淺析高速公路邊坡的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和應(yīng)用

1、淺析高速公路邊坡的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和應(yīng)用論文關(guān)鍵詞：高速公路施工監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)論文摘要：介紹了高速公路邊坡的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原理與實(shí)例1動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原理與方法對(duì)于邊坡工程來說，設(shè)計(jì)往往具有超前性，而施工那么直接表達(dá)了現(xiàn)實(shí)性。這樣，二者之間不可防止地要產(chǎn)生矛盾，為解決矛盾就需要把施工中不斷獲得的新信息經(jīng)處理后傳遞給設(shè)計(jì)，以此不斷修改完善設(shè)計(jì)，直至最終解決矛盾。對(duì)于重大的深挖方路塹邊坡工程，在勘察和設(shè)計(jì)階段對(duì)其認(rèn)識(shí)是有限的。而隨著施工開挖的逐步進(jìn)展，真實(shí)的工程地質(zhì)條件逐步擺在面前。在施工完成后，對(duì)勘察、設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)測(cè)獲得的經(jīng)歷數(shù)據(jù)進(jìn)展總結(jié)歸納，那么可為相似工程提供可借鑒的經(jīng)歷，進(jìn)步施工前的認(rèn)識(shí)程度。因此，在深挖方路塹

2、邊坡工程設(shè)計(jì)施工過程中，應(yīng)將勘察、設(shè)計(jì)、施工及施工監(jiān)測(cè)、施工后分析作為一個(gè)整體，進(jìn)展動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工。針對(duì)近年來公路建立中出現(xiàn)的問題，結(jié)合公路工程特點(diǎn)，對(duì)于公路深挖路塹邊坡工程，提出如下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法(圖1):(1)進(jìn)展詳細(xì)的施工前地質(zhì)調(diào)查和勘察，力求正確把握邊坡工程地質(zhì)條件。重視巖體構(gòu)造特性的研究，在勘察中要查明邊坡巖體構(gòu)造特征，分析控制邊坡穩(wěn)定的主要構(gòu)造面;(2)運(yùn)用工程地質(zhì)類比分析、地質(zhì)力學(xué)綜合分析等方法對(duì)邊坡的穩(wěn)定性做出定性的判斷，尤其是要判明邊坡的整體穩(wěn)定性問題;(3)運(yùn)用數(shù)值計(jì)算分析、極限平衡分析等對(duì)邊坡的穩(wěn)定性做出定量的判斷;(4)根據(jù)穩(wěn)定性分析評(píng)判的結(jié)果，進(jìn)展開挖和防護(hù)工程設(shè)計(jì)

3、;(5)針對(duì)邊坡地質(zhì)構(gòu)造、薄弱環(huán)節(jié)和防護(hù)措施特點(diǎn)，進(jìn)展施工期間施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，確定重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位、監(jiān)測(cè)方法、手段等;(6)開展邊坡工程開挖和防護(hù)工程施工，進(jìn)展施工監(jiān)測(cè)，獲取開挖提醒的工程地質(zhì)信息、變形信息、施工技術(shù)信息、防護(hù)構(gòu)造應(yīng)力信息等，并對(duì)獲取的信息進(jìn)展及時(shí)整理分析，據(jù)此以修改設(shè)計(jì);(7)施工完畢后，對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)展綜合整理分析，對(duì)施工后的穩(wěn)定性作進(jìn)一步的斷定，對(duì)邊坡的變形破壞特征進(jìn)展深化研究，分析缺乏，總結(jié)經(jīng)歷，為其他工程提供可借鑒的經(jīng)歷。2贛大高速公路某段高邊坡地質(zhì)概況地面植被較茂密，表層有厚度約3的坡殘積粘性土，基巖主要為古生代變質(zhì)巖石英云母片巖。巖體受構(gòu)造影響強(qiáng)烈，構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，有的節(jié)理

4、面可見擦痕和硅化面，巖塊上可見強(qiáng)烈的小褶皺和節(jié)理切割錯(cuò)斷跡象，巖體風(fēng)化帶和風(fēng)化節(jié)理很發(fā)育，全風(fēng)化帶厚5一l左右，下部為中等風(fēng)化帶。邊坡巖體被構(gòu)造面切割成碎石狀和塊狀。巖體主要節(jié)理有5組，節(jié)理產(chǎn)狀:120“乙45“一600;330“乙650;195“乙35“一580;2400乙650;1700乙630。片理產(chǎn)狀:800一95“乙290450。線路走向1120，邊坡傾向2022。由邊坡與巖體構(gòu)造面的關(guān)系可知，不利于邊坡穩(wěn)定的構(gòu)造面主要有三組，即:2400乙650;1700l630;1950l350580。路塹挖方深度內(nèi)無地下水，但降雨時(shí)，由于巖體節(jié)理發(fā)育，開挖裸露后，成為雨水人滲的途徑，降雨期會(huì)出

5、現(xiàn)臨時(shí)性裂隙含水現(xiàn)象，因此影響邊坡巖體的穩(wěn)定。3施工過程中的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)(1)該路塹高邊坡地段的最初施工設(shè)計(jì)方案為15高擋墻，上接1一3級(jí)(15一20)的高護(hù)墻，護(hù)墻坡率為1:0.5,1:0.75和1:1。(2)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)復(fù)查，為減少大量的高邊坡護(hù)墻施工的難度和護(hù)墻漿砌片石污工量，將擋墻頂以上的護(hù)墻改為掛網(wǎng)噴漿輕型防護(hù)。(3)該路塹高邊坡地段按以上修改的設(shè)計(jì)開挖。至2022年9月，路塹上部開挖根本到達(dá)設(shè)計(jì)形態(tài)，巖體的構(gòu)造節(jié)理和風(fēng)化帶根本裸露，同時(shí)也出現(xiàn)了部分邊坡巖體開裂或坍滑。根據(jù)實(shí)際開挖和巖體變形情況，經(jīng)過進(jìn)一步的地質(zhì)工作，全面查明了巖體風(fēng)化情況和構(gòu)造面組合特征，發(fā)現(xiàn)巖體很破碎，風(fēng)化強(qiáng)烈，且存在

6、三組不利構(gòu)造面，導(dǎo)致由其組合產(chǎn)生的楔體狀坍滑。根據(jù)開挖后的實(shí)際地質(zhì)條件，巖體邊坡的設(shè)計(jì)參數(shù)相應(yīng)修改后，對(duì)設(shè)計(jì)和施工方案同時(shí)作調(diào)整。考慮到邊坡高、工期緊、施工難度大，進(jìn)展了四個(gè)設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)比擬。四個(gè)設(shè)計(jì)方案分別為:1)拉桿錨樁方案，適于在邊坡下部支擋，可替代原設(shè)計(jì)的底部擋墻，但對(duì)高度達(dá)60的邊坡，仍需放緩邊坡刷坡或采用預(yù)應(yīng)力錨索等加固，施工困難;2)放緩邊坡方案，那么邊坡高度將超過100，土石方數(shù)量增加較大，坡面防護(hù)面積也大大增加;3)預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案，錨索工程量大，但便于施工;4)部分邊坡放緩與錨索、錨桿支護(hù)相結(jié)合的方案，根本不增加邊坡高度，通過錨固和擋護(hù)工程加固邊坡，并維持原設(shè)計(jì)的擋墻和

7、邊坡坡率，對(duì)有條件刷坡且增加高度不大的地段，采取邊坡放緩與錨索、錨桿支護(hù)相結(jié)合的措施。經(jīng)綜合比擬，該方案最優(yōu)，較為經(jīng)濟(jì)，便于施行。因此，采用了部分邊坡放緩與錨索、錨桿支護(hù)相結(jié)合的方案。(4)采用的設(shè)計(jì)方案如圖2所示。底部片石混凝土擋墻高15;中部?jī)杉?jí)邊坡，預(yù)應(yīng)力錨索加固和掛網(wǎng)噴漿防護(hù)，坡率1:0.75;上部邊坡1:1，框架錨桿加固和掛網(wǎng)噴漿防護(hù);頂部邊坡1:1.25，植草護(hù)坡。設(shè)計(jì)對(duì)下一步施工方案做出了相應(yīng)的規(guī)定，要求支護(hù)工程自上而下、邊開挖邊支護(hù);邊坡支護(hù)完成后，方能進(jìn)展下部開挖;底部擋墻嚴(yán)格按跳槽開挖澆筑，墻背坡根據(jù)巖體情況，在開挖時(shí)采用隨機(jī)錨桿和噴漿作為臨時(shí)支護(hù)。(5)后按照設(shè)計(jì)方案施工

8、，中、上部開挖根本到位，中部邊坡支護(hù)仍在施工，因幾次降雨，出現(xiàn)一處巖體楔體開裂，范圍約30，另有一處在擋墻開挖部位產(chǎn)生楔體坍塌。裸露的巖體外表，可見節(jié)理很發(fā)育。故再次設(shè)計(jì)調(diào)整中部錨索布置，并按巖體破碎程度和風(fēng)化程度，詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)定底部擋墻開挖支護(hù)方式和墻身尺寸調(diào)整范圍。部分坡面加密錨索;部分地段加大墻身截面，規(guī)定跳槽開挖的槽口寬不大于6;另有部分地段增加墻背錨桿掛網(wǎng)和鋼軌臨時(shí)支護(hù)，規(guī)定跳槽開挖的槽口寬不大于3。按調(diào)整后的設(shè)計(jì)進(jìn)展施工，直至開工，未出現(xiàn)新的邊坡變形。4結(jié)語在邊坡工程的設(shè)計(jì)一開挖一施工的動(dòng)態(tài)循環(huán)過程中，不斷補(bǔ)充最新動(dòng)態(tài)信息是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工中的重要環(huán)節(jié)，尤其是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息更是不可缺少。前面的設(shè)計(jì)為后續(xù)的施工做準(zhǔn)備，而在施工的同時(shí)又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的信息，及時(shí)傳給