高邊坡路塹的加固與防護(hù)
2015-04-01
高速公路是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施隨著公路等級的不斷提高。邊坡防護(hù)也越來越受到大家的重視。由于高速公路路基較寬、挖填較大，特別是山區(qū)高速公路，高填深挖較多，加之我國公路邊坡防護(hù)研究起步較晚，很多問題有待進(jìn)一步研究和探索。
1.工程概況
該工程是高速公路網(wǎng)布局“三縱四橫”中的“三縱”的一部分，該公路的全長600公里，設(shè)計的行車速度為40km/h，該工程的路基為20米寬，最大的縱坡為4%，雙向四車道。
2.邊坡防護(hù)與加固類型
邊坡防護(hù)類型分生物防護(hù)和圬工防護(hù)。
生物防護(hù)：有植被混凝土、種草、鋪草皮、植樹等。圬工防護(hù)：分片(塊)石護(hù)坡和護(hù)面墻、菱形網(wǎng)格護(hù)坡、六角空心磚護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡、噴射砼護(hù)坡。
加固類型：護(hù)腳墻、抗滑墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、壓漿錨柱(固結(jié))、排水固結(jié)。
3.高邊坡路塹存在的問題
該工程的邊坡的材料是破碎巖質(zhì)，上部是5～8米厚的殘坡積粘性土層，下層是2～4米厚的砂土狀強風(fēng)化晶屑凝灰熔巖。該工程的邊坡不僅高而且比較陡，受到風(fēng)化的影響很容易發(fā)生溜踏事故，為了增強邊坡的穩(wěn)定性，采取合適的方法進(jìn)行加固處理是非常必要的。
4.高邊坡的加固與防護(hù)的動態(tài)設(shè)計
所謂邊坡的動態(tài)設(shè)計就是首先進(jìn)行測繪，為繪制施工圖搜集必要的一些資料，其次根據(jù)實際的工程資料對高邊坡進(jìn)行預(yù)設(shè)計，再根據(jù)施工現(xiàn)場揭露坡體地層實際情況、其他的一些條件和施工過程中各個階段的坡體的變形的情況等信息，對高邊坡做一些必要的調(diào)整、及時的完善與補充，來確保高邊坡的穩(wěn)固安全、合理經(jīng)濟(jì)。
4.1高邊坡版的防護(hù)加固工程設(shè)計原則
對干路塹邊坡防護(hù)加固工程設(shè)計的一般性原則，主要是基于抑制路塹邊坡各種變形和破壞的可能性設(shè)計防護(hù)加固工程措施，包括坡面變形防護(hù)、淺表層變形防護(hù)、塊體變形防護(hù)、深部變形防護(hù)、坡腳應(yīng)力集中防護(hù)和地表地下水的引排處理等設(shè)計原則。
4.1.1坡面變形防護(hù)
中微風(fēng)化巖體：掛網(wǎng)噴漿防護(hù)，坡率0.25～0.5，或變截面護(hù)墻防護(hù)。強中風(fēng)化巖體：護(hù)面墻防護(hù)，坡率0.5～0.75，或巖面植草防護(hù)。全～強風(fēng)化層：加厚拱型骨架防護(hù)，坡率0.75～1.0，或三維網(wǎng)植草防護(hù)。坡殘積層：拱型骨架防護(hù)、槳砌片石防護(hù)，坡率1.0～1.25，或噴播植草防護(hù)。松散土層：網(wǎng)格骨架、漿砌片石、植草防護(hù)，坡率1.25～0.75。
4.1.2淺表層變形防護(hù)
下伏中微風(fēng)化巖：系統(tǒng)錨桿防護(hù)上覆土層及強風(fēng)化巖：錨桿框架防護(hù)。
4.1.3塊體變形防護(hù)
以預(yù)應(yīng)力錨桿框架及十字面板等墩墊防護(hù)為主。
4.1.4深部變形防護(hù)
以預(yù)應(yīng)力錨桿框架及十字面板等墩墊防護(hù)為主。
4.1.5坡腳應(yīng)力集中防護(hù)
以坡腳設(shè)樁、墻等支檔結(jié)構(gòu)防護(hù)為主，或加厚護(hù)面墻工程措施。
4.1.6地表地下水引排處理
對于坡體地下水引排，以仰斜平孔排水引排為主，結(jié)合墻背盲溝及結(jié)構(gòu)泄水孔處理，有時還用邊坡滲溝、支撐盲溝及重點部位引排等坡體地下水引排工程措施。對地表水引排，一般在路塹邊坡塹頂均設(shè)有截排水天溝，坡面結(jié)合檢查梯設(shè)急流槽，以及平臺側(cè)溝、路塹邊溝等組成綜合地表排水系統(tǒng)。
4.2防護(hù)加固工程設(shè)計方法
高邊坡防護(hù)加固工程是依據(jù)路塹邊坡穩(wěn)定程度與等級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，共經(jīng)優(yōu)化比選確定，本路段路塹高邊坡是按照“一級邊坡工程”進(jìn)行動態(tài)設(shè)計，總體防護(hù)加固工程設(shè)計方法如下：對于穩(wěn)定的邊坡，即邊坡穩(wěn)定系數(shù)大干1.2，一般無需增設(shè)額外支擋加固工程，即可維持坡體的總體穩(wěn)定，必要時局部調(diào)整坡率設(shè)計或防護(hù)工程措施。對于不穩(wěn)定的邊坡，即邊坡穩(wěn)定系數(shù)小于1.0，必須增加支擋加固工程，或放緩邊坡坡率，以及采用刷坡放緩與支擋加固相結(jié)合處理，從而維持坡體穩(wěn)定，確保邊坡穩(wěn)定系數(shù)達(dá)到1.2以上。對于欠穩(wěn)定的邊坡，即邊坡穩(wěn)定系數(shù)介干1.0至1.2之間，若不增設(shè)支擋加固工程，可以保持暫時穩(wěn)定，但在考慮各種不利因素的作用下，將有邊坡失穩(wěn)的可能，建議增補一定的支擋加固工程，或經(jīng)刷坡放級處理，使邊坡穩(wěn)定系數(shù)提高到1.2以上。
5.高邊坡版的防護(hù)與加固的措施
5.1坡率設(shè)計
設(shè)計最高為7級95米，各級邊坡設(shè)計坡率及防護(hù)加固工程措施為：第一級1：0.5，護(hù)面墻；第二級1：0.5，護(hù)面墻。第三級1：0.75，孔窗式護(hù)面墻；第四級，錨桿十字面板，板間鍍鋅網(wǎng)砂袋植草防護(hù)。第五級，錨桿十字面板，板間鍍鋅網(wǎng)砂袋植草防護(hù)；第六，1：1.0，三維植草。第七級，1：1.0，三維植草；兩側(cè)坡率據(jù)其坡高及地形地質(zhì)條件當(dāng)調(diào)整。
5.2加固工程
在邊坡第一級超挖部分設(shè)置頂寬lm的加厚護(hù)面墻，在邊坡第四級與第五級設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿十字面板加固，十字面板2.3m×2.5m，水平間距4m，垂直間距4m，呈梅花形布置，設(shè)1孔錨桿。其中，第四級十字面板，錨桿長16m，錨固段長度均為3m，設(shè)計拉力為250KN。第五級十字面板L排錨桿長18m，下排錨桿長16m，錨固段長度均為5m，設(shè)計拉力為520KN。十字面板間錨桿鍍鋅網(wǎng)砂袋植草防護(hù)。
5.3防護(hù)工程
其余坡面視坡率及地質(zhì)條件分別采用護(hù)面墻、錨桿鍍鋅網(wǎng)(砂袋)植草、三維網(wǎng)植草等措施進(jìn)行防護(hù)。
5.4動態(tài)設(shè)計調(diào)整
原設(shè)計坡率不變，各階防護(hù)加固措施調(diào)整為：第一階由原護(hù)面墻調(diào)整為頂寬lm的加厚護(hù)面墻，第二階調(diào)整為錨桿地梁加固，梁間護(hù)面墻防護(hù)。第三階調(diào)整為錨桿地梁加固，梁間孔窗式護(hù)面墻防護(hù)；第四階錨桿框架加固，框架內(nèi)鍍鋅網(wǎng)砂袋植草防護(hù)；第五階調(diào)整為錨桿框架加固(中部急流槽設(shè)2根錨桿地梁)，框架內(nèi)三維網(wǎng)植草防護(hù)，第六、七階同原設(shè)計，均為三維網(wǎng)植草防護(hù)。
6.施工注意事項
水的侵蝕是造成邊坡變形和滑坡的重要因素，為了使邊坡的結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)固，對邊坡施工的時期最好避開雨季。高路塹邊坡的防護(hù)進(jìn)行錨固時，施工順序是從上到下一級一級開挖。重點復(fù)雜路塹邊坡防護(hù)加固工程，由于其地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際開挖揭示地層信息及坡體結(jié)構(gòu)條件進(jìn)行必要的調(diào)整與完善，即進(jìn)行動態(tài)設(shè)計和信息化施工，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理和安全可靠的目的。
7.結(jié)語
在對高邊坡加固與防護(hù)進(jìn)行設(shè)計與施工的過程中，設(shè)計人員一定要按照要求合理的進(jìn)行設(shè)計，管理人員一定要提升管理意識，做好協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌，對于施工中遇到問題需要及時給以妥善處理。技術(shù)人員一定要熟悉施工工藝流程，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要工序加強施工的過程控制，保證工程質(zhì)量。
