浅谈路堑高边坡的防护与加固
发布时间：2015-07-06 10:22
论文关键词:路堑高边坡动态设计防护加固
论文摘要:针对安同公路(安溪段)某路堑高边坡的地质情况及存在的问题，提出了路堑高边坡的防护与加固方法以及施工注意事项.
1工程慨况及问题的提出方案确定
1.1工程慨况
同三国道主千线福泉厦漳诏高速公路复线是福建省“三纵四横”高速公路网布局中“三纵”的重要组成部分，也是泉州、厦门两市公路主骨架的重要组成部分。而安同公路(安溪段)作为该复线的试验段，路段全长682公里，设计行车速度50km/h，路基宽度24.5米，双向四车道，最大纵坡4.5%。
1.2存在的问题
本段(k6+106一k6+215右侧)路基高边坡为破碎岩质边坡:上部残坡积粘性土层，厚度约5一8米;其下为砂土状强风化晶屑凝灰熔岩，厚度约2一4米:碎块状强风化品屑凝灰熔岩，厚度约2一4米;下伏弱风化晶屑凝灰熔岩。由于边坡高陡，极易沿不均匀风化界面溜踏，为保证边坡稳定，须进行适当加固处理。同时因晶屑凝灰熔岩岩体节理裂缝极其发育，坡体全坡面开挖后(防护加固工程未实施)，第三阶坡面局部开裂变形，为确保边坡稳定，对该边坡防护加固方案进行适当调整。
2防护与加固设计方法一一动态设计
高边坡动态设计是在施工图设计文件时依据野外地质测绘井收集相关资料后，进行高边坡预设计，再根据高边坡工程施工实施进程，结合施工现场揭露坡体地层实际情况及其他相关环境背景条件变化，以及各阶段坡体变形情况和发展趋势等信息，对高边坡进行必要的动态调整、补充和完善设计，以实现经济合理且安全可靠的目标。
2.1防护加固工程设计原则
对干路堑边坡防护加固工程设计的一般性原则，主要是基于抑制路堑边坡各种变形和破坏的可能性设计防护加固工程措施，包括坡面变形防护、浅表层变形防护、块体变形防护、深部变形防护、坡脚应力集中防护和地表地下水的引排处理等设计原则。
2.1.1坡面变形防护
微一未风化岩体:岩面喷浆防护，坡率0.25一0，5，或变截面护墙防护。中一微风化岩体:挂网喷浆防护，坡率0.25一0.5，或变截面护墙防护。强一中风化岩体:护面墙防护，坡率0.5一0.75，或岩面植草防护。全一强风化层:加厚拱型骨架防护，坡率0.75一1.0，或三维网植草防护。坡残积层:拱型骨架防护、桨砌片石防护，坡率1.0一1.25，或喷播植草防护。松散土层:网格骨架、浆砌片石、植草防护，坡率1.25一0.75。绿色防护:贯彻“人造景观、美化环境和生态工程”的现代设计理念。
2.1.2浅表层变形防护
下伏中一微风化岩:系统锚杆防护上覆土层及强风化岩:锚杆框架防护。
2.1.3块体变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.4深部变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.5坡脚应力集中防护
以坡脚设桩、墙等支档结构防护为主，或加厚护面墙工程措施。
2.1.6地表地下水引排处理
对于坡体地下水引排，以仰斜平孔排水引排为主，结合墙背盲沟及结构泄水孔处理，有时还用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等坡体地下水引排工程措施。对地表水引排，一般在路堑边坡堑顶均设有截排水天沟，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。
2.2防护加固工程设计方法
高边坡防护加固工程是依据路堑边坡稳定程度与等级标准设计，共经优化比选确定，本路段路堑高边坡是按照“一级边坡工程”进行动态设计，总体防护加固工程设计方法如下:对于稳定的边坡，即边坡稳定系数大干1.2，一般无需增设额外支挡加固工程，即可维持坡体的总体稳定，必要时局部调整坡率设计或防护工程措施。对于不稳定的边坡，即边坡稳定系数小于1.0，必须增加支挡加固工程，或放缓边坡坡率，以及采用刷坡放缓与支挡加固相结合处理，从而维持坡体稳定，确保边坡稳定系数达到1.2以l。对于欠稳定的边坡，即边坡稳定系数介干1.0至1.2之间，若不增设支挡加固工程，可以保持暂时稳定，但在考虑各种不利因素的作用下，将有边坡失稳的可能，建议增补一定的支挡加固工程，或经刷坡放级处理，使边坡稳定系数提高到1.2以上.
31该段边坡原设计
3.1.1坡率设计
设计最高为7级95米，各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1:0.5，护面墙;第二级1:0.5，护面墙。第三级1:0.75，孔窗式护面墙;第四级，锚杆十字面板，板间镀锌网砂袋植草防护。第五级，锚杆十字面板，板间镀锌网砂袋植草防护;第六，1:1.0，三维植草。第七级，1:1.0，三维植草;两侧坡率据其坡高及地形地质条件当调整。
3.1.2加固程
在边坡第一级超挖部分设置顶宽lm的加厚护面墙，在边坡第四级与第五级设置预应力锚杆十字面板加固，十字面板2.3mx2.5m，水平间距4m，垂直间距4m，呈梅花形布置，设1孔锚杆。其中，第四级十字面板，锚杆长16m，锚固段长度均为3m，设计拉力为250kn。第五级十字面板l排锚杆长18m，下排锚杆长16m，锚固段长度均为5m，设计拉力为520kn。十字面板间锚杆镀锌网砂袋植草防护。
3.1.3防护工程
其余坡面视坡率及地质条件分别采用护面墙、锚杆镀锌网(砂袋)植草、三维网植草等措施进行防护。
3.2动态设计调整
原设计坡率不变，各阶防护加固措施调整为:第一阶由原护面墙调整为顶宽lm的加厚护面墙，第二阶调整为锚杆地梁加固，梁间护面墙防护。第三阶调整为锚杆地梁加固，梁间孔窗式护面墙防护;第四阶k6+108一k6+154段调整为锚杆框架加固，框架内镀锌网砂袋植草防护，k6+154一k6+195段调整为锚杆镀锌网砂袋植草防护;第五阶调整为锚杆框架加固(中部急流槽设2根锚杆地梁)，框架内三维网植草防护，第六、七阶同原设计，均为三维网植草防护。
4施工注意事项
因边坡变形及滑坡病害受地下水影响较大，故原则上要求在雨季之前施工完毕，以确保边坡稳定和结构安全。对干实施锚固工程的路堑边坡防护，原则要求边坡开挖一级防护加固一级，按照自上而下的顺序逐级开挖与防护加固施工。重点复杂路堑边坡防护加固工程，由于其地质条件复杂，应结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整与完善，即进行动态设计和信息化施工，从而达到经济合理和安全可靠的目的。
5结语
为了确保不良地质路段路堑高边坡坡体稳定和交通运输安全，保证工程质量，做到技术先进、经济合理、安全适用，对路堑高边坡的防护加固必须进行动态设计与调整，同时在施工中必须严格遵循路堑高边坡的设计原则以及相关的规范。
论文摘要:针对安同公路(安溪段)某路堑高边坡的地质情况及存在的问题，提出了路堑高边坡的防护与加固方法以及施工注意事项.
1工程慨况及问题的提出方案确定
1.1工程慨况
同三国道主千线福泉厦漳诏高速公路复线是福建省“三纵四横”高速公路网布局中“三纵”的重要组成部分，也是泉州、厦门两市公路主骨架的重要组成部分。而安同公路(安溪段)作为该复线的试验段，路段全长682公里，设计行车速度50km/h，路基宽度24.5米，双向四车道，最大纵坡4.5%。
1.2存在的问题
本段(k6+106一k6+215右侧)路基高边坡为破碎岩质边坡:上部残坡积粘性土层，厚度约5一8米;其下为砂土状强风化晶屑凝灰熔岩，厚度约2一4米:碎块状强风化品屑凝灰熔岩，厚度约2一4米;下伏弱风化晶屑凝灰熔岩。由于边坡高陡，极易沿不均匀风化界面溜踏，为保证边坡稳定，须进行适当加固处理。同时因晶屑凝灰熔岩岩体节理裂缝极其发育，坡体全坡面开挖后(防护加固工程未实施)，第三阶坡面局部开裂变形，为确保边坡稳定，对该边坡防护加固方案进行适当调整。
2防护与加固设计方法一一动态设计
高边坡动态设计是在施工图设计文件时依据野外地质测绘井收集相关资料后，进行高边坡预设计，再根据高边坡工程施工实施进程，结合施工现场揭露坡体地层实际情况及其他相关环境背景条件变化，以及各阶段坡体变形情况和发展趋势等信息，对高边坡进行必要的动态调整、补充和完善设计，以实现经济合理且安全可靠的目标。
2.1防护加固工程设计原则
对干路堑边坡防护加固工程设计的一般性原则，主要是基于抑制路堑边坡各种变形和破坏的可能性设计防护加固工程措施，包括坡面变形防护、浅表层变形防护、块体变形防护、深部变形防护、坡脚应力集中防护和地表地下水的引排处理等设计原则。
2.1.1坡面变形防护
微一未风化岩体:岩面喷浆防护，坡率0.25一0，5，或变截面护墙防护。中一微风化岩体:挂网喷浆防护，坡率0.25一0.5，或变截面护墙防护。强一中风化岩体:护面墙防护，坡率0.5一0.75，或岩面植草防护。全一强风化层:加厚拱型骨架防护，坡率0.75一1.0，或三维网植草防护。坡残积层:拱型骨架防护、桨砌片石防护，坡率1.0一1.25，或喷播植草防护。松散土层:网格骨架、浆砌片石、植草防护，坡率1.25一0.75。绿色防护:贯彻“人造景观、美化环境和生态工程”的现代设计理念。
2.1.2浅表层变形防护
下伏中一微风化岩:系统锚杆防护上覆土层及强风化岩:锚杆框架防护。
2.1.3块体变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.4深部变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.5坡脚应力集中防护
以坡脚设桩、墙等支档结构防护为主，或加厚护面墙工程措施。
2.1.6地表地下水引排处理
对于坡体地下水引排，以仰斜平孔排水引排为主，结合墙背盲沟及结构泄水孔处理，有时还用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等坡体地下水引排工程措施。对地表水引排，一般在路堑边坡堑顶均设有截排水天沟，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。
2.2防护加固工程设计方法
高边坡防护加固工程是依据路堑边坡稳定程度与等级标准设计，共经优化比选确定，本路段路堑高边坡是按照“一级边坡工程”进行动态设计，总体防护加固工程设计方法如下:对于稳定的边坡，即边坡稳定系数大干1.2，一般无需增设额外支挡加固工程，即可维持坡体的总体稳定，必要时局部调整坡率设计或防护工程措施。对于不稳定的边坡，即边坡稳定系数小于1.0，必须增加支挡加固工程，或放缓边坡坡率，以及采用刷坡放缓与支挡加固相结合处理，从而维持坡体稳定，确保边坡稳定系数达到1.2以l。对于欠稳定的边坡，即边坡稳定系数介干1.0至1.2之间，若不增设支挡加固工程，可以保持暂时稳定，但在考虑各种不利因素的作用下，将有边坡失稳的可能，建议增补一定的支挡加固工程，或经刷坡放级处理，使边坡稳定系数提高到1.2以上.
3问题的解决方案
31该段边坡原设计
3.1.1坡率设计
设计最高为7级95米，各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1:0.5，护面墙;第二级1:0.5，护面墙。第三级1:0.75，孔窗式护面墙;第四级，锚杆十字面板，板间镀锌网砂袋植草防护。第五级，锚杆十字面板，板间镀锌网砂袋植草防护;第六，1:1.0，三维植草。第七级，1:1.0，三维植草;两侧坡率据其坡高及地形地质条件当调整。
3.1.2加固程
在边坡第一级超挖部分设置顶宽lm的加厚护面墙，在边坡第四级与第五级设置预应力锚杆十字面板加固，十字面板2.3mx2.5m，水平间距4m，垂直间距4m，呈梅花形布置，设1孔锚杆。其中，第四级十字面板，锚杆长16m，锚固段长度均为3m，设计拉力为250kn。第五级十字面板l排锚杆长18m，下排锚杆长16m，锚固段长度均为5m，设计拉力为520kn。十字面板间锚杆镀锌网砂袋植草防护。
3.1.3防护工程
其余坡面视坡率及地质条件分别采用护面墙、锚杆镀锌网(砂袋)植草、三维网植草等措施进行防护。
3.2动态设计调整
原设计坡率不变，各阶防护加固措施调整为:第一阶由原护面墙调整为顶宽lm的加厚护面墙，第二阶调整为锚杆地梁加固，梁间护面墙防护。第三阶调整为锚杆地梁加固，梁间孔窗式护面墙防护;第四阶k6+108一k6+154段调整为锚杆框架加固，框架内镀锌网砂袋植草防护，k6+154一k6+195段调整为锚杆镀锌网砂袋植草防护;第五阶调整为锚杆框架加固(中部急流槽设2根锚杆地梁)，框架内三维网植草防护，第六、七阶同原设计，均为三维网植草防护。
4施工注意事项
因边坡变形及滑坡病害受地下水影响较大，故原则上要求在雨季之前施工完毕，以确保边坡稳定和结构安全。对干实施锚固工程的路堑边坡防护，原则要求边坡开挖一级防护加固一级，按照自上而下的顺序逐级开挖与防护加固施工。重点复杂路堑边坡防护加固工程，由于其地质条件复杂，应结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整与完善，即进行动态设计和信息化施工，从而达到经济合理和安全可靠的目的。
5结语
为了确保不良地质路段路堑高边坡坡体稳定和交通运输安全，保证工程质量，做到技术先进、经济合理、安全适用，对路堑高边坡的防护加固必须进行动态设计与调整，同时在施工中必须严格遵循路堑高边坡的设计原则以及相关的规范。