的各种因素, 根据经验确定土方边坡, 保证边坡大小, 使坡顶荷载符合规范要求, 或设置必要的支护, 以防边坡失稳[2]。同时, 针对山区路堑边坡滑塌现象, 文章通过具体工程实际, 提出了一些治理边坡滑塌的可行方法。

1 工程概况

2014年4月28日上午, 重庆市渝黔路RK1058+600处出现边坡滑塌失稳, 失稳方量约为1000m3, 滑塌体堆积于路基上, 致使渝黔高速公路双向断路。该边坡所处位置地势险要, 位于山区沿河路段, 边坡坡角约为63°, 坡高在雷神店大桥头头处40mm左右, 向重庆方向坡高逐渐减低之12m。边坡坡顶平缓上升, 坡顶上自然边坡坡角在5~10°之间。地质构造上属于东溪背斜北东翼, 区域岩层产状50°∠27°单斜产出。但在坍塌部位为砂泥接触带, 泥岩层面产状倾向北偏, 倾角变陡, 具体产状:62°∠40°。砂岩裂隙主要发育有三组: (1) 裂隙L1:产状185°∠65°; (2) 裂隙L2:产状210°∠65°; (3) 裂隙L3:产状62°∠20°, 其贯通性好, 无填充, 裂面平整, 切穿整个上部砂岩层, 间距2~10m之间。另外坡顶发育有二组陡倾卸荷裂隙, 卸荷裂隙L4:产状160°∠80°, 卸荷裂隙L5:产状90°∠86°。延伸长15~25m不等。其贯通性好, 无填充, 裂面平整, 切穿整个上部砂岩层, 间距2~5m之间。现状发育卸载带宽度在2~5m之间。

2 变形破坏机制分析

通过现场调查分析, 路堑垮塌部分主要为砂岩, 砂岩岩体受三组裂隙切割, 裂隙贯通性较好, 均切穿整个砂岩岩层, 其间距2~12m之间。裂隙隙面平整, 无填充。砂岩受三组裂隙和层面组合切割成为长方形和三角体状, 其体积大小在2×1.5×1.5m3~10×12×12m3之间不等。砂岩块体向道路方向切向临空, 受控于节理裂隙控制逐渐发育卸荷裂隙, 大气降雨等地表水沿裂隙下渗软化砂岩与泥岩接触面, 接触面软化后抗剪切强度降低, 块体沿砂岩与泥岩接触面发生滑移破坏[3]。滑动后的接触面可以部分剪切泥化层, 厚2~3m不等。

3 处治技术方案

根据崩滑失稳灾害变形机制, 结合方案设计, 采取处治措施为:在砂岩危岩体下方采用抗滑桩+斜撑柱进行支档, 同时在泥岩出露位置采用锚杆挂网喷射混凝土进行防护, 在砂岩危岩体坡面采用独立锚墩进行加固, 最后在坡面施工仰斜式排水孔, 及时将基岩裂隙水排出, 并在堑顶外5m和节理裂隙带发育区外侧5m设置2道堑顶截水沟, 将大气降雨形成的地表水及时排出坡体范围外。

3.1 抗滑桩工程+支撑斜柱支档

首先, 采用旋挖钻机施工抗滑桩, 抗滑桩采用直径为2.0m的圆截面抗滑桩, 设计下滑力取砂岩危岩体达到基本稳定状态的下滑力设计值和支撑斜柱自身重力引起的下滑力之和, 共设置12根抗滑桩, 桩长12.0~22.0m, 桩间距4.0m, 采用HRB400钢筋。由于抗滑桩桩身混凝土的强度等级不应低于C20, 这里我们采用C30混凝土, 机械成孔工艺[4]。桩顶设置冠梁, 用以增强抗滑桩之间的变形协调能力, 避免出现单桩承受过大荷载的不利情况, 冠梁高度1.0m, 采用HRB400钢筋, C30混凝土浇筑。支撑斜柱采用C30混凝土浇筑, 沿柱周均匀布置构造钢筋, 采用直径25的HRB400钢筋, 间距250mm, 箍筋采用直径12的HRB400钢筋, 间距200mm。为防止支撑斜柱因自重引起的滑动, 修筑之前应对砂泥岩面开挖阶梯型, 台阶宽度1.2m, 以改善支撑斜柱的稳定性, 支撑斜柱下设置锚杆, 锚杆深入支撑斜柱内深度不少于1m, 且锚头应弯挂于主筋上。

3.2 独立锚墩加固

在抗滑桩+支撑斜柱施工完毕后, 边坡可达到基本稳定状态, 可恢复渝黔高速公路的全幅正常通行, 但边坡稳定性仍然不足, 需要采用独立锚墩对砂岩危岩体进行加固处理, 锚索采用6φ15.2钢绞线, 锚索竖直排距2.5m, 水平间距3.0m, 锚固段长度10.0m[5], 设计锚固力400k N, 灌注M30水泥砂浆, 钻孔直径150mm, 采用独立锚墩结构, 锚墩采用C30混凝土浇筑, 采用HRB400钢筋, 锚墩尺寸为1.0m*1.0m, 高度60cm, 嵌入基岩内不少于35cm。

3.3 挂网喷射混凝土

对泥岩出露位置 (包括支撑柱间) 采用挂网喷射混凝土防护, 采用1根直径32mm的HRB400钢筋, 竖直排距2.0m, 水平间距2.0m, 锚杆长度8m, 钻孔直径100mm, 灌注M30水泥砂浆, 挂单层直径6.5mm的钢筋网片, 网孔200mm*200mm, 喷射10cm后C20混凝土。

3.4 截排水工程

在坡面施工仰斜式排水孔, 将坡体内基岩裂隙水等及时排除, 采用φ110钻孔, φ100排水孔, 竖向间距8m, 排距15m。在堑顶外5m、裂隙发育带外5m处设置2道截水沟, 截水沟采用50cm×50cm矩形断面, 接引地表水排至坡体外, 避免雨水积聚形成坡面径流, 深入坡体等。截水沟采用M7.5浆砌片石砌筑。

3.5 被动拦石网

抗滑桩+冠梁+支撑斜柱施工完成后, 达到设计强度后, 可经过论证后, 对道路采用双幅双通, 全幅通车后, 因危岩体仍处于基本稳定状态, 上部仍在施工独立锚墩锚固措施, 为保障道路通行安全, 需要在左侧路基边缘设置拦石网进行防护, 设置范围为独立锚墩加固范围。

4 结束语

采用抗滑桩, 因其具有抗滑能力强, 适用条件广泛, 对滑坡的根治性能好等突出优点而被广泛地应用于滑坡治理中。同时在群桩顶部用冠梁进行连接, 可以加强抗滑桩的整体性。支撑斜柱的运用, 可以进一步让抗滑桩阻止坡体发生滑动。采用独立锚墩, 可以直接在滑面上产生抗滑阻力, 增大抗滑摩擦阻力, 使结构面处于压紧状态, 以提高边坡岩体的整体性, 从而从根本上改善岩体的力学性能, 有效地控制岩体的位移, 促使其稳定, 达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。采用仰斜排水管技术排出路基内的地下水和渗流水, 一方面使原来含水量很大的路基土含水量大幅度降低, 提高了路基强度, 加一方面排水管的加筋作用提高了路基稳定性。在堑顶处运用截水沟能够有效阻止降水积聚后流入坡体, 从而提高土体的抗剪能力[6]。采用拦石网, 能够阻挡从坡体或者堑顶掉落的碎石, 从而保证道路的安全。

参考文献

[1]成平, 陈永耀.JTG B01-2003.浅谈《公路工程技术标准》[S].公路, 2004 (9) :71.

[2]GB 50330-2002.建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[3]赵仕礼.某山区公路61米高边坡滑塌成因与防治[J].路基工程, 2008 (2) :198-199.

[4]JTG D30-2004.公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[5]CECS 22:2005岩土锚杆 (索) 技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2005.

山区公路边坡柔性防护新技术 篇8

关键词：山区公路,边坡防护

0引言

在山岭丘陵地区修建公路, 难免遇到开挖后边坡的稳定问题。在自然稳定的边坡上开挖路基, 必然会改变原地面地层结构的受力状态, 原来处于稳定状态的地层, 可能由于开挖形成临空的新边坡而引起不平衡失稳, 导致滑坡、崩塌、风化剥落、泥石流等地质灾害。即使边坡坡面小块石滚落侵占行车空间, 也会给车辆造成严重危害, 甚至导致车毁人亡。为保证山区公路安全通行, 寻求一种有效的边坡防护措施势在必行。

1防护措施及方案的比较

为确保山区公路运营的安全, 对边坡存在崩塌落石的工程隐患做了下面几种防护方案进行比较分析。

1.1 护面墙和浆砌片石护坡

如果全部采用通常的防护方法, 即护面墙和浆砌片石护坡, 从工程结构和工程量上都很大, 且施工工期长。这些高边坡地段危岩分布高, 采用浆砌片石护坡, 自身重量砌得太高后, 不能保证自身的稳定性, 而且严重破坏了自然景观, 从防护效果和绿化方面, 这两种防护方法都不是一种理想的方案。

1.2 挂网喷浆

这种方法主要是用来防护边坡岩体的风化剥蚀, 以及防止小岩块和碎石的松动滚落, 而对于防止危岩落石并不理想。这种方法将导致砚平公路的这两段高边坡全部寸草不生的边坡, 将严重破坏自然景观, 而且由于云南地处高原, 阳光充足, 阳光反射, 还可能造成行车安全问题。该方法造价也较高, 施工工期长, 同时, 若某点发生崩塌落石, 可能引起大片挂网喷浆边坡的破坏, 所以, 这种方法对落石防护效果极不理想, 而且, 随着人们生态意识的提高, 该方法已逐渐淘汰。

1.3 SNS柔性防护系统

1.3.1 SNS柔性防护的定义、类型及特点

SNS (safety netting System) 柔性防护系统是利用钢绳网作为主要构成部分来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统, 其与以圬工结构为代表的传统方法的主要差别在于系统本身具有的柔性和高强度, 更能适应于抗击集中荷载和高冲击荷载, 且在大量的室内外试验和理论分析计算基础上建立的标准化部件形式, 使系统的设计计算原理趋于科学化和标准化。此外, 系统设置后的较小视觉干扰和最大限度的维持原始地貌和植被, 同时可进行人工绿化, 在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。

该系统包括主动系统和被动系统两个类型, 主动防护系统通过锚杆和支撑绳固定方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石灾害的坡面上, 从而通过阻止崩塌落石发生或限制崩岩运动范围来实现防止崩塌落石危害的目的。

崩塌落石边坡的一些传统防护方法, 已不能适应我们安全的防护要求。而崩塌与落石危害的主要特征是具有强大的动力冲击破坏作用, 以刚性结构去抵抗动力冲击, 从原理上就存在事倍功半的弊端, 其结果是必须在存在落石危害的陡峭山坡上建立庞大的拦石结构, 为此要寻找开挖庞大的基础, 要搬运大量的建筑材料, 工程进度缓慢, 劳动强度大, 施工安全程度低, 施工干扰大, 甚至可能因此而使防护结构成为人为的落石来源。因此, 我们借用以柔克刚的思想, 建立柔性防护结构, 实现事半功倍的防护效果。

1.3.2 SNS主动防护系统的原理

SNS主动防护系统按主要构成分为钢丝绳网、普通钢丝格栅 (常称铁丝格栅) 和 TECCO高强度钢丝格栅3类, 前两者通过钢丝绳锚杆或支撑绳固定方式, 后者通过钢筋 (可施加预应力) 或钢丝绳锚杆 (有边沿支撑绳时采用) 、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定方式, 将作为系统主要构成的柔性网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上, 从而实现其防护目的。

该系统在作用原理上类似于喷锚和土钉墙等面层护坡体系, 但因其柔性特征能使系统将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力, 即局部受载、整体作用, 从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求。此外, 由于系统的开放性, 地下水可以自由排泄, 避免了由于地下水压力的升高而引起的边坡失稳问题;该系统除对稳定边坡有一定贡献外, 同时还能抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀, 且对坡面形态特征无特殊要求, 不破坏和改变坡面原有地貌形态和植被生长条件, 其开放特征给随后或今后有条件并在需要时实施人工坡面绿化保留了必要的条件, 绿色植物能够在其开放的空间上自由生长, 植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体, 从而抑制坡面破坏和水土流失, 反过来又保护了地貌和坡面植被, 实现最佳的边坡防护和环境保护目的。

2边坡防护方案设计和施工

SNS主动防护系统是通过锚杆和支撑绳对各网块施加的预张力使各网块在坡面上张紧后对坡面危岩落石施以一定的预紧压力, 从而提高危岩稳定性, 阻止危岩落石的发生。

该系统主要由柔性钢绳锚杆、支撑绳和钢绳网构成。纵横交错并进行依次预张力的Φ16支撑绳与4.5 m×4.5 m正方形标准模式 (为节省材料, 局部边界采用4.5 m×2.5 m) 网格内铺设一张4 m×4 m (或4 m×2 m) 的DO/08/300型钢绳网, 每张钢绳网与四周支撑绳间用Φ8缝合绳缝合连接并进行第二次预张拉, 该预张拉工艺能使系统对坡面施以一定的法向预紧压力。从而提高表层土体的稳定性, 控制危岩体的移动。该系统各构成部分在每一独立的防护区域内为一互相联系的共同作用整体, 一旦坡面岩土体发生局部的变形或位移则系统将不是局部而是以整体的形式发挥作用。

浅谈山区高等级公路边坡防护 篇9

关键词：山区,高等级公路,边坡,防护

因为公路建设对山区经济的发展至关重要, 所以无论是国家, 还是当地政府都非常重视山区高等级公路的建设, 但是在建设过程中, 需要解决的最主要的问题就是边坡防护的问题, 除自然因素外, 山区高等级公路在建设期间需要挖较多基深, 基于此, 如果边坡防护不到位, 极容易发生边坡病害, 因此需要格外重视边坡防护工作。

1 边坡破坏的主要形式与机理

边坡破坏与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地, 砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏、较高的路基边坡较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较低的边坡耐冲刷。本文把高速公路边坡破坏分为上边坡和下边坡两种形式, 针对这两种边坡的形成机理, 处理方法进行了详细介绍。

下边坡一般为填土路堤, 边坡的破坏, 主要表现为坡面及坡脚的冲刷。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, 冲刷使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟, 冲沟不断发展导致路基发生破坏;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, 这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。上边坡是人工开挖的斜坡, 其强度应满足边坡稳定的要求。在降雨、融雪、冻胀, 及其它形式的作用下, 边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。

1.1 边坡冲刷破坏

冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡, 如砂性土、亚粘土、黄土等, 在大气降水的作用下, 沿坡面径流方向形成许多小冲沟, 如不采取任何防护措施, 有逐年扩大的趋势;在边坡坡脚, 冬季往往发生积雪, 造成坡脚湿软, 强度降低, 上部土体失去支撑, 发生破坏;同时, 高速行驶的汽车溅起的雨雪水, 也易冲刷坡脚。总之, 土质边坡的坡脚部位, 是边坡的最薄弱环节。

1.2 边坡崩塌破坏

边坡崩坍, 一般分为三类:落石型、滑坡型、流动型, 有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。落石型一般指较陡的岩石边坡, 被大小不一的裂面分割成软弱的断块, 这些裂面宽而平滑, 裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别, 但能渗水, 在降雨作用下, 产生侧向静水压力作用, 造成崩坍。此类破坏型式必须严格控制, 崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。滑坡型崩坍指岩层在外力作用下剪断, 沿层间软岩发生顺层滑动, 多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外, 当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时, 堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。大雨时的崩坍多属于流动型, 砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土, 多会受水的影响而产生流动型崩坍, 流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。边坡高度大时, 以上边坡破坏的类型都较低边坡容易发生。

2 山区高等级公路边坡防护措施

山区高等级公路因为地形地势的原因, 所以边坡经常出现问题, 需要及时采取防护措施, 其主要措施如下:

2.1 生物防护

这是一种比较常见的防护措施, 既简单又能够美观环境, 所谓生物防护简单的说就是在高等级公路边坡位置上种植草本植物或者植树等。在这其中植树是使用时间最长的公路边坡防护形式, 一般情况下, 都种植在下边坡的位置上, 而植草或者铺草则属于一种新兴的防护方法, 这种方法优势相对比较明显, 比如在比较短的时间内, 就能够使公路沿线形成比较完整具体的绿色景观, 进而避免了边坡冲刷, 但是这种方法需要花费大量的养护费用, 而且绿色持续的时间比较短, 所以如果市政资金不充足, 尽量不要选择这种方法。

2.2 圬工防护

这种防护措施有很多种具体的实施方法, 首先, 片石护坡的方法, 这种方法就是将片石砌在边坡上, 可以采用浆砌的方式, 也可以采用干砌的方式, 除了之外, 还可以选择使用护面墙, 护面墙因其厚度比较厚, 因此抗阻力能力非常强, 这种护坡方法不需要花费大量的资金, 因为材料方便易得, 而且防护工艺也比较简单, 但是因为护面墙自身的体重比较大, 所以不适合应用在高边坡的公路中;其次, 菱形网络护坡方法, 在其应用过程中, 可以选择使用两种方法, 一种是通过预制安装的方法, 另一种是通过石砌的方法, 从总体上讲, 这种方法工艺相对简单, 而且在菱形网格中, 可以种植草木, 但是应用比较范围不广, 只适合应用在填方边坡的位置上, 或者是土质挖方类型的边坡;再次, 六角空心砖防护的方法, 这种一种新型的圬工防护措施, 主要是利用水泥混凝土材料, 进行预制安装, 进而形成防护的形式, 其主要的形状是蜂巢, 这种护坡形式不但工艺简单, 而且在空白的位置上种植植物, 其观赏价值比较高, 但是也存在不足, 其中最典型的缺陷就是自身的质量比较大, 需要花费更多的资金, 而且对边坡排水也有不利影响, 与此同时, 还影响着边坡的稳定, 所以如果没有优良的技术方案做支撑, 最好不要使用这种方式;最后, 喷射混凝土防坡的方式, 这种方式比较可以降低公路边坡风化的速度, 而且自身的重量比较轻, 在施工过程中, 并不需要过多的设备, 但是其所花费的资金比较多, 而且厚度也无法得到有效的控制, 与此同时还影响绿化景观。

2.3 加固防护的措施

首先, 使用护脚墙或者抗滑墙的加固方法, 这两种加固方法区别不大, 其主要区别就是断面大小不同, 前者的作用就是避免护脚受到冲刷, 后者的作用不仅具有前者的作用, 还有比较大的抗推力, 具体选择哪种加固方法, 需要依据公路边坡需求;其次, 抗滑桩, 这种加固防护方式主要使用的是钢筋水泥混凝土, 其抗滑效果非常好, 但是需要高投入;再次, 预应力锚索加固防护的方式, 主要应用在单斜构造的公路边坡中, 该种加固防护方式, 能够有效的稳定边坡, 但是需要大量的精准的数据, 这对相关人士来说难度比较大;最后, 排水固结, 排水固结主要用于表层地下水较多处的边坡加固, 有树枝状盲沟、塑料排水管等方式。工艺简单、耗用材料少, 但遇到有滑层的地方, 需配设支挡构造物才能达到满意的效果。

结束语

综上所述, 可知对山区高等级公路边坡防护进行的必要, 因为山区高等级公路在建设过程中, 边坡极容易发生各种病害, 极容易影响公路后期的使用。

参考文献

[1]李聪.山区高速公路路堑边坡防护设计[J].山西建筑, 2011 (9) .

[2]董妮娅, 宋文章.浅谈山区高等级公路边坡防护[J].黑龙江科技信息, 2011 (4) .

[3]黄丕昌.浅谈山区高等级公路的边坡防护设计[J].价值工程, 2010 (34) .

山区公路边坡 篇10

伴随着我国山区高等级公路的大量兴建, 经常发生在施工期、营运期的公路边坡病害成为困扰公路建设、设计、监理和施工单位的最棘手问题, 同时也成为岩土工程界的探讨热点。有的公路边坡在施工期间几经变更, 数次削坡, 反复治理, 仍然不能从根本上消除安全隐患。这种情况的出现至少反映了两个问题:其一, 岩土边坡治理是一个相当复杂的过程;其二, 岩土工程师没有掌握足够有效的地质数据从而导致选取的治理措施有失偏颇。

1 传统的边坡防治技术

传统的边坡防治措施在治理工程地质条件复杂的山区边坡时总会暴露或多或少的局限性。护面墙主要适用于土质边坡的小型滑塌和水土流失的防治;挡土墙对于加固高度不超过1Om的人工边坡通常十分有效, 它在地质条件较为复杂的自然边坡面前的作用将大大减弱;抗滑桩仅适用于主滑方向和滑床面已知的边坡防护, 并且要求岩土工程师准确掌握滑坡体不同部位岩土的物理力学性质和抗剪强度指标, 然而原状岩土试样的选取并非易事, 这将严格制约抗滑桩的应用范畴。总之, 传统的被动型支挡技术已经受到越来越多的挑战。

2 边坡治理新技术

由于被动型的边坡支挡技术在治理工程地质条件相对复杂的边坡时常常效果不佳, 因此探索和发现新型的边坡治理措施成为岩土工程师们刻不容缓的职责。

最终, 挂网锚喷技术, 预应力锚索支护技术和全粘结型锚杆技术等主动型的边坡治理措施应运而生。挂网锚喷技术是一种基于铁路隧道施工“新奥法”原理而移植到公路边坡防护体系中来的, 它对于加固表层风化破碎的硬质岩石边坡非常有效, 观测资料和原位试验结果表明它同样可以应用到许多软岩质边坡和土质边坡中, 其有效影响深度可达到3m。预应力锚索可以有效地改善边坡岩土体的力学指标, 同时利用预加应力提高滑动面的法向应力, 进而提高抗滑力, 改善剪应力的分布状况, 其最大加固深度可达30m。全粘结型锚杆类似于预应力锚索的工作原理, 它可以抑制地表1Om范围内的浅层滑坡和崩塌, 这种地表锚杆与砂浆共同组成锚固体, 锚固作用是通过锚杆与砂浆之间的握裹力, 砂浆与岩土体之间的摩擦力来实现的, 这可以从加固时的施工过程和施工完成后砂浆与锚杆共同发挥作用两个阶段来认识, 前者的主要功能在于提高岩土体的整体强度和刚度 (c, 值) , 后者在于增强岩土体的摩擦阻力和抑制岩土体的沉陷滑移。

3 全粘结型锚杆加固边坡的作用机理分析

3.1 提高岩土体整体强度和刚度的作用机理与量化分析

首先往锚杆孔中灌注砂浆, 砂浆压力使部分浆液以一定的扩散半径顺着岩土体节理裂隙或孔隙渗透扩散, 布置合理的锚杆孔距将使注浆扩散范围相互重叠, 形成网状胶结体, 从而大大提高岩土体的强度和刚度, 即岩土体的抗压强度, 内摩擦角, 凝聚力有较大的提高, 锚杆布置问距应保证在注浆扩散半径范围的两倍之内, 从而确保理想的加固效果。锚杆平面布置如图1所示:

根据理论分析和试验结果的回归分析, a1、a2, 可按下式计算:

3.2 抑制岩土体沉陷的作用机理

全粘结型锚杆通过砂浆对锚杆的剪力传递而使锚杆处于受拉状态, 对一般软岩可以认为锚杆与围岩具有相同位移从而略去它们之间相对变形。锚杆轴力沿全长并非均布的, 锚杆中存在一中性点, 该点剪应力为零, 两端锚杆受有不同方向的剪力, 中性点上锚杆拉应力 (轴力) 最大, 在两端点处为零。通常认为锚杆应变与位移w (x, y) 沿y方向的变化梯度成正比

3.3 加固不稳定块体

利用锚杆的抗剪作用阻止局部不稳定块体的滑落, 锚杆作用形成开挖面的受力环区并将开挖面的高应力延伸到边坡面深处, 改善“岩石一混凝土结构体系”的承重效果, 起到锁定岩石共同受力的作用。锚杆的这种作用效果类似于悬臂梁结构, 但它的发挥程度与不稳定块体的动力势密切相关。单位体积的孤立块体密度大, 质量大, 向下滑落的潜在势能就大, 锚杆的抗剪功能无疑就会得到削弱, 充分利用它的抗剪功能依赖于锚杆的表面分布, 由于边坡面的锚杆排布形式与间距是一定的, 这在某种意义上抑制了抗剪作用的完全发挥。

4 应用实例

某高速公路C7标左侧路堑边坡表层为残坡积亚粘土, 厚0m~6.0m, 下部为黄褐色、青灰色的千枚状板岩, 岩层倾向与坡向基本一致。岩体破碎, 节理裂隙比较发育, 岩性软弱, 抗风化能力差, 自稳能力相当差, 边开挖边掉块。设计文件的锚索施工已经完成90%, 只剩下第一级的部分锚索未施工, 此时在第三级坡面以上发现多处裂缝及局部坍塌, 业主、设计、施工和监理四方共同讨论决定拆除第一级锚索, 保留第二和第三两级锚索, 对第三级锚索以上山体削方减载并采用直径25mm, 间距2.0m的锚杆进行加固。

取Rt=210Mpa, C30砂浆, 锚孔直径0.11m, 锚杆长度l=9m, Rc=30Mpa, 将这些数据代入以上公式得全粘结型锚杆加固边坡前后的力学参数比较如表1所示, 岩土体的抗剪强度显著提高, 增加近1.5倍。

施工过程中可以采用全粘结型锚杆加钢筋砼框格架的方法。具体的作法是: (1) 按照设计坡率开挖坡面, 注重边坡清理与修整: (2) 采用风钻或钻机无水钻孔, 清孔: (3) 设置锚杆并加压 (0.4MPa) 注浆, 必须保证锚杆嵌入岩面以下至少5m, 各级防护中的锚杆A与B为两种不同杆长交替设置; (4) 在砂浆充分凝固后扎网, 现浇钢筋砼框格, 锚杆端部弯托并与纵横梁骨架筋间逐点绑扎; (5) 在框格内培土植草。当路堑为可植草土质时, 采用挖槽浇注框格, 坡面直接喷播草籽的办法。

5 结语

经过一年的通车营运表明, 用全粘结型锚杆治理失稳迹象。相对其它边坡支挡技术来说, 全粘结型锚杆技术具有以下特点:技术要求不高, 适用面广泛, 材料搬运量小, 消耗人工少而且兼顾环境美化的要求。故值得我们在山区高等级公路建设中推广和应用。

摘要：全粘结型锚杆能提高边坡岩土体的整体强度和刚度、抑制岩土体沉陷和加固局部不稳定块体, 文章从这3个方面论述其作用机理, 并举例说明其在山区高等级公路边坡支护中的广泛应用与实际效果。

关键词：道路工程,全粘结型锚杆,加固,作用机理

参考文献

[1]GB50086—2001.锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].