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摘要：边坡稳定是边坡工程的核心内容，贯穿于边坡工程的全过程。大力发展我国的基础设施建设，边坡的稳定性越来越重要。这些表面上的活动，带来了灾难性的损失和损失。目前，随着中国经济的快速发展，公路建设方兴未艾，对公路边坡稳定性的正常运行起着至关重要的作用，确保公路边坡的正常运行是一个行业的重要任务。本文以某高速公路为例，研究其边坡稳定性。
关键词：高速公路；边坡；稳定性
我国许多高速公路的地质条件和地形条件比较复杂，使得高速公路的建设越来越困难。其中，稳定性问题是高速公路高边坡的代表性问题。高速公路高边坡是指公路路基两侧或20m以上的土质边坡上超过30m的岩质边坡，如果公路边坡高度、坡度过大，公路建设和运营过程中容易产生各种安全风险。特别是在高速公路突然高荷载下，高边坡已成为一个关键问题。下面将以某工程为例进行相关探讨。
1工程概况
某高速公路某段路基右侧属于路堑高边坡，边坡的长度为170米，高度为90米，设置为九级边坡。该段边坡的表层为粉质黏土以及黄褐色、含炭质板岩等碎石，根据该段高速公路的地质条件，考虑到边坡的稳定性自己边坡支护工程造价。该段边坡防护工程为普通锚杆框架梁植草防护，使用直径为32毫米，长度为12米的粘结性锚杆。1到7级边坡使用3米X4米的框架梁，8到9级使用3米X3米的边框框架梁。然而，该边坡工程施工到第三级的时候，由于地质条件比较差，出现了小范围的坍塌现象，边坡裂缝不断增大。因此，为了提高边坡的稳定性，在第1到3级的边坡使用预应力锚索。预应力锚索用15毫米高强度无粘性的预应力钢绞线6束，每一束锚索的拉力为600KN，孔径为130毫米，锚索孔深为20米，下料长度为22米，纵横间距为5米，使用条形立柱地梁，地梁间距为5米，立柱段面的尺寸为400X300毫米，并设置泄水孔，泄水孔直径为52毫米，孔距为5米。预应力锚索施工流程为制作加工锚索—钻孔—清孔—安装锚杆—注浆—补浆—锚梁—锁定。
2预应力锚索施工控制要点
2.1锚索制安
预应力锚索采用7根直径15.2mm，标准强度1860MPa的普通高强度低松弛钢绞线，要求顺直，无损伤，无死弯。锚固必须除锈除油，锚固段端头安装导向帽，并依次安装隔离架（图1）、钢束环、隔离架与钢束环的间距为1m，交替安装。自由段除锈后涂抹黄油并安装对中支架，对中支架的间距为2m。立即外套塑料管两头用铁丝扎紧，并用高压胶布缠封。锚索下料采用机械或者砂轮切割机切割，切割下料时下料长度比设计长度多2m，即下料长度22m。
图1钢隔离架锚索
下料采用机械或者砂轮切割机切割，严禁电焊切割钢绞线，切割下料时应严格按照设计长度一次性切割，不得采用焊接。锚索组装完成后，进行人工安装。
2.2张拉锁定预应力锚索
注浆凝固时间达到15—20天以后，锚梁混凝土强度大于20MPa才能进行张力锁定，在对工程张拉作业前，要检查张拉机器设备仪器，对一起进行校正，锚具和锚垫板、千斤顶的轴线保持在同一水平线上。此外，为了确保钢绞线受力均匀、平直，用小千斤顶对每一根钢绞线进行张拉。最后用设计锁定吨位张拉锁定。
3应用预应力锚索后边坡稳定性分析
3.1定性分析
后缘边坡和边坡碎石土，结构松散堆积体边坡，堆积体回来（向东）在重力和外力（风化岩质边坡，地震）作用下生产，厚度大，作为底层风化板岩、岩土界面和坡度，沿软弱结构，对长延伸的表面，边坡开挖揭露的风化层，在机场和地下水入渗条件下，遇水易软化，强度低，随着塌陷情况发生。边坡开挖高度小，有堆积层，不暴露软弱结构面，因此边坡处于稳定状态。
3.2高边坡稳定性的验算
在对高边坡稳定性进行验算时，应考虑高边坡稳定破坏模式。同时，通过对我国高等级公路边坡稳定性的验算，可以有效地分析高边坡的安全性。经深入分析，高边坡破坏形式主要为圆弧滑动破坏模式和顺层滑动破坏模式。在确定高边坡稳定破坏模式时，应按照相应的标准方法采用高边坡稳定性的正确计算方法，以确保高边坡的安全。
3.3预应力锚索试验分析
锚索极限抗拔试验出现下列情况之一时，可判定锚索破坏：①后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的位移的增量的2倍；②锚头位移持续增长；③锚索结构破坏。锚索极限抗拔试验结果按荷载与对应的锚头位移列表整理，并绘制锚索荷载-位移曲线、锚索荷载-弹性位移（PSe）曲线和锚索荷载-塑性位移（P-Sp）曲线。锚索极限承载力取破坏荷载的前一级荷载。在最大试验荷载下若是没有发生锚索破坏时，这时候锚索的极限承载力应该取最大试验荷载。若是每组试验锚索的极限承载力其最大差值小于30%时，这时候就取最小值作为锚索的极限承载力；当最大差值大于30%时，应增加试验锚索数量，且按95%保证率计算锚索的极限承载力。
4边坡失稳的防护
通过计算，边坡稳定性略低于要求，因此有必要采取科学有效的措施，但仍能防止边坡失稳的发生，本工程采取的主要措施是：
1）机械削坡。通过机械化施工，可适当减少边坡的坡度，减缓边坡的坡度，提高边坡的稳定性。
2）采取边坡防护措施。削坡后，为了改善环境，通过合理的保护来维持边坡的稳定性、土壤的影响，形成肋拱骨架防护边坡防护，施工方法新颖、实用，与周边环境相协调，具有明显的社会效益和经济效益。
3）表面防护与加固设计。许多高边坡存在稳定问题，但高边坡失稳的概率不大，因此有必要进行表面防护加固设计。雨水排放、表土风化剥落、局部落块是路面防护加固设计中需要解决的主要问题。例如，草，植物和其他方法，在绿色植物的根系发育，使土壤固结，从而有效地防止水土流失，保证高边坡的稳定性；选择有效的手段，如喷射混凝土、砌体、挂网喷砼封闭，提高边坡的整体性，有效防止发生不良疾病。如风化、地表岩土落、路堑边坡的方法，有效地消除雨水，防止坡面雨水渗入。
结束语：
综上所述，与露天矿山边坡相比，高速公路边坡为永久边坡，必须保证高速公路运营期安全；它也不同于水电工程边坡，设计阶段地质资料匮乏，设计及建设单位对灾害预见及处治经验不足，施工期间边坡变形破坏事例频发。该处的边坡稳定性程度好坏对高速公路建设工程安全与否有较大的影响，因此必须采取有效措施进行加固，提高边坡稳定性。
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论文作者:左磊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/19
标签：稳定性论文; 荷载论文; 预应力论文; 高速公路论文; 位移论文; 防护论文; 承载力论文; 《防护工程》2017年第26期论文;