山區(qū)道路路基邊坡穩(wěn)定性分析

山區(qū)道路路基邊坡穩(wěn)定性分析

近年來，山區(qū)和山區(qū)已成為許多建設(shè)項目的主要區(qū)域。在這些地形上的施工通常需要很高的深度和深埋。邊坡穩(wěn)定是項目工程實施的重點，對項目的安全、建設(shè)期和施工組織的管理具有重要影響。1道路開挖計算結(jié)果某公路項目起點鄰村，終點連接其它公路。沿線與省道相交，離市區(qū)21km，建成后便于公路沿線的交通與運輸。道路開挖至規(guī)定標高后，在道路規(guī)定路段開挖以形成2.5～47m的邊坡，擬將道路開挖標高1269.5～1306.3m。對于某永久性邊坡，結(jié)合相關(guān)規(guī)范中規(guī)定的標高要求，將該段設(shè)為巖質(zhì)邊坡，高為2.5～37.9m，邊坡為巖質(zhì)切向坡，坡腳擬定于建設(shè)市政道路，右幅邊坡坡頂11.6m處為高壓電塔，若邊坡遭到破壞將會對電塔造成嚴重影響，此處為1級安全。2基巖類巖石本工程的地質(zhì)構(gòu)造為主要難點，巖石結(jié)構(gòu)為中風化泥灰?guī)r；節(jié)理、裂隙發(fā)育；巖體破碎程度較大；巖芯為柱狀，含有少量砂，部分含中風化灰?guī)r透鏡體。巖芯采取率為55%左右，為破碎性巖體；巖體為較軟巖，為Ⅳ級巖體。泥灰?guī)r風化比較容易，遇到水后容易出現(xiàn)崩解，所以回填路基工程不可使用該類巖石。因此，該類巖石不宜作為路基回填料使用。該工程中涉及的地下水多數(shù)為基巖裂隙水，水在基巖節(jié)理的裂縫中，來源為上層流水以及降水。地表與地下水右東向西流，將對建筑使用的砼與砼中鋼筋產(chǎn)生略微的腐蝕性，并在一定程度上腐蝕鋼結(jié)構(gòu)?；鶐r面具有較多凹凸地勢，基巖面高差在5m以內(nèi)，通過在表層巖體中勘探可知該地區(qū)為巖溶中等發(fā)育場地。3通道邊坡的坡度問題本文提及到的山區(qū)公路工程結(jié)構(gòu)類型為土質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此土層的強度將是路基邊坡穩(wěn)定的決定性因素。土層是否具有一定的強度，由土的黏聚力于摩擦力決定。由于土顆粒大小有差異且組成成分不同，土層的種類差異就比較明顯。路基邊坡通常包括天然坡度與人造坡度，坡度的表示方法通常為邊坡底部的寬度與高度，邊坡的安全性與其坡度的大小成反相關(guān)，但施工單位在具體的施工作業(yè)中只是注意到邊坡的坡度問題，容易忽視邊坡穩(wěn)定性對工程的重要性。此外，以下幾方面也是影響山區(qū)道路路基邊坡穩(wěn)定性的因素：(1)施工中常忽略組成路基邊坡的各部分，不能正確看待挖掘的方式方法以及挖掘深度；(2)工序缺乏規(guī)劃性，沒有完備的操作規(guī)程，邊坡施工中常會使用廢料；(3)挖掘隨意性較大，沒有重視勘探環(huán)節(jié)得出的相關(guān)結(jié)論以及加固措施，增加了路基邊坡的風險，從而導致路基邊坡穩(wěn)定性差。4穩(wěn)定分析4.1坡、地變形及支護結(jié)構(gòu)以有限元等法作為參照，該方法需要嚴格的計算方法，綜合考量邊坡變形情況以及當?shù)貛r體情況與支護結(jié)構(gòu)。其不足之處為缺乏成熟的實例，需通過日后的實踐予以進一步證實，且劃分單元網(wǎng)格的方式不確定性較大。就目前來看，在邊坡的穩(wěn)定分析中仍會使用此方法。4.2計算方法的特點該方法的主要優(yōu)勢在于不需耗費較大精力進行計算，計算方法簡單快捷、易于理解。缺點在于以滑動體為剛體，與實際應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)不符，并且需要使用假設(shè)條件，平均滑動面值為其穩(wěn)定系數(shù)的最終數(shù)值。4.3人為評價結(jié)果本方法的使用需結(jié)合施工中巖土體性質(zhì)的不確定性和模糊性以及隸屬的最大程度做進一步的分析與評論，不足之處在于不能確定參數(shù)不一致時的最終結(jié)果，需通過人為的方式調(diào)整，評價方式為定性。對比以上3種方法可以看出，分析邊坡穩(wěn)定性的方法較多，但是具體做法也要以現(xiàn)場實際情況為準，通過參考不同方法的優(yōu)勢與劣勢，最終確定符合本工程的最佳方法。5邊坡防護設(shè)計方法5.1擋土墻的選擇和高度該支護方法是以土體壓力作用為前提，通過墻體自重維持墻體穩(wěn)定性。該方法所用材料通常為塊石、磚或者素混凝土等。與其他形式的擋土墻相比，其不足之處在于沒有較強的墻體抗彎能力。重力式擋土墻與其他形式的擋土墻相比具有較大的橫斷面，以加強擋土墻的穩(wěn)固性。擋土墻分為垂直、仰斜與俯斜3種基本類型。本文采用的某段路基邊坡斜坡坡度不大，設(shè)計階段可采用重力擋土墻作為支護的方式，原因是該方式以自身重量為支撐基礎(chǔ)保持墻體穩(wěn)定，同時在設(shè)計中需增加擋土墻的重量以及體積。本次設(shè)計擬定墻體高度為8.6m，所以在計劃施工時需確保材料充分，擋土墻的高度與設(shè)計墻高應(yīng)當相符。除此之外，由于該段路交通通常便于運輸施工所用的原材料且石材比較豐富，因此重力式擋土墻適用于該路段的支護施工。5.2框架格構(gòu)與鉆進文中某段的左幅邊坡長度為153.8m，高為3.6～21.3m，邊坡類型為巖質(zhì)切向邊坡且已經(jīng)完成開挖，坡率大概為1:0.5～1:1，因此，該段邊坡適用錨噴支護方法。鉆孔使用的錨桿型號為φ11mm，中間插Φ25mmHRB400鋼筋，橫縱之間距離為縱@2000mm，布置錨桿時布置方法為使用12m或9m的錨桿進行長短布置；坡面設(shè)雙向雙層的鋼筋網(wǎng)，規(guī)格為Φ8mm@150，使用C25混凝土噴射，厚度控制在150mm。文中的Φ表示直徑，與鋼筋的等級沒有關(guān)系，使用HRB400Ⅲ級鋼作為錨桿與加強筋，使用HPB300Ⅰ級鋼作為剩余的鋼筋與網(wǎng)筋。所有的框架格構(gòu)梁截面為0.4m×0.4m，間距的橫向與縱向均為4.3m，從排水溝開水計算，格構(gòu)豎肋到邊坡開挖底要求超過0.5m，格構(gòu)梁縱向使用的主要鋼筋型號為8Φ20mmHRB400級鋼筋，主筋保護層的厚度控制在35mm，箍筋為HPB300級鋼筋，其型號為Φ8mm@150。泄水孔的坡面以按梅花型的布置方式，其規(guī)格為3.0m。定位錨孔的偏差應(yīng)該控制在20mm以內(nèi)；錨孔偏斜度需控制在2%以內(nèi)；鉆進時，孔深需在錨索設(shè)計長度的0.5m以上；應(yīng)該使用干鉆的方法鉆進邊坡，以確保鉆孔在設(shè)計長度的0.5m以上。自由段的鉆進標準為：超過進入穩(wěn)定巖層的2m以上，達到實際見巖；在常壓下對錨桿（索）注漿，使用壓漿管送至孔底上200mm左右處進行壓漿處理，一次性完成壓漿操作，孔口處流出干凈漿液為宜，壓漿作業(yè)完成，漿液回落后實施補漿操作，注意漿液處于飽滿狀態(tài)，且制作漿液過程中可以使用早強劑。如果期間存在溶洞或者裂隙等惡劣地質(zhì)的情況，灌漿就會出現(xiàn)嚴重超重的情況，結(jié)合現(xiàn)場情況間歇性的灌漿，并在漿液中加入3%水玻璃。5.3b400框架材料在某段邊坡支護中，左幅邊坡的長度為193m，高度在28～229.8m，形式為巖土混合邊坡，該段支護中使用格構(gòu)錨索與錨噴相結(jié)合的方式。錨索（桿）鉆孔中使用的型號為Φ130mm，錨桿使用的鋼筋型號為1Φ25mmHRB400，縱橫之間的距離為@1500mm，錨桿布置方式為長短布置，長度為6～9m；坡面使用雙向雙層的鋼筋網(wǎng)，型號為Φ8mm@150，使用C25混凝土進行噴射處理，將厚度控制在150mm。施工中Φ也與鋼筋等級無關(guān)，僅表示直徑。使用HRB400Ⅲ級鋼作為加強筋與錨桿，剩余的鋼筋與網(wǎng)筋使用HPB300Ⅰ級鋼。所有的框架格構(gòu)梁截面為0.4m×0.4m，橫縱方向的間距均為4.3m，格構(gòu)設(shè)計與錨噴形式相同。所選錨索型號為8Φ15.2mm，入射角度控制在25°，鉆孔直徑為130mm，使用M30水泥漿注入孔中，錨固段至中風化巖石應(yīng)控制在8m以上。所有的格構(gòu)梁截面為0.5m×0.4m，錨索之間的距離