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高速公路高边坡设计与加固要领

2020-12-01 来源:钮旅网
维普资讯 http://www.cqvip.com C0MMUNICAⅡONS sTANDARDIZA110N 高速公路高边坡设计与加固要领:二 顾丽亚 (安徽省公路勘测设计院,安徽合肥230031) 摘要:高边坡设计从调查、勘探、设计到施工是一个环环相扣的系统工程。对于滑坡和高边坡治理,应采用预防为主、 防治结合、综合治理、一次根治、不留后患、确保坡体整体及局部稳定的原则;同时防护工程应考虑与自然环境的协调及 采用安全可靠、技术先进、便于施工的工程措施施工。 关键词:高边坡防护;设计;要领 中图分类号:U417,52 文献标识码:B 文章编号:1002—4786(2007)06—0126—03 Main Points of Design and Reinforcement of High Slope of Highway GU Li——ya (Anhui Provincial Highway Survey&Design Institute,He{eli 23003 1,China) 126  l IAbstract:The design of high slope is a system project including the survey,prospecting,design and the construction.The management principles of landslides and high slope governance,should include pre- vention—oriented,combining prevention and controlling,comprehensive management,effecting aradical cure,leaving no troubles,and ensuring the stability of overall and local slopes.Meanwhile protection works should be compatible with the environment,and some constuctrion measures should be used,such as safe and reliable,advanced technology,ease of constuctiron. Key words:protection of high slope;design;key points ] 1问题概述 坡,土质边坡大于20m即为高边 坡。高边坡的稳定性问题在铁 路、公路、矿山和水利建设中早 已存在。近年来在高速公路建设 ●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0中尤其突出,由于高边坡是将地 质体的一部分改造成人为工程, 因此它的稳定性受控于边坡所在 岩土体的基本特性——地层岩 ●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●<>●<>● 在我国公路行业。对于高边 坡的规范尚无定论。一般认为高 度大于30m的岩质边坡为高边 0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●0●04结语 本文对产生纵向裂缝的影响因素进行了调查分 析。并对纵向裂缝进行了分类与分级;在此基础 上。提出了柔性枕梁处治结构。形成了四种处治对 策。分别为单层土工格栅处治对策、柔性枕梁处治 对策、土工格栅与柔性枕梁复合结构处治对策和土 工格栅加筋边坡处治对策。 图7边坡弧型处治技术结构示意图 收稿日期:2006—09—27 维普资讯 http://www.cqvip.com C0MMUNIC ⅡONS s1fANDARDIZ Ⅱ 性、地质构造、岩体结构、坡体 件、影响因素人手.分析影响路 理裂隙已不起作用.起控制作用 结构及水文地质条件等.以及人 堑高边坡稳定的主要因素.搞清 的是土状岩体的强度能否支撑设 为改造的程度——开挖高度、坡 边坡病害的形成条件.使设计工 计的坡率、坡高:强风化碎裂结 形和坡率。由于地质体的复杂 程有的放矢.最终保证设计工程 构岩体或风化呈碎石夹砂土状岩 性、多变性和不均质性.使得高 经济合理,安全可靠。 体,由岩体强度、破碎程度及构 边坡设计也十分复杂.至今在公 一般情况下.影响路堑高边 造面的组合及其与临空面的关系 路行业中还作为一种特殊设计无 坡的因素主要可归纳为以下三个 等共同控制边坡的稳定性:中、 规范可循。 方面。 微风化软质岩石.主要由岩体结 低等级公路由于标准低.路 2.1路堑高边坡的工程地质特征 构面及岩性控制边坡设计.中、 基窄.开挖量少,高边坡数量不 工程地质特征是判断边坡稳 微风化硬质岩石.主要由结构、 多。但随着山区高速公路的发 定与不稳定的主要内因,它包括 构造面组合及其与临空面的关系 展.路线等级高.路基宽.开挖 以下几个方面。 控制坡形、坡率的设计及其加固 量大.出现了大量高边坡.从而 2.1.1地层岩性。地层岩性及其 工程措施。 也发生了众多高边坡的变形和破 组合是构成高边坡的物质基础, 2.1.4水文地质条件。水是造成 坏问题.既增加了投资.又延误 岩性决定岩石的强度、抗风化能 边坡失稳的重要因素,地下水软 了工期.甚至造成已有工程的破 力、岩体结构及所能保持的边坡 化岩(土)体,降低其强度,增大 坏。如山西大同一运城高速公路 高度。岩石软弱.风化深度大. 容重而增大了下滑力.产生静、 雁门山隧道至恒山段5.6km出现 构造破碎严重,当切坡高度、陡 动水压力.产生边坡的失稳。坡 滑坡4处.不稳定高边坡16处: 度达到一定值时会发生失稳现象。 体内具有丰富的地下水.岩性软 云南省元江至磨黑高速公路长 2.1.2地质构造。地质构造决定 弱.往往导致大规模变形如坡体 147km.大于30m的边坡近300 岩层的产状、节理裂隙的性质及 滑坡、边坡滑坡的产生,因此是 处.治理滑坡和边坡加固花费5 发育程度、断层破碎带的性质 否具有地下水及地下水的发育程 亿多元:重庆市万州至梁平高速 等,这些因素又决定了路堑边坡 度是评价边坡稳定的重要元素。 公路有20余km设在砂泥岩顺层 的岩体结构。受构造的影响,如 2.2路堑边坡的设计措施 地段,几乎所有的高边坡开挖后 高边坡体上节理裂隙发育、岩体 路堑边坡的开挖是对自然应 都发生了变形.加固边坡花费近 破碎.将严重影响路堑高边坡的 力状态的重大改变.是造成边坡 2亿元:安徽省黄山至杭州高速 稳定性.局部边坡的稳定主要受 失稳的直接原因,因此路堑边坡 公路和铜陵至黄山高速公路在开 倾向临空不利结构面的控制。 的设计措施是否合理是决定路堑 挖过程中产生大量高边坡变形问 2.1.3边坡岩体的风化程度。岩 边坡稳定的关键.它包括确定坡 题.成为制约投资及工期的最主 体风化一方面破坏了岩体的完整 形、坡率、边坡高度和防护结构 要控制因素之一。因此.如何合 性.另一方面使岩石物质成份发 的类型等。故在一定的工程地质 理设计使高边坡稳定,如何正确 生变化,导致岩石物理力学性质 条件下.路堑边坡的稳定性取决 认识影响高边坡稳定性的因素已 发生改变.直接影响岩体的强度 于设计措施是否与地质条件相适 引起众多技术人员的重视。以下 及构造特性.进而影响路堑边坡 应。徽杭高速公路是我省第一条 结合安徽省徽杭高速公路和铜黄 的稳定。风化程度一般分为四 山区高速公路.由于缺乏经验. 高速公路的高边坡防护谈谈作者 级,即全风化、强风化、中风 原设计方案主要考虑少占地、少 的意见和建议。 化、微风化。不同的风化程度表 开挖.因此坡率设计较陡。在施 2影响高边坡稳定的因素分析 示着岩石受改造的程度及其力学 工中发现不少边坡由于地质和施 根据边坡工程从“产生原因” 属性的差异.同时也预示着其变 工原因.后期增加了不少特殊防 到“防治对策”的总体思路和原 形特征及主要变形影响因素的改 护工程,增加了投资。 则,我们认识高边坡、分析高边 变。如残积层及全风化呈砂土状 2.3施工方法、工艺及施工顺序 坡.首先应从边坡病害的形成条 岩体构成的高边坡的稳定性.节 施工方法、工艺及施工顺序 维普资讯 http://www.cqvip.com COMMUNICATIONS STANDARDIZA11ON 对路堑边坡的稳定有很大影响, 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 结合坡形、坡率设计,必需采取 工程支挡措施,如抗滑桩、预应 力锚索框架、抗滑挡土墙等,用 以固脚强腰.同时辅以必要的排一步发展可能诱发边坡失稳,边 坡失稳如不加以有效处理,变形 规模扩大会导致坡体变形的发生。 4 高边坡设计的特殊性 法及工艺.尤其做好开挖与支挡 工程的有机配合。如对危重病害 边坡.必须分级开挖,随即支 挡.挖一级.支挡防护一级,再 水及减重等措施,确保坡体的稳定。 由于此类变形规模大,危害 严重,常是边坡稳定性评价的重 4.1详细的地质资料是设计的 前提。高边坡是将地质体的一部 分改造成为人为工程,其稳定性 受控于地质条件和人为改造的程 向下挖。若一挖到底再防护,可 能发生新的变形.增加投资及影 点。 3.2边坡变形 度,设计的边坡只有符合岩土体 的地层岩性、结构、构造、风化 响施工进度。又如高边坡加固采 用锚固工程.近二十年来在国内 外大量应用,比较成功。但锚固 在边坡范围内工程地质条件 较差,或含水量高,或有倾向临 空的不利结构面,变形破坏可以 程度及强度特征,才能保持稳 定,否则就会发生变形。 4.2 高边坡设计是预测性设计。 工程主体为地下隐蔽工程,且工 程质量与施工技术密切相关.对 是一级或数级边坡的变形,但破 坏深度一般不超过6m~7m,在边 由于线长、点多,前期地质调查 和勘探中对高边坡重视不够,而 锚固工程施工队伍的专业技术水 平要求较高.应选择有经验、责 任心强的施工队伍.并加强施工 质量监督与管理.确保边坡稳定 坡范围内发生如坍塌、浅层滑 坡、局部契形体滑动等。针对此 类边坡变形病害,采用改变坡 形、坡率或作一些如锚杆框架、 且变形尚未发生,因此其设计是 在对开挖后可能产生的变形类 型、规模、部位的预测中进行 的。资料充分、预测准确者将取 和结构安全。 仰斜排水孔等一般加固及排水措 得成功,否则会导致失败。 l 。 2.4其他 除上述因素以外.还有一些 其他的次要的外在条件.如破坏 施,即可防止病害的发生及变形 规模的进一步扩大。 3.3坡面变形 4.3 高边坡设计是风险性设计。 地质资料的不足使设计依据不充 分,存在某种盲目性。地质条件 植被.上部荷载情况等.均对边 坡的稳定有一定的影响。 坡体、边坡自身是稳定的, 但坡面在外界因素作用下,因剥 的复杂多变难以勘察清楚也使设 计具有风险性。自然斜坡是在漫 3路堑高边坡破坏类型及其防 治对策 路堑高边坡的变形破坏类型 有多种.从工程防治的难易和投 资多少考虑常按其变形规模和范 围分为坡体变形、边坡变形和坡 面变形。 3.1坡体变形 蚀、风化、冲刷等产生坡面变 形,如碎落、剥落、落石、溜 坍、冲沟等.破坏深度一般为坡 体表层lm~2m范围.此类变形只 需采取防护措施(如护面墙、浆 砌片石护坡、拱形骨架内植草、 网格骨架内植草等),即可防止 坡面的变形。 长的地质历史过程中形成的,人 工边坡则是在几个月的时间内开 挖形成,从而改变了坡体的应力 状态,因此开挖后坡体松弛变 形、地表水下渗是必然要发生 的,如何控制在允许的范围内, 人们对自然的认识还有差距,因 而也具有风险性。 边坡所在山体或斜坡体工程 地质条件较差.有不良坡体结构 或岩体结构.有贯通且延伸度长 的倾向临空的不利结构面或软弱 夹层.地下水发育,影响范围深、 针对坡体变形、边坡变形、 坡面变形.相应地应求得坡体稳 定、边坡稳定、坡面稳定,只有 三者同时达到稳定,才能做到真 正意义上的路堑高边坡的稳定。 4-4 高边坡设计应该是动态的。 由于种种条件的限制,开挖前对 边坡的地质情况难以了解清楚, 设计也难以完全符合实际。因此 要把地质工作延伸到施工过程 边坡高度高,会产生规模较大的 滑坡、崩塌、错落和坍塌等坡体 整体失稳变形现象,其范围常超 出边坡范围。针对此类坡体变形, 而这三者是相辅相成的,坡体稳 定是边坡稳定的基础,同样,如 果没有边坡稳定,坡面稳定也无 从谈起:而另一方面,坡面失稳进 中,随着开挖暴露,进一步了解 地质条件的变化,进行设计的调 整或变更,即所谓“动态设计, 信息化施工”。 维普资讯 http://www.cqvip.com COMMUNICAT1ONS S IlANDARDIzAⅡO 国衙国画圃圈 簪磨固国画 梁爱军 (河北华能京张高速公路有限责任公司,河北衡水053500) 摘要:桥面平整度是影响桥面行车舒适性的一个重要因素,从设计到施工的各个环节都要考虑周全,严把质量关,消 灭各个影响因素,使桥面平整度达到技术要求,增强实用性。 关键词:桥面铺装;平整度;控制 中图分类号:U443.33 文献标识码:A 文章编号:1002—4786(2007)06—0129—02 Flatness Control f0r Deck Pavement LIANG Ai-iun (Hebei Provincial Huaneng Beijing—zhan商iakou Highway Co.Ltd.,Hengshui 053500, China) Abstract:Flatness of deck pavement is an important factor that will impact travelling comfort on bridge deck.In order to make the flatness fit to the technical requirements and improve its practicability, we should consider comprehensive from the step of design to construction,control the quality strictly and eliminate all kinds of impact factors. Key words:deck pavement;flatness;control 近年来随着交通事业的迅猛 项技术指标也逐步提高。根据调 要求,而桥面的平整度普遍较差, 发展,高等级公路修建的越来越 查数据显示.路面的平整度指标 影响行车安全与舒适。因此本文 多.从行车舒适性方面要求的各 基本能满足相应等级公路的技术 将探讨施工过程中的控制措施。 4.5 高边坡设计对施工程序和 造成边坡失稳变形。 中的一些体会, 供同行专家参 方法应提出严格要求。高边坡变 5.2路堑挖方深度大于30m时, 考。 形破坏.既有设计上的原因,也 应与隧道方案比选,从环保、生 参考文献 有施工程序和方法不当的原因。 态等方面考虑应首选隧道方案。 [1]程良奎.岩土锚固[M].北京: 如雨季施工大量雨水渗入坡体软 5_3对于滑坡和高边坡治理, 中国建筑工业出版社,2002. 化软弱面:不分层开挖、逐级支 应采用预防为主、防治结合、综 『21王恭先.滑坡学与滑坡防治 挡防护,而一挖到底造成边坡变 合治理、一次根治、不留后患、 技术『M].北京:中国铁道出版 形:大药量爆破造成岩体破碎、 确保坡体整体及局部稳定的原 社.2004. 软弱面松动,甚至滑坡等。因此 则,同时防护工程应考虑与自然 [3]李海先.新型支挡结构设计 在设计文件中对施工程序和方法 环境的协调。 与工程实例[M].北京:人民交通 应提出严格的要求。 5.4采用安全可靠、技术先进、 出版社,2004. 5结语 便于施工的工程措施,并尽量节 5.1高边坡设计从调查、勘探、 约治理投资。 作者简介:顾丽亚(1954一),女,工 设计到施工是一个环环相扣的系 以上为作者多年在公路勘察 程师.研究方向为公路桥梁。 统工程,哪一环出现问题都可能 设计和山区高速公路高边坡治理 收稿日期:2006—11—14 

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