摘要:本文结合工程实例,阐述了边坡防护设置要求,从而就路基防护工程设计中关键问题进行了深入细致地分析,着重从填方边坡防护、挖方边坡防护、挖方边坡支护设计、填方边坡支护设计等几个方面进行了论述,从中提出了自己的建议。
关键词:路基防护;边坡支护;填方边坡;挖方边坡
1 工程概况
深圳国家基因库项目市政基础设施配套主要建设内容包括:王母立交改造、金沙大道改造、迭福路改造、进出国家基因园区两条市政道路(A#路、B#路)的建设、交通组织及道路沿线布设相关给水、雨水、污水、电力、电信、照明、燃气等市政管线。依据建设时序及建设资金的安排,将工程分二期进行建设,一期工程主要包括:王母立交改造、金沙大道改造(王母立交至金沙湾大酒店附近)、进出国家基因园区两条市政道路(A#路、B#路)的建设。二期工程主要为迭福路改造。
2 边坡防护设置要求
(1)路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。
(2)对于水流、风力、降水引起路基破坏的,均应设置防护工程。在冲刷防护设计过程中,要综合考虑,使防护工程收到更好的效果。
(3)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩 组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。
(4)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼或混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。需要改变水流或提高坡脚处粗糙率,以降低流速,减缓冲刷作用时,可修筑坝类构造物。对于冲刷严重地段急流区、顶冲地区,可采用加固边坡砌石护坡和改变水流情况的综合措施,水下部分可视水流的淘刷情况,采用砌石、混凝土预制板等护底护脚。
(5)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性。但护面墙可用于极限稳定边坡。对高而陡的防护构造物,设计时要考虑设置便于维修检查的安全设施。
3 路基防护工程设计
为确保路基边坡稳定,保证行车安全,同时改善变化后的地形景观,需对边坡进行防护。
3.1 填方边坡防护
1、总体原则:
本地区属南方暖湿气候,降雨量较为充沛,存在有利于植物生长的先决条件。从外业调查来看,项目所在地植被非常茂密,为与周围自然景观充分融合,将工程对环境的影响降低到最小程度,在保证路基稳定的前提下,首先考虑植物防护。
2、拟采用方案
(1)对于一般路基边坡,填方边坡防护将采用挂双层镀锌网客土喷播植物防护。
(2)对于边坡平台、护坡道、排水沟外边缘至用地边界的范围内采用植当地野草防护,并喷播40%的灌木种子。土路肩培土植草或铺草皮防护。
(3)对于沿线圬工挡土墙路段,在护坡道处按一定间距种植攀藤植物和常绿树木。对于挡土墙外的自然边坡,根据实际情况对其加强绿化防护。
3.2 挖方边坡防护
1、总体原则
由于路线穿过山体。因此,对于路堑边坡防护应以边坡稳定为基础,在坡面防护形式上进行多种方案比较,杜绝坡面形式的单调、呆板的现象,选择经济合理的防护形式,力争全线采用绿色生态防护。
2、拟采用方案
(1)一般路堑边坡采用人字形骨架植草防护,并在骨架内采用客土喷播的防护类型。
(2)拟采用喷射厚层基材植被防护。
(3)对岩石路段或植草困难路段及稳定性较差的高边坡采用锚杆格构梁+生态袋防护;
3、对路堑高度较大的边坡,下阶段拟根据地质状况分类统一、逐类防护,尽量保证低路堑边坡既稳定安全又美观大方。
4、对A#、B#路相邻较近的路段,采用挡墙支护。
3.3 挖方边坡支护设计
1、B#路现有高边坡地段挖方边坡
在新建B#路BK0+100~BK0+140段,现状为高边坡路段,边坡形式为自然坡,最大高度约36.16m,因立交设置需对该段新路基进行开挖拓宽,采取了相应的支护形式。
BK0+100~BK0+140左侧边坡,现状坡高约36.16m,边坡共分1级,坡比约1:1.6。因路基加宽宽度大,根据地堪资料,对现状边坡进行削坡后,路基边坡位于强风化二长花岗岩~中风化二长花岗岩岩层内,因此本段对现状边坡拟采用多级、坡率分别为1:0.5、1:0.75、1:1.0的台阶形状进行削坡,并采用锚杆+框架梁支护结构形式,保证边坡的整体稳定性与安全性。对于削坡后现状平台剩余宽度小于1m的,为保证现状边坡稳定,对削坡上一级现状边坡采用锚杆+框架梁支护结构形式进行加固处理。锚杆在边坡正面上呈矩形布置,锚杆布置采用3mx3m形式。
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2、由残积土和全、强、中、微风化岩层组成的挖方边坡
根据边坡岩土土层性质,岩土体结构特征,依据稳定性计算结果确定是否设置锚拉格构护坡及相应支护参数。分为一级坡、二级坡、三级坡、四级坡、五级坡、六级坡六种支护形式。具体如下:
坡高4m以下时,1:1放坡开挖,采用客土喷播防护。
坡高20m以下时,分两级放坡,均采用1:1放坡开挖,采用加筋三维网垫护坡。
坡高20~30m时,当无不利的顺层结构面时,均采用1:1放坡开挖,采用加筋三维网垫护坡。
坡高大于20时,当存在不利的顺层结构面时,均采用锚杆(索)+框架梁支护结构形式,最上一级采用加筋三维网垫护坡。边坡拟采用多级、坡率分别为1:0.5、1:0.75、1:1.0、1:1.25的台阶形状,单级台阶高原则上10.0m,台阶宽2.0。坡体采用“锚杆(索)+框架梁”支护,最上一级采用加筋三维土工网垫护坡,其余采用草灌结合喷混植生绿化。坡顶设置截水天沟,平台设置平台截水沟,通过踏步型跌水沟与道路排水系统相连接。
3、受地形、地物等限制需设置挡墙的路段
金沙大道K0+200~K1+800两侧为多级稳定高边坡,如拓宽路基按正常挖方边坡,会对金沙大道的多年沉淀生态环境造成破坏,并造成开挖土石弃方高量,因此在该段机动车道外侧设置桩板式(锚索)抗滑挡土墙,墙顶人行道及非机动车道总宽度须满足大于2m的碎落台空间与现状边坡衔接。其中抗滑桩采用1.2m圆桩,间距3.0m,桩长约9.0m~18.0m,要求路基底面以下桩长进入中风化岩层不小于3m,或者进入强风化岩层或土层不小于路基顶面以上桩长的1.2倍,桩长较长路段段根据边坡稳定验算结果设置1道Φ15.2预应力锚索,锚索孔倾角25度,锚索竖向间距3m,锚索长16-18m,锚固段长10m;微型桩采用0.3m圆桩,间距1.2m,桩长约4.5m~8.5m,根据边坡稳定验算结果设置2道Φ25锚杆,锚杆孔倾角25度,锚杆竖向间距2m,锚杆长9-12m,为全黏结锚杆。为防止高边坡剥落滚石造成过往人车安全,设置桩板式(锚索)抗滑挡土墙的路段上两级边坡平台处均增设一道SNS拦石网进行防护。
A#路AK0+090~AK0+280左侧为多级稳定高边坡,根据国家基因库基地的建设要求,对该区域的多年沉淀生态环境尽量保持原貌,因此在该段设置桩板式(锚索)抗滑挡土墙,墙顶与现状边坡间设置2m宽的碎落台与现状边坡衔接。其中抗滑桩采用1.2m圆桩,间距3.0m,桩长约9.0m~18.0m,要求路基底面以下桩长进入中风化岩层不小于3m,或者进入强风化岩层或土层不小于路基顶面以上桩长的1.2倍,桩长较长路段段根据边坡稳定验算结果设置1道Φ15.2预应力锚索,锚索孔倾角25度,锚索竖向间距3m,锚索长16-18m,锚固段长10m;微型桩采用0.3m圆桩,间距1.2m,桩长约4.5m~8.5m,根据边坡稳定验算结果设置2道Φ25锚杆,锚杆孔倾角25度,锚杆竖向间距2m,锚杆长9-12m,为全黏结
锚杆。
金沙大道K0+985.6~K1+024段右侧,人行道与新建A#路距离较近,且A#路设计标高与金沙大道设计标高高差约5m,考虑到A#路无放坡条件,故该段设置悬臂式挡土墙进行支护。
3.4 填方边坡支护设计
1、一般路基填方边坡
填方边坡坡高较矮,填方边坡坡面拟根据不同高度采用加筋三维网垫护坡和客土喷播防护。
坡高4米以下时,坡面采用客土喷播防护。
坡高大于4米,小于10米时,坡面采用加筋三维网垫护坡。
坡高二级边坡以上,坡面采用混凝土人字型骨架护坡,骨架内采用喷混植生绿化。
2、受地形、地物等限制需设置挡墙的路段
A#路终点K0+308.845处新建箱涵入口与现状基因库基地箱涵衔接设置重力式挡土墙支护。新建消防回车场填方边坡按正常放坡占用自然边坡排水路线,故为避免截断自然雨水排放,该段边坡设置重力式挡土墙支护。
3.5 边坡坡面结构设计
根据上述设计思路,挖方边坡防护分四种类型,填方边坡三种防护类型。
1、挖方边坡防护类型
第一种类型:坡面采用加筋三维网垫护坡,喷混植生绿化。最高四级坡,坡比均为1:1,平台宽2.0m;适用于残积土质挖方边坡。
第二种类型:"锚杆(索)+框架梁"护坡,为本次边坡支护设计的主要支护类型。适用于微、中、全、强风化岩土层及残积土质挖方边坡。
第三种类型:受地形限制,采用“桩板式抗滑挡土墙”支护。适用于金沙大道现状高边坡路段。
2、填方边坡防护类型
第一种类型:坡高一级坡以下,坡高4米以下,坡比均采用1:1.5,平台宽2.0m,坡面采用加筋三维网垫护坡,喷混植生绿化。
第二种类型:坡高二级坡(包括二级坡)以下,坡高大于4米,小于10米时,坡比均采用1:1.5,平台宽2.0m,坡面采用加筋三维网垫护坡,喷混植生绿化。
第二种类型:坡高二级坡(包括二级坡)以下,坡高大于8米,小于16米时,坡比采用1:1.5和1:1.75,平台宽2.0m,坡面采用混凝土人字型骨架护坡,骨架内喷混植生绿化。
4 结语
综上所述,基坑支护工程的设计与施工,不仅要保证整个支护结构在施工过 程中的安全,而且要控制结构和周围土体的变形,以确保周围环境相邻建筑物和 地下公共设施等的安全,且要考虑经济能力。因此,如何确保基坑工程的安全可靠、经济合理、实用可行是现代城市建设中需要解决的问题。本文结合工程实例,探讨了路基防护工程设计难点及注意事项,为今后路基防护设计提供理论依据。
论文作者:谢海鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/11
标签:防护论文; 路基论文; 护坡论文; 挖方论文; 挡土墙论文; 金沙论文; 锚杆论文; 《基层建设》2018年第14期论文;