路塹高邊坡穩(wěn)定性的勘察評價以及設計淺析

1、<p>　　路塹高邊坡穩(wěn)定性的勘察評價以及設計淺析</p><p>　　【摘要】本文主要闡述了路塹高邊坡地質勘察工作中各期間的重點，并且使用地質力學法、地質類比法、極限平衡法等方法相互結合的手段，對路塹高邊坡穩(wěn)定進行評價和分析。于此同時對于路塹高邊坡穩(wěn)定程度進行針對性的設計，包括監(jiān)測工程、排水工程、防護工程、加固工程、坡形坡率等部分。 </p><p>　　關鍵詞：穩(wěn)定性；勘察評

2、價；路塹高邊坡；設計方法 </p><p>　　我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，實力增強，同時國家為發(fā)展經(jīng)濟落后地區(qū)，保護耕地資源，將高速公路的建設逐漸向邊緣地區(qū)延伸。但是在設計施工的過程中，因為地質條件、地形等因素，高速公路在修建期間一定會出現(xiàn)深路塹的現(xiàn)象。深路塹防護支擋工程費用在高速公路工程造價中占有一定的份額。因施工設計人員對路塹工程地質認識不夠充分、設計不合理、施工方法不具有規(guī)范性等等，均會導致在山區(qū)高等級公路路塹邊坡

3、在施工階段出現(xiàn)坍塌、變形等現(xiàn)象，對以上問題處理，不僅消耗時間，同時也增加了工程造價，對社會也有一定的負面作用。本文結合高速公路路塹高邊坡的設計實例，分析其穩(wěn)定性。 </p><p>　　1.路塹高邊坡地質勘查 </p><p>　　地質勘查是邊坡工程設計中重要的工作內容，其目的是查明邊坡工程地質條件，并確定邊坡類型及破壞模式，為其穩(wěn)定性提供必要的參數(shù)。具體包括地質構造、地層結構特征、地貌特

4、征、地震、地下水、邊坡巖土體物理力學參數(shù)、邊坡鄰近的建筑物情況等。邊坡勘察工作過程中應該在不同階段進行不同工作，初期勘察需收集地質資料，并進行工程勘探、測繪和實驗工作；分析其變形機制的同時評價邊坡穩(wěn)定性。后期將勘察初期的不穩(wěn)定和穩(wěn)定性較差的邊坡、鄰近地段進行工程地質勘測、測繪、分析和測試，提出邊坡參數(shù)后對其穩(wěn)定性進行評價。 </p><p>　　2.路塹高邊坡穩(wěn)定性評價 </p><p>

5、　　在進行評價前需結合地形地貌條件，按工點對高邊坡穩(wěn)定性進行計算分析，之后便進行穩(wěn)定性評價。因邊坡巖土地質情況較為復雜，且分析理論有一定局限性，為了充分保證分析出的結果具有可靠性，可結合地質力學法、工程地質類比法、極限平衡法等手段對穩(wěn)定性進行全面細致的評價。 </p><p><b>　　2.1地質力學法 </b></p><p>　　地質力學法是運用地質力學原理，對

6、構造形跡進行調查，找出巖土構造應力場和次序，對主要結構面、后期改造過程及配套要素進行推測。尤其是其與臨空面形成過程和作用過程間關系，推斷各大巖體及其斜坡變形延邊過程及其發(fā)展趨勢，對當下路塹邊坡的穩(wěn)定性進行判斷分析。 </p><p>　　2.2工程地質類比法 </p><p>　　工程地質類比法包含工程類比及地質參數(shù)類比。對比不穩(wěn)定坡體和穩(wěn)定山坡工程地質條件差別、既有工程經(jīng)驗及相鄰邊坡穩(wěn)定

7、狀況，對比相應地質參數(shù)，并結合工程經(jīng)驗，通過對工程措施、工程地質條件、設計路塹邊坡坡形等方面進行宏觀的判斷和分析。 </p><p><b>　　2.3極限平衡法 </b></p><p>　　極限平衡法是在以上兩種方法的基礎上，對變形類型、范圍及模式使用極限平衡原理量化分析，將邊坡穩(wěn)定系數(shù)進行計算，極限平衡法可根據(jù)不一樣的邊坡類型選擇相對的計算方法，保證穩(wěn)定性計算結

8、果客觀性。 </p><p><b>　　3.高坡設計方法 </b></p><p>　　根據(jù)以上結果對路塹高邊坡穩(wěn)定性進行評價，分段確定高邊坡穩(wěn)定程度，對穩(wěn)定性差的高邊坡按照“一圖一坡”原則對其進行加固，對比防護方案選擇出最佳的防護方案。于此同時還需在工點進行試行，設計內容包括防護工程、加固工程、坡形坡率、排水工程、動態(tài)設計及監(jiān)測工程6個部分。 </p>

9、<p><b>　　3.1防護工程 </b></p><p>　　防護的作用目的包括兩方面，分別為防止雨水沖刷和控制邊坡表層風化速率。殘坡積層和全風化巖土層邊坡防護選擇植物進行防護，應根據(jù)邊坡的填土高度、坡率等方面選擇植樹、植草、各類型骨痂、格梁和框格、三維網(wǎng)植草等。普通風化邊坡和坡率陡的邊坡，使用普通植草不易成活，應選擇噴混植物、TBS等防護。 </p><

10、;p><b>　　3.2加固工程 </b></p><p>　　對于不利結構面或者軟弱結構面，穩(wěn)定性差或高度大的邊坡應采取加固措施，阻止邊坡失穩(wěn)及變形。具體可根據(jù)施工工程實施的可能性及技術經(jīng)濟對比，選擇錨索框架、錨索抗滑樁、抗滑樁等進行必要全面的加固。 </p><p><b>　　3.3坡形坡率 </b></p><p

11、>　　坡形坡率的計算在高邊坡治理中非常重要，其決定邊坡工程費用及穩(wěn)定性，邊坡的高度及坡率可根據(jù)工程地質類比、生態(tài)環(huán)境保護、力學計算、綠化的難易程度、形成視覺等方面考慮、對地形較緩的山坡使用放坡減載設計，對地形較陡的山坡使用強支擋、弱削方原則，方式，防止“剝山皮”式刷坡。 </p><p><b>　　3.4排水工程 </b></p><p>　　水是影響邊坡穩(wěn)定

12、的因素之一。邊坡中水的滲入增加土體重量，加大下滑力，同時也降低滑動面土地抗剪強度，高邊坡出現(xiàn)滑塌多數(shù)原因為雨水沖刷，所以防水排水成為邊坡加固重要的措施。在路塹高邊坡穩(wěn)定性研究中發(fā)現(xiàn)，排水設計是其重要的組成部分。 </p><p><b>　　3.5動態(tài)設計 </b></p><p>　　路塹高邊坡設計中的動態(tài)設計有非常重要的作用，其是路塹高邊坡設計中最基本的原則。根據(jù)

13、施工開挖中的地質特征及變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，對原設計進行校對，并對設計方案進行不斷完善，保證工程安全及合理的設計。 </p><p><b>　　3.6監(jiān)測工程 </b></p><p>　　對高危邊坡施工期間建立監(jiān)測系統(tǒng)可達到動態(tài)設計、信息化施工的目的。監(jiān)測到的信息用于指導施工，監(jiān)測結果用于動態(tài)設計依據(jù)。監(jiān)測項目還包括坡地面調查、地表位移監(jiān)測、邊坡坡面調查、人工巡視監(jiān)測、深

14、層位移。實時對檢測數(shù)據(jù)進行分析整理，并報送給設計單位和業(yè)主。對于不良地質邊坡就高危邊坡進行重點設計評估，竣工后監(jiān)測系統(tǒng)還需運行1年-2年時間，防止災害性時間突然發(fā)生。 </p><p><b>　　4.工程實例 </b></p><p>　　位于浙江的某高速公路第三合同段，該路線位于中丘地貌區(qū)，位于山坡中下部分，山頂高約為191米，路線走向為265°，山坡坡

15、度為15°-30°。水文地質條件：場區(qū)地下水由風化巖裂隙水組成，地下水的水量不大，對混凝土有微腐蝕性。 </p><p>　　從圖1中可知，巖層層面L1和右側邊坡順向，但相交角度大（夾角為38°），對邊坡穩(wěn)定性影響?。籐1和L2結構面交線順向，且傾角小于坡角，對邊坡穩(wěn)定不利。L2和L3結構面交線順向，傾角小于自然坡角，利于穩(wěn)定。L1和L4結構面交線順傾，傾角比坡角大，利于穩(wěn)定，L2和

16、L4、L3和L4結構面交線和坡向相反，對邊坡穩(wěn)定性影響較小。 </p><p>　　本區(qū)設計思路包括以下兩方面，本區(qū)山體自然邊坡陡峻，使用放緩邊坡工程提高坡體提高坡體開挖后自身整體的穩(wěn)定型，邊坡開挖的土石方量及邊坡高度均有所提高，增大用地和天然植物破壞。且本區(qū)坡體的巖土體主要為厚度較大的風化巖層，使用“固腳強腰”的措施對坡體進行加固。 </p><p><b>　　5.小結 &l

17、t;/b></p><p>　　因地質勘察及分析能力均具有一定的局限性，同時工程造價也有一定的影響，路塹高邊坡設計中往往會存在盲目性和經(jīng)驗性，所以應該進行精細化設計。相關研究學者認為高邊坡在進行設計的時候需要對邊坡地質勘察有充分的認識，使用物探、鉆探、調繪等多種手段進行驗證，以最小的代價獲得最可靠的信息，于此同時使用多種穩(wěn)定性方案進行綜合評價，提高高邊坡防護、監(jiān)測及排水方案進行工點設計。在施工的過程中對動態(tài)

18、設計需要提高重視，并根據(jù)提示所得的監(jiān)測數(shù)據(jù)及地質條件進行綜合性的分析和判斷，對于有問題的設計進行及時修改，保證工程的經(jīng)濟性和安全性。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]黃波. 路塹高邊坡穩(wěn)定性評價以及設計[J]. 科技創(chuàng)新導報，2011，01：96. </p><p>　　[2]占紅蓮，俞永華，楊曉華.