基于高边坡岩土工程设计的探究论文_蒋得轩

基于高边坡岩土工程设计的探究论文_蒋得轩

广西建工集团基础建设有限公司 广西 南宁 530000

摘要:在工程建设过程中,边坡的防护对路基的稳定性和强度有很大的影响。在工程建设过程中,由于路基施工,原有地层的平衡状态发生了变化,路基长期暴露在自然环境中,受到各种自然因素的影响,导致岩土物理性质、运动变形等发生变化。对岩土、边坡稳定性的破坏,以及生态环境问题和地质问题的发生。以实际工程为例,阐述了路基边坡防护设计的原则,探讨了边坡破坏的类型和原因,重点分析了路基边坡防护设计,提出了有效的防护措施,有利于保证路基结构的安全,保证路基的安全运行。

关键词:高边坡防护;原则;设计

引言

如果我们对路基的保护认识不够,保护设计不合理,施工方法不规范,会导致路基在施工或运营阶段变形失稳,造成临时中断,影响公路运营,增加工程处置成本,甚至造成威胁。人身和财产安全。因此,做好路基边坡防护工作具有十分重要的意义。

1、影响高边坡稳定性的因素

首先,路基高边坡坍塌、地形地貌、土地结构等自然因素是造成事故的主要原因。当然,水流、土壤柔软度和气候条件是造成高边坡事故的最直接原因。路基高边坡是具有一定坡度的边坡,稳定性不强。在松散水土流失的条件下,易发生滑坡,影响公路的正常运行。其次,人文因素、后天施工对高边坡的影响主要体现在施工过程中以及完工后的管理和使用上。高边坡工程的早期设计、施工工艺及施工后的养护会影响高边坡路基的使用寿命,因此,在施工不全、设计不当、后期养护不好的情况下,加快高边坡路基的使用是比较容易的,但在相反的情况下,会增加高边坡路基的使用寿命命长,提高稳定性。

2、边坡的主要特点

跨越路段时所形成的边坡,尤其是深挖方边坡,由于其破坏了原有的地表形态,使原有土层、岩层与植被间的平衡状态被打破,边坡表层的抗滑抗侵蚀能力显著下降,在雨水冲刷和风力侵蚀的作用下,很容易造成边坡失稳。同时在开挖后的坡面大多是裸露的岩层或生土,各种砂石料、水泥、石灰等往往会造成微生物和有机质活动条件下降,普通的植被很难在这种条件下生存。再加上部分山岭地区的地形地貌条件比较特殊,地势条件险峻,无论是施工还是材料的运输都存在诸多限制,因此挖方边坡在设计时需要考虑的要点和因素有许多,在实际工程开展时要进行严格仔细的勘察和设计工作,从而确保施工安全与工程质量能够满足需求。

3、边坡防护方式选择的基本原则

在选择边坡防护形式时,应当以路段的实际地形地质、气候、水文及施工开展的难易程度为基础,遵从“就地取材、因地制宜、以防为主、防治结合”的理念和“耐久、经济、美观、协调”的原则,在技术及经济条件满足基本要求的前提下,尽可能从多角度结合设计高填深挖的边坡角度和排水、路基横断几何特征及景观等方面来综合选择合理的边坡防护形式。同时应当考虑结合选择植物与绿色型防护,根据段沿线的植物特征,在边坡开挖后逐步恢复其生态效果,既能使边坡防护效果得到提升,又能美化环境,缓解驾驶员高速驾驶疲劳。

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4、高边坡支护方案的具体优化设计措施及途径

4.1 微型桩的设计方案微型桩的直径一般在100~ 300mm以内,桩长在30m以内,主要适用于中小型滑坡上,若不将桩头进行连接将会导致抗弯刚度较小的现象出现,最为主要的布置形式为网状结构的斜桩及排列的直桩,现阶段尚未寻找到准确科学的计算方法,因此,只能采用工程类比的方式进行一定的施工操作,微型桩具有对周边土体干扰较小[4]及可以在较小的区域内进行施工、施工速度快等优势,一旦出现边坡规模超过一定范围的现象,会导致下滑推力增大,无法满足桩的抗剪强度,很大程度上增加了施工成本。

4.2 半边桩设计技术

在对高边坡实施加固操作时,半坡桩属于施工过程中较为常见及应用广泛的方式,这种设计主要应用在边坡的中部位置,将一个宽大的平台留置在半坡中间的位置上就是半边桩,平台的宽度应设置为7m左右,在施工过程中根据具体情况将大桩尽量埋深,形成一个半无限体的锚固条件后,对下部边坡的开挖爆破进行限制,一定程度上保证半坡桩的有效性,顺倾地段的岩层将半坡桩深入底层的潜在滑动面下方,保证深度,减少下部边坡开挖导致的深层滑面滑动现象,保证半坡桩的使用效果,在高边坡支护设计过程中实施半坡桩技术能在一定程度上保证状体以上的边坡具有一定的安全性及稳定性。

4.3 坡率法设计技术

坡率法主要是指控制边坡高度,无需对边坡整体加固,属于一种人工边坡设计方案,具有施工便利、效果较好及施工成本较低等特点及优势。在工程条件允许的情况下首先选择坡率法实施相应的设计,较大高度的边坡应选择分级的方式进行,在分级放坡方式执行之前应验算好边坡整体及各级之间的稳定性,使得边坡的投资成本及稳定性不会受到边坡坡度的影响而发生变化,在一些线路工程路基中的边坡,主要是陡坡低端的路堤的挖方边坡中,由于施工难度较高及施工工程量较大,且属于影响路基稳定性的关键因素,若边坡拥有较差的地质水文条件,就会很容易出现病害持续时间较长的现象,边坡长期意外受到水的作用后导致边坡出现程度不一的坍塌现象,严重影响工程的实施。因此,在设计高边坡支护的过程中首先确定路基边坡的坡度,保证路基的稳定性及断面经济性,在设计过程中应全面分析、综合考虑,结合坡率法与锚杆或锚喷支护,护面墙等进行综合应用,设计组合边坡,综合应用植被护坡的方式美化边坡的环境,针对不适合全高放坡的地理位置应在边坡下段设计支护结构,下段位置应采用坡率法设计,提高边坡的稳定性。采用建设较为便利的护坡技术,处理较为复杂的边坡地质条件,不断加大挖方及填方的工作量,保证填挖的平衡性,降低治理费用及治理难度,减少经济成本。

4.4 板桩墙设计技术

支护结构式锚杆挡墙技术均属于板桩墙技术,在开挖施工路堑的过程中可能会出现岩层倾向临空的现象,坡体一旦进行开挖会导致一层软弱层剪断或多层软弱层剪断的现象发生。因此,有效的板桩墙支护设计技术显得尤为重要,能针对滑坡问题起到挡土板及桩的效果。但此方案具有施工耗费时间较长、施工周期较长及施工造价较高,施工难度较大等因素。

结束语

通过结合我国国内区段边坡防护的设计选择工作进行的一系列分析,可以明确的是,在进行高填深挖路段的边坡防护方式选择上,首先要以实际地质条件和施工可行性为依据,在满足经济效益与工程质量双重前提下,考虑采用植被防护+工程防护双重防治方式进行边坡防护,确保边坡防护的科学性与综合性,提高的质量与服务水平。

参考文献

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[4]刘子壮,赵晶,高照良.高速公路边坡不同恢复年限土壤性质及生态防护模式研究[J].科学技术与工程,2016,(12).

[5]刘小勇,邰永刚,白书锋.高速公路安全防护设施的防护漏洞及其处治措施[J].公路工程,2016,37(1).

[6]王玉峰,程谦恭,黄英儒,等.不同支护模式下黄土高边坡开挖变形离心模型试验研究[J].岩石力学与工程学报,2016,33(5):1032-1046

论文作者:蒋得轩

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/22

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