浅谈市政公路高边坡治理设计及稳定分析论文_付振明

浅谈市政公路高边坡治理设计及稳定分析论文_付振明

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摘要:随着我国经济的不断发展,公共基础设施也在不断的完善,尤其是公路建设。一般来说,公路具有边坡数量较多、路线长、地形条件相对复杂以及地质单元跨度大的特点,并且在施工的过程中,经常会出现边坡失稳的现象,公路边坡作为永久边坡,必须为后期公路正式投入运营提供安全保障。因此,进一步开展施工阶段高边坡治理设计及稳定探讨,对公路高边坡能够安全顺利的施工发挥着极其重要的作用。基于此,本文对市政公路高边坡治理设计及稳定进行分析。

关键词:市政公路;高边坡;治理设计;稳定分析

1 高边坡的定义

所谓的边坡指的是,自然斜坡、河流水岸坡、台塬塬边、崩滑流堆积体、以及人工边坡(交通道路、露天采矿、建筑场地与基础工程等所形成)等坡体形态的总称。高边坡指的是高度大于20m,小于100m或者岩质的边坡大于30m,小于100m的边坡。在高速公路中,其边坡的高度对边坡的稳定性起着非常重要的作用和影响,所以对边坡的稳定性分析和防护加固工程的设计需要逐一的进行计算。

2 公路边坡中常见病害类型的概述

在公路边坡中,常见的病害主要分为滑坡、崩塌和剥落等。这些病害如果得不到有效的治理,不仅难以确保公路安全高效的运行,而且直接关系着人们行车的安全。从滑坡来看,主要由于公路路基山坡的岩土体长期在水活动的影响下,导致其结构的支撑性能降低,而由于自重作用,就会导致其顺着软弱面往下滑动,且具有牵引式与推移式的滑坡,而崩塌则是因为岩土体与母体脱离,并从陡峭的斜坡从上崩落而下,在斜坡上出现翻转和跳跃而形成崩塌,而剥落则是由于表层长期在风化作用下顺着斜坡滚落。从这三种病害来看,其给公路的安全运行都带来了极大的挑战,因而必须引起我们高度重视。

3 市政公路高边坡治理设计

3.1 土质边坡设计

第一,设计时要以保护环境为核心,在设计时要注意完善相应的排水设施。要保障其稳定性可以使用种植植被的措施。第二,具体设计前最重要的是做好地质勘察工作,然后进行高边坡的稳定性评价,还应该对其会给周围环境造成的影响进行预测分析,在这里需要注意的是,必须充分调查清楚边坡岩质的结构面情况,提供主体结构面位置,以供后期设计参考。第三,进行支挡结构排水设计。对能向坡外排水的结构,可以直接在支挡设排水孔。排水孔的设计应该是横竖方向都要有,间距应该控制在二到三米,其外斜坡度在百分之五,孔眼要大于一百毫米。支挡后面设置滤水层。假如支挡后还有山坡,此时需在坡脚设截水沟。不能直接进行坡处排水的,要在支挡后设计排水暗沟。

3.2 类土质边坡设计

第一,类土质高边坡应该先分析坡体组成特点,然后建立相应的地质模式,同时预测可能会出现的破坏形式,然后进行相应的稳定性计算,提高工程设计可靠性。第二,计算分析以后,结合具体的情况采取相应的设计加固措施,可以用两种以上分析方法验证,以保障设计的合理性。第三,对类土质高边坡要强化设计现场监测,然后结合工程具体情况优化设计方案。

3.3 具体的设计措施

第一,如果高边坡的稳定系数和安全系数小于一,应该使用深层锚杆加格构梁的方式进行加固处理;第二,对大于一但是小于一点三的,应用锚杆加挂网喷射混凝土的方式进行处理;第三,大于一点三的,应用肋式骨架护坡。第四,为避免水危害,应该在潜在塌滑位置设计截水沟,表面设计地表排水设施,坡脚等位置设计排水沟,如果坡脚水量大,就要使用搅拌桩进行加固处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第五,高边坡设计和施工中要设置监测点,以此能确保对地质勘探、设计等相关数据进行及时校正,保障整体设计施工过程的良性循环进行。

4 公路边坡稳定性分析

4.1 岩土性质

边坡的稳定性是由岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度等等因素共同作用下的结果。一般土质坚硬、矿物成分稳定、抗风化性能好、强度较高的岩土构成的边坡,其稳定性一般较好;反之就较差。

4.2 岩体结构

岩体的结构类型、结构面形状及与坡面的关系直接决定了岩体抗剪应力的能力的大小,也是岩质边坡稳定的控制因素。

4.3 地震

地震的发生增加岩体结构的剪应力,导致岩体结构发生破坏,使岩体抗剪强度降低,造成土质松软,易形成塌方坍塌现象。

4.4 地应力

边坡的开挖使坡体内岩土的初始应力状态改变,坡脚附近出现剪应力集中带,坡和坡面的一些部位可能出现张应力区,在新构造运动强烈的地区,开挖边坡能使体中的残余构造应力释放,可直接引起边坡的变形破坏。

4.5 风化作用

风化作用加速岩体的分解过程,从而改变岩体的受力结构和受力坡面形状,直接降低土壤的抗剪能力,导致土壤的剥落,使岩土体的裂隙增多、扩大,透水性增加。

4.6 水的作用

水的渗入使岩土体质量增大,岩土因被软化而抗剪强度降低,并使孔(裂)隙压力升高;地下水的渗流将对岩土体产生动水力,水位的升高将产生浮托力;地水对岸坡的侵蚀使其失去侧向或底部支撑等,这些都对边坡的稳定不利。

4.7 地形地貌

临空面的存在以及坡的高度、坡度等都是直接与边坡稳定有关的因素.平面上凹形的边坡较呈凸形的稳定。

5 公路边坡稳定性预防防治措施分析

5.1坚持以防为主,整治为辅的基本原则

当边坡在暴雨等不利因素的作用下出现破坏时,进行防治措施的选择之前,首先要对边坡的地形、地质和水文地质条件等进行仔细的检查,分析出现的滑坡性质以及滑坡发生的程度,并认真了解滑坡产生的具体原因,从而根据原因来找出相应的对策。对于一些大型的滑坡,进行整治的工程量将会非常巨大,而且对技术的要求也很高,仅仅通过一些普通的防治措施难以达到彻底治理的效果。因此要通过对水进行防治,不断改变滑坡内部的物理力学性质,从而达到从根本上治理滑坡的目的。

5.2 加强防排水施工

在地表排水工作中,若地表水在滑坡体之外,则应采取拦截的方式将其引离,而如果水处于滑坡体的地表,则应加强防渗处理,并将其及时汇集并引出。以最大化地降低由于地表水的渗漏而导致边坡出现滑坡。而在地下排水工作中,主要采取渗沟、平孔和盲洞等方式进行处理,在利用渗沟进行排水时,根据其作用来看,渗沟主要分为边坡渗沟、支撑性渗沟和截水沟,而盲洞主要的对在滑面附近埋藏较深且较为集中的地下水的截排和引排工作,而在地面的含水层,则应在渗水隧洞顶部渗井、渗管等把水引到洞中,并在隧洞底部设置渗水孔将渗水隧洞下的含水层中的水排出。

5.3 尽可能地减少滑体的自重

当公路边坡出现滑坡之后,应将滑体的重量减少而使其稳定起来,主要减重的方法就是通过挖掘滑坡体而完成。因而在错落转化式的滑坡和推动式的滑坡治理中得到了广泛的应用。由于滑床上陡下缓,因而在滑坡之后其后部和两侧的地层较为稳定,一般不会由于塌方而导致滑坡向两侧或向后发展,因而在将滑坡体的自重减少之后能有效将其下滑力减少,降低滑坡下滑的速度。

结束语

总而言之,高边坡路段设计的合理性是保障市政道路结构稳定性基础和前提,但是因高边坡路段的稳定性会受到很多因素的影响,比如地质、层岩性质以及地下水等等,同时因为施工技术和施工环境也比较复杂,因此对设计人员而言,要保障高边坡路段设计的合理性,就要加强对其稳定性的研究,进而制定出有效的设计方案,以此保障高边坡路段的设计质量,同时在实际施工过程中,严把质量关,高标准严要求的进行动态管理,全面促进市政道路过程建设项目的安全顺利进行,最终推动交通运输行业的稳定发展。

参考文献

[1]山区高速公路挖方路基边坡稳定性分析及动态设计研究[D].刘源.吉林大学,2012.

[2]浅谈高速公路的边坡治理[J].石鸣.科技与企业.2012(18).

论文作者:付振明

论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期

论文发表时间:2018/3/21

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