高速公路高邊坡設(shè)計(jì)分析

1、<p>　　高速公路高邊坡設(shè)計(jì)分析</p><p>　　摘要：高速公路路塹高邊坡數(shù)量眾多，有些地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜多變，對(duì)其設(shè)計(jì)工作提出了更大的要求。應(yīng)該綜合運(yùn)用多種勘察手段對(duì)不同的地質(zhì)清況，因地制宜，進(jìn)行安全的設(shè)計(jì)，并對(duì)監(jiān)測(cè)、施工等問(wèn)題進(jìn)行了探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高邊坡 優(yōu)化設(shè)計(jì) 模式 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：U213.1+3 文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　前言：近年來(lái)高邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題在高速公路建設(shè)中尤為突出。在施段其地質(zhì)條件通常非常復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，路塹高邊坡會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，會(huì)誘發(fā)和加劇各種次生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此，我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)高速公路高邊坡設(shè)計(jì)的分析，提出合理化的設(shè)計(jì)方法對(duì)高邊坡的優(yōu)化設(shè)計(jì)及安全施工等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 </p><p><b>　　工程概況 </b&g

3、t;</p><p>　　以鎮(zhèn)寧至勝境關(guān)段高速公路為例，因其建在丘陵山地廣布的地區(qū)，其巖性較軟，大量邊坡巖層順傾，對(duì)高速公路高邊坡設(shè)計(jì)造成很大的安全隱患。因此,對(duì)鎮(zhèn)勝高速公路高邊坡的特征進(jìn)行深入研究，并提出合理化的邊坡設(shè)計(jì)方法，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。為以后高速公路高邊坡設(shè)計(jì)提供一種參考模式。 </p><p><b>　　坡體結(jié)構(gòu)類(lèi)型 </b></p>&

4、lt;p>　　坡體結(jié)構(gòu)是構(gòu)成坡體的不同巖層及各種結(jié)構(gòu)而(層而、片理而、斷層而、節(jié)理而、接觸而、不整合而等)的產(chǎn)狀、分布及其與邊坡臨空而之間的關(guān)系。坡體結(jié)構(gòu)控制著邊坡變形類(lèi)型和性質(zhì)。坡體類(lèi)型可分為土質(zhì)邊坡和類(lèi)土質(zhì)邊坡、巖石邊坡、二元結(jié)構(gòu)邊坡3類(lèi)，對(duì)巖石邊坡，又可進(jìn)一步劃分為近水平層狀結(jié)構(gòu)、順傾層狀結(jié)構(gòu)、反傾層狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)。鎮(zhèn)勝高速公路邊坡中各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型均有存在，表明其坡體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，結(jié)合巖性與坡體結(jié)構(gòu)將該段坡體結(jié)構(gòu)

5、分為以下幾類(lèi)。 </p><p>　　2. 1土質(zhì)邊坡、類(lèi)土質(zhì)邊坡 </p><p>　　由坡積、殘積土層及全風(fēng)化巖構(gòu)成的土質(zhì)邊坡、類(lèi)土質(zhì)邊坡，上部為坡殘積層和全風(fēng)化層，下部為強(qiáng)風(fēng)化巖、斷層破碎帶等。土質(zhì)邊坡巖體結(jié)構(gòu)而對(duì)邊坡穩(wěn)定己不起控制作用，控制穩(wěn)定的是巖土的強(qiáng)度和含水狀態(tài)，其破壞主要是坍塌與近圓弧滑而的滑動(dòng)破壞。類(lèi)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性既受巖土強(qiáng)度控制，又受軟弱結(jié)構(gòu)而(層而、節(jié)理而、片理而、

6、斷層而等)控制，變形類(lèi)型有坍塌、圓弧形滑動(dòng)及折線形滑而滑動(dòng)等。鎮(zhèn)勝高速公路土質(zhì)邊坡、類(lèi)土質(zhì)邊坡共有18處，占全段高邊坡總數(shù)的14.29%。 </p><p><b>　　2.2巖質(zhì)邊坡 </b></p><p>　　巖質(zhì)邊坡，即邊坡主體由巖石組成，上部殘坡層和全風(fēng)化層較薄，中部為強(qiáng)風(fēng)化呈碎塊狀巖體，下部為弱一微風(fēng)化巖體，其風(fēng)化破碎程度呈正常接觸或漸變，巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性

7、主要受不利結(jié)構(gòu)而控制，鎮(zhèn)勝高速公路主要為巖質(zhì)邊坡，據(jù)調(diào)查巖質(zhì)邊坡92處，占全段高 </p><p><b>　　邊坡總數(shù)的73% </b></p><p>　　根據(jù)鎮(zhèn)勝高速公路巖質(zhì)邊坡的實(shí)際情況，按結(jié)構(gòu)而與臨空而的關(guān)系又可進(jìn)一步分為以下3種類(lèi)型:1)順傾層狀巖質(zhì)邊坡;2)反傾層狀結(jié)構(gòu)邊坡;3)碎裂狀結(jié)構(gòu)邊坡。 </p><p>　　2.3二元結(jié)

8、構(gòu)邊坡 </p><p>　　該類(lèi)邊坡上部為較厚的殘坡積層和下部為弱或微風(fēng)化的巖體，兩者在開(kāi)挖后的邊坡上出露高度相差不多，多沿不同巖性的接觸或風(fēng)化界而發(fā)生變形。鎮(zhèn)勝高速公路二元結(jié)構(gòu)邊坡共有27處，占調(diào)查評(píng)估咨詢邊坡總數(shù)的21.4%. </p><p>　　3、邊坡變形破壞模式 </p><p><b>　　3.1崩塌 </b></p>

9、;<p>　　巖體中陡傾角節(jié)理將巖體切割成塊狀，溝岸坡體卻荷松弛，裂隙張開(kāi)，坡腳應(yīng)力增大，造成陡坡巖土傾倒式崩塌或錯(cuò)落式崩塌?；?guī)r、白云巖地段陡坡地貌發(fā)育，易造成崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。 </p><p><b>　　3.2圓弧滑動(dòng) </b></p><p>　　土質(zhì)邊坡或類(lèi)土質(zhì)邊坡巖體風(fēng)化深度大，強(qiáng)度低，路塹開(kāi)挖后，坡腳應(yīng)力集中，加之地下水向坡腳集中，常發(fā)生從

10、坡腳變形開(kāi)始的坍塌，進(jìn)而發(fā)展為滑坡，或產(chǎn)生以坡腳為剪出口的圓弧形滑坡。 </p><p><b>　　3.3順層滑動(dòng) </b></p><p>　　鎮(zhèn)勝高速公路通過(guò)層而順傾的三疊系灰?guī)r、白云巖及二疊系泥頁(yè)巖、泥巖、砂巖、煤系地層等地段，沿線褶皺發(fā)育，灰?guī)r、白云巖地層在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中形成層間錯(cuò)地表部分受地表水下滲影響地表風(fēng)化粘土進(jìn)入層而，層而間形成軟弱夾層，層而是巖體內(nèi)最貫

11、通發(fā)育的結(jié)構(gòu)而，邊坡開(kāi)挖切斷巖層支撐力，加之坡體因開(kāi)挖松弛地表水滲入，極易沿層而發(fā)生順層滑坡，其滑動(dòng)方向可以垂直路線，也可以斜交路線。而且不一定高度大于30 m的高邊坡發(fā)生滑坡，低邊坡也會(huì)發(fā)生。 </p><p>　　4、高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)模式 </p><p>　　由于大都由不同的施工單位同時(shí)施工，高邊坡數(shù)量多，為高邊坡的施工安全管理和優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)施帶來(lái)一定困難。往往造成科研與設(shè)計(jì)脫節(jié)、設(shè)計(jì)

12、與施工脫節(jié)，科研成果不能快速反映到施工圖設(shè)計(jì)和高邊坡施工中。針對(duì)這一現(xiàn)狀，探索一套行之有效的高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)模式，對(duì)高邊坡的優(yōu)化設(shè)計(jì)及安全施工等都具有重要的意義。 </p><p>　　本文在借鑒其他邊坡工程的基礎(chǔ)上，針對(duì)鎮(zhèn)勝高速公路高邊坡的復(fù)雜性及防治難度大等特點(diǎn)，建立與之對(duì)應(yīng)的高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)模式，見(jiàn)圖1 </p><p>　　鎮(zhèn)勝高速公路高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)模式的主要內(nèi)容包括: </p&

13、gt;<p>　　(1)通過(guò)高邊坡普查初步確定鎮(zhèn)勝高速公路沿線高邊坡的基本情況，定性評(píng)價(jià)全線高邊坡穩(wěn)定性，對(duì)穩(wěn)定性較好的高邊坡提出設(shè)計(jì)優(yōu)化建議;篩選出地質(zhì)條件復(fù)雜、穩(wěn)定性差、治理難度大的高邊坡進(jìn)行重點(diǎn)研究;這種思路可以概括為“全而普查，重點(diǎn)研究”。 </p><p>　　(2)在這種模式中要求科研單位、設(shè)計(jì)單位、業(yè)主、施工、監(jiān)理等全而合作，信息及時(shí)溝通、反饋。科研單位通過(guò)對(duì)重點(diǎn)邊坡的科學(xué)研究，提供詳

14、實(shí)的資料(主要包括邊坡的基本信息、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果、變形破壞機(jī)理、變形監(jiān)測(cè)等)，為業(yè)主和勘察設(shè)計(jì)單位提供優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料和有針對(duì)性的建議。這種模式保證了科研成果快速地應(yīng)用到邊坡治理工程中，對(duì)高邊坡的正常施工和安全運(yùn)營(yíng)起到重要作用。 </p><p>　　(3)對(duì)確定的重點(diǎn)高邊坡宜采用“變破壞機(jī)理研究一穩(wěn)定性評(píng)價(jià)一邊坡安全監(jiān)測(cè)一邊坡支護(hù)”的思路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)(圖2)，其中安全監(jiān)測(cè)應(yīng)該作為一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)進(jìn)行。 </

15、p><p>　　5、路塹邊坡的設(shè)計(jì)措施 </p><p>　　路塹邊坡的開(kāi)挖是對(duì)自然應(yīng)力狀態(tài)的重大改變，是造成邊坡失穩(wěn)的直接原因，因此路塹邊坡的設(shè)計(jì)措施是否合理是決定路塹邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵，它包括確定坡形、坡率、邊坡高度和防護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型等?；蘸几咚俟肥俏沂〉谝粭l山區(qū)高速公路，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，原設(shè)計(jì)方案主要考慮少占地、少開(kāi)挖，因此坡率設(shè)計(jì)較陡。在施工中發(fā)現(xiàn)不少邊坡由于地質(zhì)和施工原因，后期增加了不少特

16、殊防護(hù)工程，增加了投資。 </p><p><b>　　6、結(jié)論 </b></p><p>　　(1)通過(guò)高邊坡普查確定鎮(zhèn)勝高速公路高邊坡及滑坡共126處，126處高邊坡按變形規(guī)模和范圍分為坡體變形、邊坡變形和坡而變形，分別闡述了每一類(lèi)變形模式的特點(diǎn)。 </p><p>　　(2)鎮(zhèn)勝高速公路高邊坡按坡體結(jié)構(gòu)可分為土質(zhì)邊坡和類(lèi)土質(zhì)邊坡、巖質(zhì)邊坡

17、、二元結(jié)構(gòu)邊坡3類(lèi)，對(duì)巖質(zhì)邊坡，又可進(jìn)一步劃分為近水平層狀結(jié)構(gòu)、順傾層狀結(jié)構(gòu)、反傾層狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　(3)按高邊坡的變形破壞模式可分為危巖及崩塌地段邊坡破壞模式、土質(zhì)和類(lèi)土質(zhì)邊坡的破壞模式、順傾巖質(zhì)邊坡的破壞模式、破碎巖石邊坡的破壞模式和不利結(jié)構(gòu)而組合的楔體破壞模式。 </p><p>　　(4)針對(duì)鎮(zhèn)勝高速公路高邊坡的復(fù)雜性及防治難度大的特點(diǎn)，建立與

18、之對(duì)應(yīng)的高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)模式，確定了“全而普查，重點(diǎn)研究”的思路，篩選了其中10處高邊坡為重點(diǎn)研究對(duì)象。 </p><p>　　(5)對(duì)確定的重點(diǎn)高邊坡宜采用“變破壞機(jī)理研究一穩(wěn)定性評(píng)價(jià)一邊坡安全監(jiān)測(cè)一邊坡支護(hù)”的思路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容做了簡(jiǎn)要的介紹和說(shuō)明。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn): </b></p><p>　　[1]習(xí)

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