摘要:公路线路需要穿越多种地质,且在公路建设和运行的过程中也容易出现高边坡路段。由于地质因素的影响,在工程建设和施工的过程中极易出现安全隐患,另外高边坡设计资料有限,设计单位缺乏管理,较易出现边坡变形的问题,所以要积极开展高边坡治理设计及稳定性分析工作,确保市政公路的平稳运行。介绍了高边坡治理设计的依据及工作思路,分析了边坡治理的主要原则及高边坡稳定性等内容,并对高边坡管理的设计方法、设计内容、设计要点进行了详细论述,以此完善公路高边坡治理的整体水平,推动路政事业的稳定发展。
关键词:公路;高边坡;治理;设计;稳定问题
1 高边坡病害治理原则
1.1预防为主原则
预防为主原则是高边坡病害治理中的首要原则,在施工中要回避地质灾害较为严重且容易发生地质灾害的路段,若在施工中无法规避上述路段,则需避免使用高填深挖的处理方式,可采用开掘隧道的施工手段。
1.2根治原则
在工程施工前,全面考虑并认真分析市政公路高边坡病害的主要成因,参考病害的原因采取有效的治理措施,以此提高治理的针对性。制定高边坡治理和施工方案后,需严格按照有关的流程妥善治理,防止工程出现质量问题。
1.3 兼顾经济与技术的原则
市政公路高边坡治理中,注意考虑工程建设的经济成本和技术选择。按照公路高边坡建设的基本情况采取科学合理的设计措施,或者还可提交若干个方案,对其技术含量,施工周期、工程的流程和工程成本投入进行全面的分析和科学的比较,进而在多个技术方案中选择最为合适的技术方案。
1.4 综合治理原则
因为公路高边坡病害产生的原因具有复杂性和多样性,且其致病机理也存在着一定的差异,故而在公路高边坡病害治理工作中,工作人员要抓住重要的环节,消除产生这一病害的主要因素,待消除主要因素后方可处理次要因素及其可能引发的病害,采取综合性措施做好病害防治工作。在处理病害时,注意考虑到成本因素,既要保证其经济性,也需加强工程的功能性。
2 高边坡稳定性分析
边坡稳定性分析的主要内容是分析高边坡开挖施工后可能产生的危害,其中主要涵盖了危害的性质、危害的规模和危害的程度。另外还要对现有的地质资料予以全面分析,提出合理的边坡强度指标,从而保证高边坡治理设计的质量和水平。按照坡度对自然坡体划分不同的平台,也就是划分出若干个上下连续的坡段,并结合实际开展施工工作,此为高边坡稳定性分析的首要工作,随后再按照各级坡段的实际情况采取有效的加固措施,尤其要重视欠稳定和不稳定边坡的科学处理,确保加固后边坡稳定性满足工程安全等级的各项要求。再者,还要在工程建设中做好绿化防护工作。针对稳定性较好的边坡则只需要在工程建设中做好坡面的绿化防护工作,从而避免岩体风化侵蚀和雨水下渗问题,防止自然因素对工程产生不利的影响。图 1 为线路高边坡治理设计断面图。
图 1 采取钻孔方式概括了坡体的地质状况,其主要被碎石土、强风化泥质砂岩和中风化泥质砂岩覆盖。强风化泥质砂岩主要为紫红色中厚层状砂岩,其含有大量的泥质。中厚层状构造中岩芯破碎程度较高,且有裂隙发育。中风化泥质砂岩的成分、结构和构造均与强风化泥质砂岩相同,但是其岩芯的破碎程度以及裂隙发育的水平均要低于强风化泥质砂岩。结合坡体自然高度和地质特点,设计人员决定对该段的高边坡采取坡段分级防护的方式。并将其分为三个等级,一级和二级边坡主要采用 SNS 主动防护网,三级边坡主要采用锚杆框架防护的方式。
3高边坡治理设计
3.1优化公路的边坡排水
经过深度的研究发现,近年来发生的重大滑坡事故,大多数原因是因为水流渗透到土质,致使公路边坡稳定性下降。因此,为了防止边坡长期浸泡在水中,我们必须对公路边坡的排水结构进行优化处理,以此来避免水流对边坡岩和土壤之间凝聚力的破坏。对此,我们不仅要保持地表水流的排水通畅,还要保证地下排水系统的正常运行,这样才能有效的提高边坡的稳定性。具体的方法是通过修建各种排水管道、渗水通道以及各种暗沟、暗渠,以此来实现对边坡水流的及时清理与利用,而这种方法的总体思路就是通过把水引出来,减少水流对边坡岩层和土壤的破坏。
3.2改变边坡的坡长、坡高、坡度
据研究发现,公路边坡的坡长、坡高、坡度不合理的设计是边坡失稳的根本所在。坡长过长、坡高过高、坡度过陡均会导致边坡失去原有的稳定性。因此,如果我们可以对不同地区所需不同条件的边坡作出相应的改变,便可以有效地提高公路上行车的安全性。目前,使用较为广泛的方法是减重反压,此方法通过对边坡上方的土石进行移除,以此来降低土石对边坡的重力影响。另一方面通过对边坡底部进行反压式防护,即设置反压式护道,能够有效的、整体的保证边坡的稳定性。虽然这种方法能够有效保护边坡,但是其工作过程复杂、工作量较大,对周围环境会造成一定的负面影响。因此,使用该方法之前必须对环境、成本经济等进行综合考虑,必要时还要进行一定的计算,最后才能够决定使用该方法是否合理。
3.3控制变形
高边坡开挖对岩土体会产生一定的影响,使岩土体松散或者松动,出现滑动现象,对坡体整体产生影响。边坡坡体构成材料相对比较复杂,而且坡体塑性变形具有不可逆性。坡体松弛变形造成的不利影响范围会较大,在外界各种因素影响下有逐渐扩大之势。在控制高边坡变形过程中,应当合理选择预应力锚墩,并且在预应力锚索框架施工时,利用预应力锚墩的单点受力特点,对框架进行协调。在边坡变形控制时,锚墩多用于保护高边坡的坡面岩体整体性或者破碎边坡变形的管控。
3.4设计方法
高边坡治理设计充分融合了工程地质比拟法、力学计算法和经验对比三种方式,结合现场实际对其开展全方位设计,工程地质比拟法主要是结合自然稳定坡来拟定坡形、坡率和坡高。力学计算法主要是针对设计坡形开展稳定性计算。计算时一般选择满足坡形结构和破坏方式的计算形式。验算对比法主要是按照部分相似地质条件中,已经建成的人工边坡作为计算的参考数据,从而将其直接应用于边坡参数设置当中,完成设计工作。
结束语:
现阶段,我国公路工程发展十分迅速,但是由于地形和地质等多种因素的影响,高边坡治理工作中存在着较多的问题。为了提高工程建设的质量,应参照工程实际制定科学有效的设计方案,并对施工路段的稳定性予以全方位评价,以此完善公路高边坡治理的整体水平,推动路政事业的稳定发展。
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论文作者:金诚
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/16
标签:公路论文; 病害论文; 稳定性论文; 砂岩论文; 工程论文; 预应力论文; 地质论文; 《防护工程》2019年第3期论文;