摘要：本文以拉萨至日喀则机场公路某高边坡为依托，在工程地质状况和边坡稳定性分析验算的基础上，并根据勘察报告、现场地形地貌及拟开挖情况，对该段高边坡治理方案为抗滑桩、锚索框架、锚杆框架、路堑墙等方案进行加固支挡。
关键词：高速公路；边坡防护；加固；处理措施
前言：
目前，中国的高速公路建设发展迅速，许多路段要穿越丘陵和重山。在拉日高速公路边坡设计过程中，边坡的不稳定对工程影响很大。为了实现安全性、可靠性和经济合理性这三个目标，对高边坡做深入的工程地质分析，精心选择其处理工程方案是非常重要的。
1工程概况
拉日高速公路某标段高速公路位于日喀则市境内一段，某隧道口路堑高边坡高约42米，一级坡高7m，坡率1:0.25；二级边坡高6m，坡率1:1.0；二、三级边坡之间还有抗滑桩露出地面2.5m的高度，三级边坡高8m，坡率1:0.75；四级边坡高约8.0m，坡率为1:0.75，五级边坡一坡到顶，一级平台宽4.6m，二级平台为两部分，抗滑桩靠山侧和外侧均有1m宽的平台，三、四级平台宽2m。
2工程地质条件
2.1地形、地貌
隧道出口位于山体斜坡地带，地表主要出露地层为卵石，厚度较大。下伏基岩为安山岩，隧道洞口上方，安山岩直接裸露地表，洞口仰坡平均坡度约19°，地表植被稀疏。
2.2地层岩性
根据勘察报告，高边坡区在勘探深度范围内划分为两个个工程地质层：
（1）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）卵石：
杂色，中密～密实，散体结构，母岩成分主要为砂岩、安山岩，主要分布于隧道出口山体斜坡地带。
（2）强风化安山岩（K1b）：
强风化安山岩：灰褐色，安山结构，块状构造，主要矿物成分为长石、辉石、云母，受区域构造影响，岩体破碎，节理裂隙发育，岩芯多呈碎块状。
2.3水文地质
边坡所在区域岩体节理发育，地下水类型主要为基岩裂隙水，主要由雨水、冰雪融水沿基岩节理裂隙渗入岩体补给，径流途径短，交替循环强烈。
2.4地震
根据西藏地震局对拟建公路沿线地震动峰值加速度区划图（图 1），该工点的地震动峰值加速度为0.2g,特征周期T=0.45s,相应的场地地震基本烈度为Ⅷ度。
2.5不良地质
边坡区地震动峰值加速度为0.20g，地震基本烈度为Ⅷ度，属强震区。边坡区位于强震区，依据规范，该段为抗震不利地段，需加强边坡的防护。
3高边坡稳定性分析与评价
3.1 定性评价
高边坡区处于中高山区，地形起伏较大，自然边坡较稳定，地层结构简单，未发现第四系断裂及其他不良地质体，总体工程地质条件简单。综合评价边坡区区域稳定性一般。
开挖范围内岩性为第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）卵石，最大开挖高度约41.9m。拟开挖路堑边坡现状稳定性一般，坡体表面卵石较为松散，边坡开挖后局部坡体可能会垮塌，且该边坡位于强震区，动峰值加速为0.20g（对应的基本烈度为8度），该段为抗震不利地段，对边坡稳定性影响较大。
3.2 定量评价（仅对隧道出口左线ZK109+145～K109+170段左侧高边坡）
（1）参数的选取
根据勘察报告，结合类似边坡治理工程经验及反算成果，选用如下岩土物理力学参数指标。
主要物理力学参数指标表
（3）稳定性计算
根据上述抗剪强度指标值，对该高边坡在开挖后可能产生的潜在滑动面进行计算。选择ZK109+145断面作为计算剖面，对边坡进行稳定性进行计算。
结合实际情况，分别选定三种工况：
正常工况：天然状态，取天然容重；
非正常工况Ⅰ：暴雨或持续降雨状态，取饱和容重；
非正常工况Ⅱ：地震工况，取饱和容重。
经计算，主剖面在天然状态下、暴雨状态下和地震状态下的稳定系数如下表。
稳定系数计算成果表
由上表可见，非正常工况Ⅱ的推力大于正常工况和非正常工况Ⅰ，因此，以非正常工况Ⅱ作为设计工况。
4边坡防护工程设计
4.1 防护工程设计原则
（1）一次根治，不留后患；
（2）技术可行，经济合理；
（3）在保证安全运营的前提下，兼顾环保及美观；
（4）充分考虑与周边相邻工程的顺接，保证工程整体上美观协调。
4.2 防护工程措施
根据现场调查，边坡现状基本稳定，但该段边坡高陡且挖深较大，综合判定该段边坡在开挖后正常工况下处于欠稳定状态，在连续降雨工况下为不稳定状态，地震工况下处于不稳定状态，急需进行治理。
根据勘察报告、现场地形地貌及拟开挖情况，对该段高边坡治理方案为抗滑桩、锚索框架、锚杆框架、路堑墙等方案进行加固支挡。具体措施如下：
（1） 边坡设计
隧道左线出口ZK109+145～K109+170段左侧高边坡，最大开挖高度约31.9m，一级坡高7m，坡率1:0.25；二级边坡高6m，坡率1:1.0；二、三级边坡之间还有抗滑桩露出地面2.5m的高度，三级边坡高8m，坡率1:0.75；四级边坡高8.0m，坡率为1:0.75，五级边坡一坡到顶，一级平台宽4.6m，二级平台为两部分，抗滑桩靠山侧和外侧均有1m宽的平台，三、四级平台宽2m。
右线K109+070～K109+100段左侧边坡，最大开挖高度约19.71m，一级坡高7m，坡率1:0.25；二级边坡一坡到顶，坡率1:0.75，两级边坡之间设置4.6m宽平台。
（2）支挡防护措施
由于开挖后的边坡易出现垮塌，处于不稳定状态，对该高边坡进行加固防护，具体防护措施为：对左线出口ZK109+145～K109+170段左侧高边坡：一级边坡采用仰斜式路堑墙，二级边坡采用人字形骨架，三、四级边坡采用锚索框架，五级边坡采用锚杆框架，并在二级平台上设置2m×3m的锚索抗滑桩；对右线出口K109+070～K109+100段左侧边坡：一级边坡采用仰斜式路堑墙，二级边坡采用锚杆框架。
①仰斜式路堑墙
墙高8m，面坡1：0.25，背坡1：0.15，顶宽2.6m，埋深1.5m。墙体采用C20片石混凝土砌筑，墙体上下左右2～3m交错布设?10cmPVC泄水管，墙后设砂砾反滤层和防渗土工布。
②锚杆框架
框架梁采用C25混凝土浇筑，截面尺寸30×30cm，框架内采用土袋绿化。框架梁格间距3.0m×3.0m，在横梁竖肋节点处设锚杆，锚杆长6.0mm，锚杆杆体为28螺纹钢筋，锚孔倾角25°，孔径90mm，砂浆强度为M30。
③抗滑桩
在二级边坡坡顶平台上设置3根锚索抗滑桩，桩间距6m，桩横截面尺寸2.0m×3.0m，桩长30m，桩长总计90m，抗滑桩上设置两排2排2孔6束s15.2锚索，锚索长度为22~27m，锚固段长10m，锚索孔直径130mm，砂浆强度为M30；锚索设计荷载为650KN，锁定荷载为500KN，上排锚索倾角22°，下排锚索倾角25°。
④锚索框架
单片框架宽5.98m，高度10.0m，框架梁采用C30混凝土浇筑，截面尺寸50×50cm，框架梁格间距3.0m×3.0m，在横梁竖肋节点处设锚索，每片框架布设3排6孔6束s15.2锚索，锚索倾角25°，锚索长度为18m(四级边坡)、20m（三级边坡），锚固段长10m，锚索孔直径130mm，砂浆强度为M30，锚索设计荷载为650KN，锁定荷载为500KN。
⑤人字形骨架
对左线出口ZK109+145～K109+170段左侧高边坡的二级边坡采用人字形骨架进行防护。
结束语：
总之，该工点公路边坡较陡，岩性为砂岩、安山岩，岩体风化，土体松散，雨水、冰雪融水沿基岩节理裂隙渗入岩体补给，径流途径短，交替循环强烈。根据该高边坡的岩层的特征和边坡变形规律，采用抗滑桩、锚索框架、锚杆框架、路堑墙进行工程整治，达到安全可靠经济的目的。
对于地质条件复杂边坡的防护加固工程，宜做好坡体监测和预报工作，结合现场实际开挖情况，进行必要的调整，也就是说，动态设计和信息化建设使其经济，安全，可靠。
参考文献：
[1]李海光《新型支挡结构设计与工程实例》人民交通出版社
[2]何兆益，杨锡武《路基路面工程》人民交通出版社
论文作者:段康进
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/17
标签：工况论文; 框架论文; 防护论文; 工程论文; 节理论文; 四级论文; 基岩论文; 《防护工程》2019年第5期论文;