边坡治理十篇

时间:2023-03-19 04:48:09

边坡治理

边坡治理篇1

关健词:公路、边坡、治理、技术

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

我国改革开发以来,经济技术得到了飞速的发展。这样就促进了我国公路运输事业的发展及公路建设的发展。随着公路建设的不断深入,公路设计中不可避免的会出现高路堤和深路堑等情况,这也使得公路边坡治理被提到了公路建设及养护的日程上来,同时近年来公路边坡山体滑坡现象的增加也凸现公路边坡治理的重要性。

1、公路边坡治理的重要性及其特点

公路边坡是公路建设中重要的组成部分,近年来公路滑坡事故时有发生,严重影响了公路运输的发展及人身安全,威胁了公路的正常运行,加剧了地质环境的恶化。同时,公路建设中的边坡灾害也制约了公路建设的顺利进行。

本文为了更好的对公路边坡治理技术进行论述,首先要对公路滑坡的特点进行分析。公路边坡滑坡主要在平面形态上,都有一定的几何形状,如椭圆形、三角形、簸箕形及其他几何形态或不规则形态。其滑动方向大多数与路线方向垂直或近于垂直,少数滑体滑动方向与公路线路方向斜交,公路规模的大小也也直接影响滑坡的规模。

成因上讲,大多数滑坡都是在开挖过程中复活,而且公路滑坡有一个共性,就是超过90%的滑坡都是由于公路开挖造成的。本工程以永武高速公路作为边坡治理的事例进行剖析,阐述高原地区在特殊地形、地质、气候条件下边坡治理的特点。由于本工程中的边坡已经处于蠕动阶段,所以治理过程中采取的积极的治理措施,按照滑坡的治理方式进行了初步探讨。

2公路边坡治理新技术

2.1预应力锚索框架梁支护体系进行公路边坡治理

预应力锚索框架梁体系中,将锚索锚固到框架上,锚固力首先作用于框架,然后通过框架传递给岩土体,从而在岩土体中产生附加应力,调整岩土体内应力环境,起到加固边坡的目的。框架梁除表层固坡作用外,还有传力作用。如果单独使用预应力锚索进行边坡加固,锚索拉力过大会引起表层坡体的变形,甚至破坏,而坡体过大的变形又会导致锚索预应力的损失。将预应力锚索与框架梁结合,框架梁起到锚墩的作用,由于框架梁与坡面的有效接触面积大,坡体在锚索作用下的变形能得到限制。预应力锚索框架可以将高边坡病害防治与坡面柔性防护有机地结合在一起,既达到防治高边坡病害的目的,又可美化环境,实现了工程和自然的和谐统一。通过大吨位的预应力锚索锚固于边坡体内稳定的岩体中,并通过施加的预应力,可抵抗边坡体深层变形和破坏。

由于坡面的钢筋混凝土框架对边坡坡体表层岩土起框箍作用,限制表层岩土变形和破坏。在框架内进行植被防护,既能防治水流对坡面的冲刷,又能防治坡面岩土风化剥落、落石等小型坡面变形,并达到美化自郊环境的效果。而且其施工简便易行技术风险低、能有效地控制边坡病害的深层破坏等技术有点。

2.2植被混凝土护坡防护技术

根据降水侵蚀力系数,土固有的侵蚀性参数、地形分类及侵蚀控制参数等计算边坡上的平均流失,从而更科学地选择合适的边坡防护措施。Eillison提出击溅板得出雨滴的击溅侵蚀公式:G=K•V4.22•d1.07•i0.05(G:侵蚀量;V:雨滴下降速度;d雨滴直径;;i:降雨强度;K:系数),开创了植物防护定量研究的先河,根据这样的公式计算结果选择适宜的方式进行公路边坡治理。一般公路边坡治理中多使用植被混凝土技术进行。植被混凝土护坡绿化技术最根本的概念就是“工程绿化”的概念,“工程绿化”与“园林绿化”有本质的不同,园林绿化是园林绿化企业所从事的在平地里植树种草的业务,最主要的指标是成活率,绿化率。边坡绿化则不同,需在岩石边坡上建设人工基质,这层基质要长久、稳定的附着在坡面上,也就是说这个基质要有强度,要抗冲刷,要不龟裂,制作这层基质是我们最主要、最重要的工作。有了这层稳定坚固的基质植草绿化就变得简单而容易了,所以植被混凝土护坡绿化技术把基质建设质量放在第一。

植被混凝土技术所用材料主要有:水泥、混凝土绿化添加剂、土壤、腐殖质、锚杆、铁丝网、种子、无妨布以及养护系统等,所用设备有空压机、喷射机、搅拌机。喷植时宜采用干喷法分两层喷植,基层强度高,面层强度低,面层含草种。喷植枪口应与坡面基本垂直,距坡面1米左右。养护宜用摇臂喷头,小水慢浇。采用植被混凝土技术,可以封闭坡面阻止岩石继续风化,阻止雨水大量进人坡体,从而防止滑坡,垮塌等灾害,使的岩石坡面永久的恢复生态。

3、公路边坡治理中排水系统的重要性及应用

在进行公路边坡治理中,公路排水系统的建设对于公路边坡治理也具有重要的意义。排水系统对于公路边坡的冲刷是形成公路滑坡的重要因素之一。因此在进行公路边坡治理的过程中,对于公路排水系统、公路边坡排水系统的设计及建设也应引起足够的重视。对于边坡地表排水及滑坡体以外的地表水,应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注意防渗,并尽快汇集引出。对于公路边坡地下排水工程措施有渗沟、自洞及平孔等。渗沟按其作用不同可分为支撑渗沟、边坡渗沟及截水沟3种。盲洞主要适用于截排或引排集中于滑面附近埋藏又较深的一层地下水。对于地面上的其他含水层,可在渗水隧洞顶上设置若干渗井或渗管将水引人洞内;对于渗水隧洞以下的承压含水层,可在洞的底部设渗水孔将水引人洞内。平孔主要用于排除滑坡地下水,具有施工方便、工期较短、节省材料和劳动力的特点,是一种经济有效的措施。

4、结语

随看我国经济的快速发展,我国的公路建设也在飞速的发展。这样就使得我国的公路建设得到了一个空前的发展空间。但是随着公路建设的不断深入公路等级的提高,在路线设计中不可避免地要出现高路堤和深路堑公路边坡问题。文中就公路边坡治理的新技术进行了简要的论述。另外,公路边坡治理后的养护对于公路边坡的滑坡预防也有着重要的意义,在2002年我国某省因烧纸祭祖而将护坡草地引燃,导致边坡水土流失严重最终导致滑坡的事故对于我们也是一个警钟。

参考文献

[1]张林,公路边坡治理技术浅析[J]。公路施工,2003,6。

[2]赵西蕾,公路施工—边坡施工技术[M]。北京:交通出版社,2004,6。

[3]郑颖人,边坡与滑坡工程治理[M]。北京:人民交通出版社,2007,1。

[4].王东军,公路施工技术[M]。北京:建筑工程出版社,2005,11。

边坡治理篇2

关键词 高速公路;边坡;防护;治理

中图分类号U41 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)81-0148-02

商漫高速公路位于陕西省商洛市境内,起于商洛市商州区麻池河乡,止于陕鄂交界的阎家店,与已经建成的湖北省十堰至漫川关高速公路相接。全长94.502km,总投资65.4亿元。它是国家高速公路网规划的银川至福州线的重要组成部分,也是西部大开发省际公路银川至武汉线的重要组成路段。全线按四车道高速公路标准建设,设计行车速度为每小时80km,桥梁、隧道合计占路线总长的59.4%。2009年10月16日全线建成通车。在K169+455-605挖方段施工过程中,上边坡防护工程使用了多种防护手段相结合,达到了良好的防护效果。

1地质条件分析

该段边坡属于沙土、石混合地质,结构较为破碎,山体含水量极高,且坡面植被破坏较为严重,属于不稳定边坡。施工前期该路段按照一般工程处理设计,方式是在该段设置重力式挡土墙进行防护。由于设计初期未对现场实际情况进行详细调查,勘察设计不足,收到地质条件隐蔽性大的特点,以及勘察成果的阶段性客观限制,比较难以根据边坡具体条件进行重点设计,导致已完工的重力式挡土墙在经过几次强降雨后大面积垮塌。

2崩塌防护综合治理方式

经过重新勘察确认,确定该段落为不稳定边坡。由于该段边坡为不稳定边坡,通常的治理方式有:

1)地表排水,边坡放缓,清方减载,填土反压;

2)支挡结构,挡土墙,锚杆挡墙,桩板墙,抗滑桩;

3)锚杆框架锚固结构,锚固技术,锚杆,锚索桩支挡与立体排水相结合;

4)采用注浆方式对滑塌边坡进行深层结构加固。

经过多方面研究,确定了以下几种综合治理措施:

1)抗滑桩

一级边坡增加抗滑桩。抗滑桩由锚固段和抗滑段组成,锚固段保证自身桩体稳定性,抗滑段主要承担滑坡土体的下滑力。作用是阻止滑坡体沿着一定的软弱结构面产生剪切位移而整体的向斜坡下方移动。桩体抗滑段承担了滑坡体的下滑力,从而增强滑坡山体的稳定性及滑坡整治加固的目的。该段落增加抗滑桩共计9根,间距6m,桩径2.4m×1.8m,桩长15m。抗滑桩施工主要工序为:放样-开挖-钢筋绑扎-灌桩。施工过程中应注意的几个问题:(1)开挖时应跳桩开挖;(2)做好安全防护措施,护壁施工应按照实际地质条件进行防护施工,爆破施工应由具有专业资质的队伍进行爆破;(3)桩身钢筋采用就地加工绑扎,绑扎竖向固定箍筋可用电焊与主筋焊接,但电焊不能烧伤主筋,焊接时注意用电安全;4、做好排水措施。桩间墙采用浆砌片石挡土墙进行连接。采用抗滑桩的方案加强了底部一级边坡防护力量。

2)锚杆框架梁

二级边坡设置锚杆框架梁。锚杆框架梁是利用现浇钢筋混凝土框架进行边坡坡面防护,并通过锚杆锚固坡体,使边坡在锚杆提供的锚固力作用下达到稳定状态。施工过程中首先对整个崩塌段落进行了清除塌落土石,整平后进行锚杆框架梁施工。框架梁内使用的三排锚索长度分别为18、20,25m,锚固段长度均为15m,孔径150mm、倾角20°;为协调美观起见,采用锚杆框架地梁过渡,自下而上的6排(分布在各交叉节点和相邻竖向节点问的中部)锚固段长度8m,锚杆主筋采用32螺纹钢,地梁截面有所减小;施工完成后在框架内填土种植柠条。框架梁使得边坡形成整体,植被可使框架处水土保持较好且外观美观。

2)钢管桩

在二级边坡上设置50根钢管桩。其施工方案为:(1)根据放线及钢管桩平面布置图合理安排钻机呈梅花状延滑坡方向布置就位;(2)进行成孔作业:千米钻泥浆护壁法成孔,成孔深度约为9m;(3)放置钢管:钢管直径100mm,壁厚10mm,将钢管桩安置在孔洞的正中间;(4)注浆:向钢管桩和花管内插入胶管再注浆。水泥采用42.5硅酸盐,水灰比0.5,成桩后水泥浆液强度不低于25MPa;(5)钢管桩和花管施工完成后,在桩头位置采用锁口梁进行施工,使其连接成一个整体,混泥土采用C30。钢管桩施工中需注意的几个问题:(1)锚杆上要焊支架,安置时放在孔洞的正中间,注浆应饱满;(2)钢管桩孔口浆液如有流失,应及时补充,确保注浆饱满;(3)花管端部要密封,注浆时管口也要密封严实;(4)锁扣梁钢筋要按设计规范绑扎,梁的尺寸要满足设计要求;(5)槽钢要用锚具和锚杆连接牢固。钢管桩注浆施工工艺进一步加强山体边坡的整体稳定性。

3)铁丝石笼挡土墙

在抗滑桩顶部开挖出平台,以铁丝石笼挡土墙方式进行二级边坡坡脚防护。采用铁丝石笼挡土墙是考虑到以下几方面:(1)柔性结构能适应边坡的滑动而不被破坏;(2)石笼特有的透水性,对地下水的自然作用及过滤作用具有较强的包容性,水中的悬移物及淤泥得以沉淀于石缝中,保证了土质的不流失,有利于自然植物的生长,从而逐步恢复原有生态环境;(3)经济,施工简便,使用当地石材,不需要电力供应,只要将石材装入石笼内封口,人工即可完成施工。石笼挡墙施工时应注意避免损伤笼体和铁丝网表面的保护层。

4)支撑渗沟

支撑渗沟起到分隔支挡边坡的作用,同时渗沟排除和疏导破体内多余的地下水,起到防水导流的作用。开挖前应采取临时截、排水措施。施工时在二级边坡周围挖出1m宽3m深的渗沟,开挖到设计深度后,在沟内靠山体一侧放置透水土工布,靠山体外侧放置防水板并回填碎石,使山体内水流沿着支撑渗沟的方向快速流出。支撑渗沟施工时应注意:(1)开挖时应从下游向上游进行,并且随时开挖随时支撑回填,避免造成坍塌;(2)渗沟沟底应进行夯实处理,使其平整,无积水。支撑渗沟在高陡边坡防护中相比其他措施更经济、易施工,防护和排水效果明显。

5)仰斜式排水孔

在修复的挡土墙体上每5m增加20m深的仰斜式排水孔。仰斜式排水孔加强了挡墙内侧水流可以及时排除,增加了土体的抗剪强度,减少了土体中孔隙水浮力,进而减少了下滑力。仰斜式排水管技术是通过在存在滑塌边坡内部打入周身钻有孔洞的PVC排水管,使边坡中的水分渗入到排水管并流出。本工程施工时设计渗水孔直径为12mm,孔间距为50mm,呈梅花状排沿管长在管身布设6排。管身渗水孔钻好后,将管身用高强度复合土工材料包裹两层,用镀锌铁丝绑扎牢固,搭接长度不小于15cm。在预计埋设仰斜排水管的坐标位置进行钻孔,成孔坡度为3%,钻孔的孔径控制以安装排水管后与孔壁紧密贴合为宜,并且应在成孔结束后迅速安装排水管,以防止钻头拔出后形成塌孔现象。这种安装排水管的措施可以将影响路基强度和稳定性的地下水及地面渗水及时的排出滑坡段范围,使路基始终保持干燥、坚实和稳定的状态并且防止地下水自由渗流将路基土带走。同时,间隔布置并的仰斜式排水管起到了加筋的作用,这些措施都能使得路基边坡的抗滑能力得以显著提高。

3综合防护治理效果

通过挡(土)疏(水)结合,采用抗滑桩、锚杆框架梁、钢管桩、铁丝石笼挡土墙、支撑渗沟、仰斜式排水孔六种立体防护的方式进行该段边坡防护治理,基本解决了该段山体的大面积崩塌,为行车安全提供了有效保障,收到了良好的效果,可作为不稳定山体边坡防护处理的借鉴方案。

4 结论

高速公路施工技术发展日新月异,在山区高速公路边坡防护中结合多种施工工艺和技术,保证高速公路行车安全,将成为日后高速公路边坡防护施工的必然趋势。结合环保、绿化、景观、人文等进行设计,是减少环境破坏,保护水土流失,保持山区经济可持续发展的需要。如何根据现场的实际情况,合理采取边坡防护治理方案和措施,是每个工程技术人员长期以来不断探索的技术问题。

参考文献

[1]郭自立.公路建设项目风险管理研究.

边坡治理篇3

关键字:边坡防护 滑坡 治理

中图分类号: U416.1+4 文献标识码: A

随着我国西部山区的大规模开发,山区公路和港口建设全面展开,高陡边坡大量出现,随之而带来了严峻的山体滑坡治理与高边坡防护问题。高陡的山体、的边坡,严重的破坏了自然环境,亟待进行有效的防护。

1 边坡失稳原理

高陡的边坡中,当潜在的深层滑体沿滑动面的抗滑力不足以抵抗下滑力时,便会沿滑动面发生滑动和破坏。在坚硬的岩石中,断层、节理、裂隙等软弱结构面多演化为滑动面。在软弱的土层中,黏性土的滑动面多为圆弧状,而砂性土的滑动面多为平面,有时也会出现沿上覆土层或者下卧基岩的界面滑动。

2 治理与防护措施

山体滑坡治理与高边坡防护措施的选取需要综合考虑地质条件、滑坡的类型、影响的范围、防护目的以及其他相关因素,制定有针对性的措施,以达到控制或保护的目的。为了维持稳定的边坡,一种方法是通过不断的削破,直到边坡倾角到达一个稳定的状态,另一种方法是设置的支护结构。边坡防护的方法有很多,基本上可以总结为如下几种:排水方法、支护方法、综合防治方法。各种方法均有其相适应的边坡类型。

2.1 排水方法

排水方法一般针对地质条件较差的、裂隙发育、岩体破碎的滑坡地段采用,在施工的过程中尽量避免对原有岩体的进一步破坏。边坡防护的排水方法,这里主要介绍仰斜排水孔方法。

仰斜排水孔方法主要通过钻孔把地下水导出,降低滑坡体内的地下水位,以稳定滑坡体的措施。首先,分析地下水位、滑动面的性状、排水效果等因素,制定出施工的具体参数,如排水孔角度等,以及根据地层和成孔要求为水平钻孔或锚杆钻机的钻头选型。对于倾斜排水孔需要长期使用的,必须进行成孔后内壁防护。目前在孔壁支护中,多采用了新一代的软塑料管和管道,可以在不影响地下水渗流的同时起到一定的支撑作用。钻井循环介质最好是使用高压空气或高粘度的泥浆,一般不使用水,防止循环水的渗透,造成进一步滑坡。

2.2 混凝土抗滑结构防护

2.2.1 喷浆或喷射混凝土防护

喷浆或喷射混凝土防护可以保护滑坡体表层坡体并增强坡体的整体性, 防止地表水渗入坡体风化。该方法主要是用于强度较低、边坡稳定性差、表层风化严重或者裂隙发育的岩体边坡。喷浆优选为5~10厘米的厚度。混凝土两侧嵌在岩石的凿痕,防止侵蚀的坡面水沿喷浆(喷射混凝土)斜坡的顶部边缘外安置小排水沟。

2.2.2 混凝土抗滑桩防护

混凝土抗滑桩防护方法经济高效,特别适合滑动面倾角不大的情况,在山体滑坡和高边坡的防护中被广泛的应用。对于牵引式滑坡,为防止滑坡后缘土体进一步下滑,多采用抗滑桩进行支挡。

混凝土抗滑桩防护方法包括钻孔法、挖孔法、打入法。浅粘土或黄土滑坡,可以简单的直接使用锤子、钢混凝土预制桩、钢轨桩、钢管桩;对于大规模的中厚层山体滑坡,更多的用钻探方法、挖孔法。深入钻孔法法工艺简单,设备方面投资小,更经济实用。采用人造挖孔成孔并支护。钢桩成孔后使用手动安装。混凝土灌注桩时,可以使用机械运输、混凝土输送泵、皮带传动和其他传输方式。

2.2.3 混凝土挡墙

混凝土挡墙是一个公路建设项目中最常用的方法,它可以有效地改变了滑坡,通过局部受力平衡,防止滑坡变形扩展。使用挡墙方法时,为了防止进一步风化,护坡本身必须是稳定的,且多为容易风化云母岩、绿泥片岩、千枚岩、风化岩和软岩石的较破碎地段。

混凝土挡墙分为实体挡土墙、窗式挡土墙、拱挡式挡土墙和肋式护面墙。一般土壤和砾石边坡采用实体挡土墙;边坡缓于1 /0. 75采用空窗式挡土墙;边坡下部岩层较完整,需要保护个别软弱地段的边坡时,采用拱式挡土墙;岩坡和陡坡较完整时使用肋式挡土墙。

2.2.4 混凝土沉井防护

沉井是一种混凝土框架结构, 沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4 个阶段,施工一般可分成数节进行。沉井在滑坡防护中同时兼具挡墙和抗滑桩的作用。考虑基坑的施工条件、沉井的受力情况和沉井的布设状况等相关因素,来设计沉井的结构,沉井结构平面呈“田”字形, 井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。

2. 3 喷锚防护

喷锚支护方法主要依靠锚杆、钢筋网、混凝土联合作用,以改善岩体的结构强度、抗风化能力,提高边坡整体稳定性,防止崩落的碎石和浅层滑坡的发生。主要施工过程包括:成孔、编锚、下锚、注浆、制作锚墩、锚索张拉、封锚等工序。将松散破碎的岩石组合连接成一体,牢牢地扎根于岩石深处,通过预应力锚索,使软弱岩体(层)挤压密实,增加岩石之间正压的阻力和摩擦,以防止开裂松散围岩位移,从而达到增强边坡稳定性的目的。按照锚固段的受力状态把锚索分为三类, 一类是荷载集中型锚索; 第二类是荷载分散型锚索; 第三类是拉压复合型锚索。

该技术应用于边坡防护适用于边坡岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡, 或虽为坚硬岩层, 但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落, 以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡, 或岩质边坡因爆破施工, 造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部, 路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。该方法针对具备整体稳定性的前提下所进行的表面防护,主要目的是防止边坡发生表面破坏、崩落、侵蚀、掉块、软化等,使边坡外形美观,保证交通安全。

在山坡较陡,边坡高大(如几十米以上)的情况下,喷锚防护的方法较其它方法施工难度较低且更经济可靠,工后的维修费用也低。在施工中使用新技术、新工艺和新设备,充分发挥机械化施工的特点,减少人工的投入。

2.4 固结灌浆

固结灌浆方法主要应用于隧洞加固和边坡防护等工程。主要施工工序包括:成孔、注浆、封孔等工序。该方法是利用一定深度的钻孔,采用孔口封闭的方法,对岩体破碎、裂隙发育的复杂岩土层灌注水泥浆,提高岩土体之间的连接性,达到加固稳定岩体的目的。

2.5 综合防护

综合防护是近些年在上述传统方法的基础上,进一步考虑了环境保护与自然绿化等方面的因素创造的一种防护措施。

2.5.1 框格护坡

框格护坡,是通过在混凝土框格内植草, 通常采用借土喷播法或植草皮等方法,来达到边坡防护的目的,应根据岩体稳定程度结合锚杆或锚索梁进行支护。框格护坡可选用菱形框格、六边形框格、主从式框格等,该方法主要针对风化较严重的岩质边坡和坡面稳定的较高土质边坡。

2.5.2 岩质边坡绿化喷播技术

绿化喷播技术, 适用于开挖后的岩体边坡及挡土墙、护面墙、混凝土结构边坡等不宜绿化的恶劣环境。

岩质边坡绿化喷播技术,其核心是创建一个允许种植的植物生长和发育且土壤又不会被冲刷的多孔结构的稳定的岩质边坡。它使用特殊的喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子、水泥等混合干料加水后喷入岩壁。利用水泥胶结的作用,将混合物在岩石的表面层形成具有连续空隙的硬化体。硬化的岩壁保护植被不被侵蚀,并且空隙填充有种子、土壤、水和其他相关材料,这些空隙既是种植基质填充空间,又是植物的根生长空间。具体的施工步骤为:修整边坡;锚杆固定、挂网;喷射厚度7~ 8cm不含种子的混合料, 第二次喷射含有种子的混合料, 喷射厚度2~ 3cm;在喷射后覆盖保湿及防止雨水冲刷;喷播后如未下雨则需每天浇水保持土壤湿润。

总结

多年的山体滑坡治理与高边坡防护措施,治理滑坡应当采取治水为首、支挡为主、减载相辅的综合治理方针。在治理滑坡时,必须牢记因地制宜,综合治理,力求根治,不留后患。

参考文献:

[1] 王泽. 锚喷支护在道路工程高边坡防护中的应用. 中国科技信息. 2007(21)

[2] 潘璐. 浅谈高边坡防护施工与监理. 科技风.2008(3)

[3] 吴云,赵维,陈晨. 浅析高边坡防护常用方法. 北方交通. 2007(7)

边坡治理篇4

Abstract: It is difficult to avoid the high filling and excavation section in process of freeway construction in mountainous areas. It is because of the slope of mountain digging disturbance that makes the stress concentration release, then causing landslides, collapse and other engineering geological disasters. Take the treatment of high slope landslide at K8+920~K9+160 in the freeway from Baoshan to Tengchong in Yunnan Province as an example, stability analysis of landslide have done by modeling combined the field investigation and experimental data, and put forward comprehensive control scheme for the same lithology but different weathering obvious engineering landslides. Showing the necessity of that when we put forward the treatment of this kind of engineering landslide analysis in highway construction process, we have to consider the actual geological conditions and reasonable selection of mathematical. And providing reference for engineering treatment for the same type of landslide.

关键词: 山区;高速公路;差异风化;工程滑坡;研究

Key words: mountainous areas;freeway;differential weathering;engineering landslide;research

中图分类号:U213.1+3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0095-04

0 引言

滑坡是指斜坡上的岩土沿坡内一定的软弱带(面)作整体地向前向下移动的现象[1]。自然坡体在开挖卸载后,坡体应力得以释放,坡体稳定性下降,在不利情况如强降雨等因素诱发下,容易产生工程滑坡,山区高速公路建设中经常遇到此类情况[2]。近年来,我国公路建设有了较快发展,尤其是随着高速公路向山区的延伸,公路建设中遇到的高边坡与滑坡、长大埋深隧道等复杂艰险的工程地质问题也越来越多[3]。并且山区特殊的地形和地质环境,高边坡开挖很容易引起边坡变形导致滑坡等灾害的发生,既会增加工程投资延误工期,还会给运营安全留下隐患[4]。因此,山区高速高速公路建设中出现的高边坡与工程滑坡等病害,也越来越受到交通主管部门及建设单位的重视。针对这种情况,如何根据实际的边坡工程地质情况,选用合理的方法灵活治理滑坡以保证边坡稳定,已成为山区高速公路建设中的重点工作。

以云南省保山至腾冲高速公路K8+920~K9+160段高边坡工程滑坡治理为例,通过数理建模完成滑坡稳定性分析,依据现场勘察和滑坡状况,提出了针对该路段同种岩性、不同风化程度和表征状态的工程滑坡处理方案,并取得了理想的治理效果,为山区高速公路滑坡的类似治理工程提供实践经验和参考比较。

1 工程概况

该段处于深切割高中山陡坡地貌区,海拔1830~1860,自然边坡陡峻,冲沟较发育,山脊平缓,地质作用以构造剥蚀作用为主。该深挖段因不良工程地质情况及施工开挖扰动坡体等原因,曾多次发生滑塌,且该段由于边坡土质风化程度差异较大而发生了沿不规则风化界面和层面下的错动以及滑移,需要及时采取加固措施进行治理。

1.1 滑动历史及发展过程

保腾高速公路K8+920~K9+160右侧深挖路段原设计边坡为自下而上第1、2级坡比1:0.5,第3级以上坡比1:0.75,分别采用锚杆(索)框格梁防护。施工后该边坡K8+900~K9+012段曾发生小型浅层土质滑坡,滑体由坡面侧向沿全强风化分界线滑动,经清方减载及剪出口反压后基本稳定。其后高边坡路段上部边坡前期施工完毕,2011年3月开始下部第1、2级边坡开挖及防护工作,实施过程中第2级边坡发生局部碎落坍塌,采用浆砌片石填补,2011年4月该段落2级边坡K9+035~K9+123坡体发生局部滑移,第3级已施工框格梁下挫约5cm,并沿2级边坡梁体下部形成深约2米宽窄不等裂缝,同时坡顶外侧K9+040~K9+090段形成两道裂缝,其中一条最大宽度10cm裂缝,现场发现问题后及时停工,对发现裂缝进行灌浆封闭,外侧设置临时截水沟,下部开挖土体回填处理,并予以长期监测。其后在进行滑坡专项勘察及方案设计过程中,该地区连续降雨,第5、6级边坡于6月再次发生坍塌,且边坡土体散落,坡顶原裂缝外缘再次发现同向裂缝,同时第2级边坡K8+980~K9+020段框格梁出现变形断裂,部分锚固节点破坏,判断该滑坡有进一步发展迹象。因此需立即进行坡体抗滑工程治理,减小发生次生滑坡灾害的可能,保证周边坡体安全,减小工程损失。

1.2 滑坡工程地质特征及形成机制 保腾高速公路路线K8+920~K9+160段为深挖明槽,右侧最大边坡高度近50m,右侧最大边坡高度20m,山体自然横坡较陡,坡体岩性为全~中风化花岗片麻岩为主,上覆3~8m不等厚粘土层;地下水类型主要为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。通过现场勘察及观测,发现该路段整体富水,在K9+010位置附近开挖后长期有小股水流排出,连续晴天手触其它开挖岩面,亦为潮湿状态,因岩体风化程度差异较大,原工程地质勘察资料未能完全揭示出风化分界段落。边坡内部随着雨水不断渗入全风化类土质岩层会导致土体容重过大,多余水体不断富集软化片麻岩风化界面引起其抗剪强度大大降低,因此施工期的连续降雨是滑坡范围和规模不断扩大的诱因之一。

该深挖路段不良的地质条件,以及施工过快开挖导致山体应力集中释放,也是滑坡规模不断扩大和加剧的主要原因。该段第四系覆盖层较厚,自然状态下坡体稳定,但路线开挖后形成高边坡,使坡脚地带形成了高陡的临空面,破坏了边坡土体的原有平衡状态,降低了坡体的抗滑能力[5~6]。同时,提供边坡变形空间,在防护加固工程未来得及实施的情况下,由前部向后牵引形成滑动,导致坡顶开裂、边坡失稳。另外,可塑~硬塑亚粘土具高孔隙比、遇水易软化、崩解的特点,受暴雨冲刷下土体抗剪强度迅速降低,极易引起边坡滑塌。同时,由于基岩风化强烈,路线设计标高以上为全~强风化岩石,岩质松软,具遇水易软化特点,对边坡稳定不利。强风化片麻岩节理发育,岩石破碎,夹石英脉,局部相变为花岗片麻岩。片麻岩属软质岩类,开挖暴露后易软化、风化剥落,对边坡稳定不利。

根据专业人员现场多次勘察,确定该路段不良地质为复合型花岗岩坡体岩土滑坡,按风化程度共分为三种不同岩性:位于边坡两侧低矮边坡为全风化花岗岩段,与覆盖层粘土混合,呈灰白及褐红色土质颗粒状,该段落滑动面主要产生于富水的风化层分界面上,易形成小型滑坡,在其带动牵引下对坡面整体稳定会产生一定影响;深挖边坡中部为中风化花岗岩地段,节理裂隙发育,且部分段落原状节理层面外倾,不利于边坡稳定。目前该段二级边坡施工后锚固已起到一定作用,但受上部荷载、岩性层状、岩体裂隙水、开挖临空面等综合不利条件影响,二级边坡框格梁底部块状岩体被挤出,局部下挫,内部形成挤压裂缝,坡顶产生张拉裂缝,设计前期又再次发生垮塌,因此该段需加强锚固,支挡措施方能保证稳定;上述两层中间为强风化花岗岩岩性段落,分界不甚明显,但岩质较为均匀,目前施工中一级边坡仅该类型岩层段落已予以锚固锁定且未发生破坏,但不排除因两侧滑坡引起牵引滑动的可能,已适当延伸处治范围,力求防护处治一步到位,尽量消除不安全隐患,节约工程造价。

1.3 滑坡稳定性分析 该滑坡段由于岩土风化程度的不同主要分为两段,K8+921.74~K8+984.09段为全风化花岗岩土质边坡滑坡,长85m,宽96m,上覆3~12米不等厚粘土层;K8+984.09~K9+160段为中风化花岗岩类土质边坡,长110m,宽60m,上覆3~8m不等厚粘土层。为确定合适的滑坡治理方案,采用有限元软件Midas/GTS对该边坡在自身荷载作用下位移及应变情况进行了模拟,对原坡体在天然状态下的稳定性进行了分析,以确定在目前已有的防治措施基础上还需增加的加固措施。Midas/GTS是针对岩土工程而开发的有限元软件,该软件具有简洁的界面、前后处理功能强大的岩土材料模型库,能满足大部分岩土体的破坏模式,因此用此软件对边坡工程的建立三维数值模型,比较接近真实情况,且计算结果相对安全[7~8]。

经过现场工程地质调查和测绘、钻探、原位测试以及室内试验,结合场地边坡工程地质条件及地方经验,综合考虑选取了岩土体的物理力学参数1.3.2 模型建立及结果分析 边坡岩土体的本构模型采用修正莫尔-库仑模型,是在莫尔-库仑模型基础上改善的,用于边坡的材料本构模型。模型采用实体单元中的高阶单元划分网格,在上部加密网格尺寸,有利于提高有限元计算结果的精确度。模型的力学边界条件采用前后该边坡模型的稳定性计算仅考虑在不采取任何防治措施的天然条件下的滑动趋势。模型计算结果由水平方向位移云图、总位移云图以及最大剪应变云图表示。但由于该边坡岩层沿走向方向相对均匀,变化规律基本一致,为更清楚地显示边坡的位移变形规律,采用X-Z剖断面相关云图来进行分析边坡稳定性。

计算得到该边坡在天然状态下的安全系数为0.1625,即该处挖方边坡由于坡度过陡及在自身重量作用下稳定性很差,处于随时可能滑动的状态。且分析该滑坡段的位移变形图,也可以看出其在边坡下部位移较大,因此在目前已有的处治措施基础上,应该加强对边坡底部的防护加固,采取必要的抗滑支挡工程。

2 滑坡治理

针对该段边坡由于风化程度差异较大而产生的沿不规则风化界面及层面下的错动滑移,本工程采用了两种现场处置措施相结合的方法,即在岩质滑动及开裂路段设置桩间锚杆挡墙,而对全风化类土质边坡采用桩间挡土板进行加固处理,另外为了减弱边坡受雨水及岩隙水的影响,采取相应的内外部排水措施,以期取得所需的治理效果。

2.1 主要工程措施

2.1.1 抗滑桩+挡土板 抗滑桩一般应设在滑坡前缘抗滑段滑体较薄处,以便充分利用抗滑段的抗滑力,减小作用在桩上的滑坡推力,减小桩的截面和埋深,降低工程造价,并应垂直于滑坡的主滑方向成排布置。滑坡治理工程中,全风化花岗岩及已进行清坍的矮边坡段,由于前期削方减载和前端反压措施效果良好,经观测和计算已基本处于临界稳定状态,采取适当清除松散滑坡土体,并以小桩径1.5×2.0抗滑桩,桩间设高度1米的预制钢筋砼挡土板进行支挡方式处理。

2.1.2 抗滑桩+桩间抗滑挡墙 抗滑挡土墙一般为重力式挡土墙,以其重量与地基的摩擦阻力抵抗滑坡推力。其布设位置一般是放在滑坡前缘出口处,充分利用滑坡抗滑段的抗滑力以减少挡墙的截面尺寸[9]。滑坡治理中针对强~中风化花岗岩段采用抗滑桩与桩间抗滑挡墙相结合的治理方法,对该段用桩径2×2.5的抗滑桩处理,又由于该滑坡滑面较浅,大部分剪出口在原公路路面以上,且基岩或碎石土层埋深均较浅,在保证工程安全的前提下,决定在抗滑桩间设抗滑挡土,即桩间采用仰斜式C20现浇片石砼抗滑挡墙进行支挡,以防止滑坡进一步发展及桩间体积较大的风化石块开裂挤出。

2.1.3 排水措施 为有效排除地表水对滑坡稳定性的影响,设计中在边坡平台部分用混凝土封面并采用向外侧的排水横坡,在滑坡后壁设置了堑顶截水沟,通过急流槽将水导入边沟中,再经边沟入涵洞排出滑坡体外。坡体内部采用外壁打孔土工布反包的PVC管式疏干孔排引坡体水,实际施工根据现有出水点及风化界面进行布设,并通过平台排水沟及桩外边沟引水至滑坡体外部。

⑤跳槽清理K9+060~K9+120段碎裂岩体,完成桩间抗滑挡墙及挡板施工,并按顺序及时采用浆砌片石充填空洞部分。

⑥理顺排水系统,边坡平台部分采用5cm厚C15砼封面并设置向外侧3%的排水横坡。

3 结语

第四系覆盖层较厚,土体松散,力学强度低,软化系数小,遇水易软化失稳[10]。同时,不同风化程度的花岗岩导致坡体沿不规则风化界面下及层面的错动滑移使得滑坡情况更为复杂。路线开挖后高边坡坡脚地带形成了高陡的临空面,在较长降雨期内,使得该段滑坡多次发生滑动且规模一再扩大。

特殊的地质条件决定该段边坡无论高差大小,在各不利因素的共同作用下,只要形成了临空面和滑动带,就必然会向工程边坡坍塌和滑坡不断发展的活动特征。根据其形成机理,通过对工程开挖后形成的滑坡体工程地质、风化程度和现场状况的综合分析评价,本路段分别采用抗滑桩+挡土板和抗滑桩+抗滑挡墙的工程措施,辅以锚固、综合排水等措施而拟定的工程滑坡治理方案,经工程实践检验取得了良好的效果,为类似工程的前期地质病害预判和各阶段方案研究及设计提供了宝贵经验。

参考文献:

[1]孙英勋.云南山区高速公路滑坡治理研究[J].公路交通科技,2005,22(4):49-52.

[2]王忠华,李相依.泉三高速公路LK10滑坡治理技术方案研究[J].公路,2010(4):48-54.

[3]章勇武,马慧民.山区高速公路滑坡与高边坡病害防治技术实践[M].人民交通出版社,2007.

[4]郑颖人,陈祖煜.边坡与滑坡工程治理[M].人民交通出版社,2010.

[5]李慧青.金斗山滑坡治理施工方案[J].路线/路基,2009(12):20-23.

[6]王明学,李胡杰.四川九寨环线铜匠沟滑坡智力设计与施工[J].中国地质再喊与防治学报,2004(15):74-76.

[7]帅红岩,韩文喜,赵晋乾.Midas/GTS软件在边坡三维稳定分析中的应用[J].地质灾害与环境保护,2009,20(3):104-107.

[8]钟志辉,刘祚秋,杨光华,张玉成.基于Midas/GTS的 FLAC3D边坡建模技术及工程应用[J].西北地震学报,2011,33:261-265.

边坡治理篇5

【关键词】:高速公路 边坡治理科学使用可持续利用

【 abstract 】 both in construction stage, or in operation stage highway will inevitably around to the natural ecological produce direct or indirect influence, and brought a series of environmental pollution. As more outstanding is highway slope management and protection problem, which involves the highway safety, use fixed number of year, and the ecological environment, and many other factors, so, to slope of the management, we should be more attention, only in this way can we in the environmental protection safe condition sustainable development highway.

【 key words 】 : highway slope harness the scientific use of sustainable utilization

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A文章编号:

1.我国高速公路的发展概况

我国高速公路发展的时间虽然不长,但是发展速度却很快,在目前乃至今后相当长的一个时期内,发展高速公路,增强交通基础设施服务能力,加大基础设施投入,是提高国家综合竞争力的一个重要手段。在这一战略思想下,今后我国高速公路还是会快速发展。

2.我国高速公路面临的边坡治理问题

我国高速公路的确发展迅速,但同时也面临一系列的环境问题,如水土流失,噪音污染,植被破坏、废弃物污染等,给我国高速公路的发展带来了许多消极影响。其中比较突出的问题是公路边坡的治理与防护,由于高速公路具有封闭性,所以对于边坡的要求就相对一般的公路较高,而边坡施工质量的好坏直接关系到高速公路的使用质量与使用寿命,而我国复员辽阔,地形复杂,不同地区的地质环境不同,这就要求更高的施工质量,然而事实是我国高速公路边坡经常出现问题,如出现裂缝导致水土流失、滑坡等问题,对于行车安全造成了不利影响,边坡治理问题已成为影响发展高速公路的一个较大的阻碍。

3.以云贵高原高速公路边坡治理实例探讨高速公路边坡治理

云贵高原位于中国西南部,包括云南全部与贵州大部,以及广西西北部等,云贵高原分布着广泛的岩溶地貌,是喀斯特地貌。它是石灰岩在高温多雨的复杂化学反应条件下,经过漫长的岁月,被水溶解和侵蚀而逐渐形成的。地下和地表分布着许多溶洞、暗河、石芽、石笋、峰林等稀奇古怪的地貌。云贵高原是世界上岩溶地貌发育最完美、最典型的地区之一。要想在这一地区建设高速公路,其难度可想而知,所以在这一地区的交通发展迟缓于中国大部分地区,云贵高原的高速公路经常发生和危害最大的就是滑坡灾害,对行车人员的生命财产安全产生了许多消极影响,而滑坡问题最终还是归结于边坡治理的问题,所以边坡治理就显得至关重要。

边坡就是稳定路基,在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。而在山区高速公路建设过程中,根据高速公路“以直为准”的原则,就要在多山地区大规模挖山填坑和修筑公路路基,形成许多人造边坡,在云贵地区,由于喀斯特地貌的特殊缘故,土质特别疏松,在人工边坡构筑的过程中,岩土块原有的平衡状态被打破,使得岩体硬度下降,在云贵地区的特殊环境下,风化侵蚀等物理和化学作用比较明显,有的边坡在外部环境和内部共同的作用下趋于稳定,逐渐变成较为稳定的公路边坡,而有的则经过调整,不能达到平衡,而发生崩塌、滑坡等现象,形成不稳定的边坡。对不稳定的公路边坡,我们要经过一定的生物和工程措施,将其改造成为稳定的边坡。

在云贵地区边坡可能发生的病害主要可分为以下3类:(1)滑坡危害。山体上的部分岩土体向下脱落,使得大量土石滑落堆积于路面,影响交通安全和秩序。(2)崩塌危害。整个岩土块忽然脱离其所在山体从较陡的山坡上崩落下来,并顺山坡剧烈翻滚,最后堆落在公路边或山脚下。由于具有突隐蔽性和不确定性,造成的危害较大;(3)剥落危害。表层土石受风化侵蚀等作用,在雨水冲刷和地球引力作用下,不断沿山坡向下滚落。这些危害对公路的正常使用造成了不利影响,而且对公路交通安全也产生了较大的隐患,尤其是突发的滑坡危害更大。

在云贵地区,地震频发,岩体破碎,高速公路边坡不容易稳定,所以就要采取一些比较科学的治理措施,最常见的就是用防滑栓,防滑桩用于不明显的山体和土块滑动情况下,是比较好的加固方法。而对于比较庞大的山体或是岩土块,就要从上往下逐层加固,但其工作量是庞大的,而且其技术难度也可想而知。

在边坡治理的具体实施过程中,一般要根据现场边坡土层、、地质、生态环境等条件,结合以前该地治理经验,并根据公路对治理边坡“一次解决,操作方便”的规定进行治理。对边坡的治理要注意一下几点:(1)治理足够科学坚实但不破坏岩土块总体稳定平衡,有的岩体内部可能比较破碎,在治理过程中就要格外注意,既要治理好出现的问题,又不能破坏岩体本身的稳定,带来新的不稳定因素。(2)对周围环境不产生较大的负面影响。要充分考虑保护边坡周围生态环境问题。在工作前就要注意到这一问题,并一直贯穿于整个治理边坡过程中。(3)施工方便,费耗较低。

而在边坡施工前的考察也是不可缺少的,开挖前应提前规划、提前处理、一步到位。目前高速公路建设中开挖后而引起边坡不稳定再治理的现象十分普遍。滑坡发生后再进行治理,不仅工程量繁杂庞大,耗资甚巨,治理也较为困难。若能开工前提前设计、提前治理解决问题,则会事半功倍。再有就是进行滑坡的动态和静态监测。应运用各种先进技术,如GPS、RS等技术,对滑坡进行监测,对地面和地下移动进行观察,作好滑坡的预测工作,对滑坡频发地带变化和滑坡原理进行研究,进而制定科学合理的滑坡治理方案,这样才能产生良好的经济社会效益。

5.总结

高速公路边坡治理与防护问题始终是公路治理中的重点,经过对云贵高原高速公路治理实例的探讨,分析了一些边坡治理的基本方法,高速公路边坡治理要做到“因地而异”,灵活运用各种生物以及工程措施,做到“一次施工,终身使用”的施工质量,在未来我国高速公路快速发展的背景下,肯定会出现更多的科学治理边坡的方法,另外,在具体的施工过程中,要在其中找出可以互相搭配的方法。这也是边坡稳定处理工作中必须注意的问题。并非每一种边坡都适合生物护坡或工程护坡,要灵活运用各种方法,做到科学治理边坡,科学使用公路,可持续发展公路。

参考文献:

[1]马宗磊.试论铁路岩石边坡喷混植生植物护坡施工技术[J].大众科技,2006,""

[2]许英姿.公路边坡防护中常见格构锚固结构分析[J].桂林工学院学报,2003

[3]边坡喷锚支护施工技术浅议[J].金卡工程,2009,

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边坡治理篇6

关键词:公路边坡;稳定性;病害治理

在公路工程中,边坡施工是一项必不可少的环节,在公路安全高效运行中具有十分重要的作用。因而在边坡工程中,作为施工企业必须对公路边坡的病害类型有一个基本的认识,加强对边坡稳定性的分析,并采取有效的措施加强对边坡病害的治理,才能最大化地确保边坡安全高效地运行,进而在提高公路使用寿命的同时为人们的出行安全保驾护航。基于此,笔者结合自身工作实践,就此展开以下几点探究性的分析。

1.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。这些病害一旦得不到有效的治理,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。

2.公路边坡稳定性的分析方法

在公路边坡病害治理之前,应加强对其稳定性的分析,通过分析能有效的分析边坡目前所处的稳定现状及其未来的发展趋势,从而为边坡稳定性的提升采取合理化的措施。在边坡工程中,对其稳定的分析主要采取工程地质分析法,一般从公路边坡所在地的自然条件以及各种作用因素,从而对滑动和稳定之间的关系进行对比,最终对其稳定性的大小进行判断[1]。

3.公路边坡病害治理分析

3.1病害治理的准备工作

为了更好地加强边坡危害的治理,在做好边坡稳定性分析的基础上,还应做好相关准备工作,才能更好地确保治理的成效。具体来说,主要包含以下几个方面:

一是做好基础性的调研工作,即在确定病害治理方案之前,必须加强对地质地形、水文条件的调研,对病害的类型和程度以及导致滑坡的成因及各成因之间的关联进行分析,并综合多方面的因素进行分析;二是针对性地确定病害的治理方案;二是在做好基础调研工作的基础上,还应对病害的治理进行深入分析,从而最终确定针对性地治理方案。

3.2公路边坡病害治理措施

在公路边坡病害中,由于滑坡是最为常见的病害之一,因而加强公路边坡病害的治理就必须从治理滑坡入手,从而更好地治理崩塌和剥落等病害。基于此,笔者结合自身工作实践,就如何加强公路边坡滑坡病害的治理提出以下几点分析[2]。

3.2.1加强防排水施工

由于公路边坡滑坡最大的病原源于公路的地表水和地下水的侵蚀而导致。因而为了更好地治理滑坡,就必须做好防排水施工。在防排水施工过程中,应做好地表排水工作和地下排水工作。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。而平孔则主要在滑坡地下水排除过程中应用,由于其具有较强的经济性和便捷性,因而在滑坡地下水排除过程中得到了广泛地应用[3]。

3.2.2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。

3.2.3边坡加固和支挡技术

由于采取减重的措施只能降低下滑的速度,但难以确保其不再下滑,所以在减重的同时还应采取相应的措施予以配合。具体来说,主要有以下几点加固和支挡技术。

(1)重力式的抗滑挡土墙在公路边坡滑坡治理中的应用

在公路边坡滑坡治理中应用重力式的抗滑挡土墙,主要是利用挡土墙墙身的自重维持其在土力作用下的稳定,因而在公路边坡滑坡治理过程中得到了广泛的应用,但在应用过程中应精心确定墙背的坡度,并设置相应的卸荷平台,并将其墙基做成台阶形或倒坡形,墙体的高度以及基础埋设的深度,应结合地基性质、承载性能的需要以及水文地质和地形条件等进行验算并确定,尤其应尽可能地避免由于出现不均匀的沉降而导致其出现开裂,并结合地质条件的边和以及墙身和墙高的变化针对性地进行伸缩缝和沉降缝的设置。以最大化的确保其安全稳定地确保公路边坡的稳定性,从而达到治理滑坡的目的。

(2)抗滑桩在公路边坡滑坡治理中的应用

在公路边坡滑坡治理中,除了应用重力式的抗滑挡土墙外,还可以应用抗滑桩。所谓抗滑桩,就是在将桩柱穿过滑体插入滑床的稳定部分,以达到固定滑体的目的,通常情况下,抗滑桩以群体的方式出现,在多根抗滑桩形成的桩群下实现对滑体的支撑,达到预防滑体滑动的目的。与抗滑墙相比较,虽然其施工较为复杂,但是其具有抗滑性能好的优点,因而在公路滑坡治理中得到了有效的应用,而另一个缺点就是造价达,所以在使用之前应对其设计进行优化,采取优化论数学模型对其优化,并结合工程实际进行深入调研,确定抗滑桩的结构形式和数量,以最大化的确保抗滑性能的同时降低工程的造价。

(3)预应力锚固在公路边坡滑坡治理中的应用

预应力锚固是近些年发展起来的边坡加固的一种新型防护工程措施,在公路滑坡防治中也有许多成功的工程实例。它对岩质陡坡和危岩的加固,滑移面埋深浅的岩质滑坡加固效果很好,也可以用于强风化岩质陡边坡加固喷锚护壁。预应力锚固岩体边坡的优越性在于能为节理岩体边坡、断层、软弱带等提供一种强有力的主动支护手段。预应力锚固常常与抗滑桩以及抗滑挡墙结合使用,形成预应力的锚索(杆)抗滑桩。由于在桩上增加了预应力锚索,使桩的埋深变浅,断面变小,可以节省材料和投资,经济效益显著[4]。

4.结语

综上所述,对公路边坡的稳定性及边坡病害的治理措施进行分析具有十分重要的意义。作为新时期背景下的路桥施工企业,必须在公路工程建设过程中加强边坡稳定性的分析,采取有效的措施防止边坡病害的出现,最大程度确保公路边坡的稳定性,进而为整个公路工程质量提升的同时确保行车的安全性,并为我国交通事业的发展而不懈努力。

参考文献:

[1]覃学友.公路边坡稳定性分析及治理[J].技术与市场,2011,09:54-55+57.

[2]冯文凯.库岸公路边坡稳定性风险分析[D].成都理工大学,2005.

边坡治理篇7

关键词: 边坡支护边坡治理方法

中图分类号:TU7 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0000-00

边坡是人工边坡和自然岸斜坡的统称,是最常见的一种自然地质环境。边坡处治是一项技术复杂、施工难度大的灾害防治工程,特别是在地质条件复杂、人工边坡和自然边坡环境较为恶劣的的西部地区,各类工程建设遇到的边坡问题尤为突出。如何准确分析边坡的稳定性、提出既经济又安全的最优处治方案,是人们长期以来不断探索的关键技术问题。

本文结合笔者对汕头某住宅小区项目边坡支护和治理工作中的体会,通过在山地条件下的边坡支护分析方法进行归纳总结,对在山地和孤石多的地段进行边坡支护提出了一套行之有效的方法。

一、工程概况

该工程为一大型综合性住宅小区,小区的规划总用地面积约21.7万,总建筑面积约63.6万,地下车库总建筑面积约1.43万。场地三面环山,西南高东北低。需要治理的坡体陡峻,岩土性质变化大,孤石群体多;岩体中构造节理裂隙发育,走向和产状不很固定,部分存在大角度顺坡倾斜特点;岩土层中含水量不大但透水性好,遇暴雨易软化成砂土状泄流,形成小型泥石流和冲沟。

工程建设场区北、南、西三面环山,东面为国道,东部和中部区域较为平坦,属丘陵坡地,坡顶外植被繁茂。坡体和地基的岩土组成主要为花岗岩基岩,局部覆盖有坡积及山前冲(堆)积物。场地开阔平坦,标高为14.90-17.97m。边坡的长度约为200m,顶点高程范围为61.0 m -74.9m,平均70.0m,边坡坡脚拟建的道路高程为38.0m -43.0m,住宅楼的基坑底面高程为21.0m。其中路面以上的边坡高度为30-35 m,可允许的坡体放坡最小范围为14m,平均放坡允许范围为20m;路面至基坑底面的高度约为19m;基坑开挖深度为17.5m,边坡坡脚至基坑边线的距离约为18m-20m。边坡东段顶面有一个微波站及若干坟墓,限制了边坡的放坡范围。

根据区域地质背景和房建勘察报告,地质构造总体稳定。但因周边为高边坡体,且各栋建筑的标高高差较大,属于建筑抗震不利地段。

二、边坡整体分析

1.外环道路以上为超高边坡(平均坡高30m),外环路以下为建筑基坑,开挖深度约为19m,即总体大边坡高度在50m左右。且受坡顶原有建筑限制,可利用的平均宽度仅为20m。

2.边坡治理范围内存在大量不能移除大量的孤石,孤石的存在同时给勘察带来干扰,为边坡和基坑治理支护设计带来难度和不确定因素;部分地段的岩体构造产状与坡面倾向为小角度同向相交,对边坡治理不利,需重点考察。

3.由于整体规划的高差需要消化,造成外环路以下的地下室开挖深度深大,且距离边坡坡脚较近,边坡治理后不能对地下室的结构形成过大压力,影响主体结构的安全。

4.整体边坡,放坡范围小造成坡体陡峻,给边坡治理施工带来难度,同时也给坡面绿化带来难度,边坡设计时需前瞻性考虑这些要素。

三、处理方法

1. 修坡。以坡体顶面微波站的边线为界,保留坡顶原有道路,确定坡顶放坡边界,以外环路外侧边为底边,考虑小区市政管线位置和排洪沟的宽度确定坡底界线,并按10米为一级进行多级放坡,尽量保持现状边坡。每一级放坡段设置1.5m宽马道(平台),各个剖面的马道标高应尽量统一,以保证边坡立面美观,为坡面绿化创造条件。

2. 坡体防护。在坡面设置格构梁,间距约2×2m,在格构梁交点处设置预应力锚索或锚杆(坡脚附近),锚索长约24-30 m,φ150,入射角25-30度,锚杆长约12-18m,φ130,入射角15-20度。在部分下滑力较大处需设置挡土桩。

3. 基坑支护。采用直径1200@2000的灌注桩,并依据楼板位置设置多排锚索与土钉,预应力锚索长约16m ,间距2000,φ150,入射角20度,锚杆长约10-12m,φ110,入射角15度。

4. 坡面绿化。若坡面较为陡峭,则需采用爬藤植物,并在马道上预留种植槽;如坡面平缓,则在格构梁间喷种植被。

5. 基坑边线外移至楼梯外边线处。

四、结语

在边坡支护过程中,应根据边坡稳定性的分析,合理的选择边坡的支护方式。同时应注意与周围关联性项目的处理方式,在施工中通过两者之间的标高和结构特点,采用不同方式进行衔接,保证了整个边坡的稳定。

随着人与自然和谐相处的观念深入人心,边坡绿化也显得更加重要,在边坡支护后期的绿化过程中,必须处理好边坡的景观问题。

参 考 文 献:

1.林本海、刘玉树,筏板基础选型和设计方法研讨,建筑结构,1999年第12期。

2.陆培炎,《科技著作及论文选集》,科学出版社,2007;

3.刘阳花,新型支护结构在边坡治理中应用[J], 岩土工程界,2007(05):63-65

4.崔政权,边坡工程理论与实际发展,北京:中国水利水电出版社,1999

1作者简介:许敏:女,华侨大学土木工程学院在读工程硕士,汕头市建设职业技术学校工程师、讲师研究方向:建筑与土木工程

边坡治理篇8

关键词:高边坡 抗滑结构 锚固 减载 排水 治理 水利水电工程

边坡稳定问题是 水利’);">水利 水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行。

我国曾有几十个 水利 水电工程在 施工’);">施工 中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国 水利 水电工程 施工 中一个比较严峻的问题,有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站,如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体,拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体,龙滩水电站左岸存在总方量1000万m3倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此,加快 水利 水电边坡工程的科研步伐,开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、 施工 、监测技术,已经成为 水利 水电科研攻关的重大课题。

高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多,因此,我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中,不断总结经验教训,积极开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和 施工 新技术,成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就 水利 水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。

1、混凝土抗滑 结构’);">结构 的应用

1.1 混凝土抗滑桩

我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始,该项技术得到了推广,并从理论上得到了完善和提高。到80年代,高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。 抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上,在584m高程上设置1排,在597m高程平台上设置1排,桩中心距6m,桩深为25~39m,其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1/4,断面尺寸为3m×4m,设置15kg/m轻型钢轨作为受力筋,回填200号混凝土,每根抗滑桩的抗剪强度为12840kN,17根全部建成后,可以承受滑坡体总滑动推力218280kN。

第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工,5月下旬开始浇筑,6月1日结束。第二批抗滑桩 施工 是在1987~1988年枯水期内完成的。

抗滑桩开挖深度达3~4m后,在井壁喷30~40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护,喷混凝土厚度10~15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后,进行钢筋绑扎和钢轨吊装。 抗滑桩的建成,对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。

天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后,坡体的监测成果表明:下山包滑坡体一直处于稳定状态,而且有一定的安全储备。

安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层,由于对两岸进行了大规模的开挖 施工 ,所形成的开挖边坡最大高度达200余m,单坡段一般高度在30~40m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放,断面暴露,再加上雨水的侵入,破坏了边坡的稳定,致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡,严重地影响了工程的 施工 ,成为电站建设中的重大技术难题。

采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段,在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩,每根桩都贯穿几个棱体,最深的达35m,桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的 施工 ,桩身用大孔径钻机钻成,孔壁完整,进度较快,两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑:在溢洪道未形成时,抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑,不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力;在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板,此时按滑坡的下滑力考虑。 1.2 混凝土沉井

沉井是一种混凝土框架 结构 , 施工 中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用。 为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活,确保基坑的安全 施工 ,对左岸边坡的整体进行稳定分析后,决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。

沉井 结构 设计根据沉井的受力状态、基坑的 施工 条件和沉井的场地布置等因素决定,沉井 结构 平面呈“田”字形,井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm,下部厚90cm;横隔墙厚度为50cm,隔墙底高于刃脚踏面1.5m,便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m,分成4、3、4m高的3节。

沉井 施工 包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。

下沉采用人工开挖方式,由人力除渣,简易设备运输,下沉过程中需控制防偏问题,做到及时纠正。合理的开挖顺序是:先开挖中间,后开挖四边;先开挖短边,后开挖长边。沉井就位后清洗基面,设置φ25锚杆(锚杆间距为2m,深3.5m),再浇筑150号混凝土封底,最后用100号毛石混凝土填心。

沉井工程建成至今,已经受了多年的运行考验。目前,首部边坡是稳定的,沉井在边坡稳定中的作用是明显的。

1.3 混凝土框架和喷混凝土护坡

混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性,防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有 结构 物轻,材料用量省, 施工 方便,适用面广,便于排水,以及可与其他措施结合使用的特点。

天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架,框架分两种型式。滑面附近框架,其节点设长锚杆穿过滑面,为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统;距滑面较远的坡面框架,节点设短锚杆,与强风化坡面在一定范围内形成整体。 在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。

1.4 混凝土挡墙

混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法,它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展。 天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙,以防止古滑坡体的复活,部分坡面采用浆砌块石护面加固,坡脚680m高程设置混凝土防护墙。

在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施,综合治理边坡工程。

1.5 锚固洞

边坡治理篇9

关键词: 高边坡治理;高速公路;生态保护

Abstract: we should see that at present a lot of highway of high slope of ecological treatment often caused great destruction, so this paper is necessary to control the subject of high slope is discussed.

Keywords: high slope management; Highways; and Ecological protection

中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:

概述:中国高速公路飞速发展取得了举世瞩目的成就,我国高速公路的总里程跃居于世界的前列。公路高边坡的问题伴随着高速公路的发展而变得日益严重起来,高速公路高边坡的问题的出现呈现了强烈的具有中国的特色,由我国特有的地形地质的条件与大规模工程的建设所决定。尤其是80年代以来,我国的经济高速增长,资源和能源开发迅速,高速公路高边坡工程越来越多、规模越来越大、类型变得越来越复杂、工程也越来越艰巨。而高速公路高边坡则要穿越岩层分布区,这样高速公路高边坡工程的要求就咬相对严格的多,要使高速公路高边坡使用年限长永久就要严格设计施工为国家节约资源和能源。

一、高速公路中高边坡病害产生的几点原因

高速公路高边坡治理是将地质的一部分改造人为需要的工程,高速公路高边坡的稳定性主要受控于地质的条件和人为改造程度这俩个方面。高速公路高边坡会有很多的病害,高速公路高边坡的防治技术一般有工程地质勘察方法和内容,稳定性的分析和评价方法与理论,监测的技术与治理工程的设计原则,加固工程的结构设计这两大方面。由于高速公路高边坡对自然稳定或不稳定山坡人工为的改造而这种改造工程远远要大于自然改造的速度。

(1)高速公路高边坡的防护措施相对落后,在技术上要与时俱进。高速公路边坡的防护在设计中需要大量的采用护面墙与拱型截水骨架等这些密集的边坡防护的方式。但往往这些防护措施的材料过于简单化,虽然如今也起到了一定的作用。但很多的高速公路边坡建设工地中很难找到优质的砌筑材料,而若从外地运入则需要耗费大量的人力和财力。所以高速公路高边坡防护的措施要采用最新的科技技术来节约成本。

(2)高速公路高边坡预防病害主要还要重视生态环境的保护上。在以前我国由于经济的飞速发展工程量大等的原因致使对于环境保护意识不够重视。大量的施工残骸等都严重破坏着生物物的生长,而被高速公路边坡破坏了的生物就永久都不能够恢复。造成了严重的环境破坏,在缺乏植物的高速公路边坡不利于水土的保持,这样大量雨水就直接冲刷下来同时也加大了对周边的地区冲刷给周围的环境也造成了很大的影响。另一方面同时特影响高速公路行车的效果,岩石跟混凝土不仅美观差同时也不吸收汽车的尾气。同时大量雨水冲刷边坡墙体,长久积水对于边坡地基又腐蚀作用,对于高速公路边坡安全带来危害。

二、高速公路的边坡常见的病害因素

公路边坡要坚固且稳定,否则会造成通车的不安全,也容易引起交通堵塞。所以在保持美观的前提下要重视高速公路边坡的稳定性。高速公路边坡常见的病害之一是高边坡不稳定发生了滑塌和崩坍,在高速公路堤坝处因为压实的不足产生了滑移与沉陷。勘察不详造成,

再有施工的不慎,如爆破和防护的工程不利于原本稳定边坡产生滑动和崩塌。

三、关于治理高速公路边坡

采用合理的边坡坡率和形式,防护工程要细致。防水和排水设施要做好,要有效的防止水患。最大程度上保证高速公路边坡的稳定性,而对于已经失去稳定性的高速公路边坡要作好细致的工程地质勘察和测绘,要定点布置工程的地质勘探点,还要经常采取岩土、水样等进行试验,以为作出正确考核,作出正确的设计方案。对于危害大的高速公路边坡如滑坡、和大型崩塌等,可采取单项的工程进行治理,从设计上到施工上,有同一个单位设计施工,专家进行评审,确定好最佳的方案进行施工,施工时要又工程监理,以确保施工的质量,使工程达到最佳的效果。

四、高速公路中高边坡治理的相关措施

(1)最好建立起高速公路边坡综合治理措施。高速公路边坡一般分为防护和绿化两个部分采取相关的措施。高速公路边坡的防护和绿化是密切相关,遥相呼应的,应该要综合考虑问题,注意生态绿化的保护,将高速公路边坡工程和绿化环节相结合。需要运用好综合治理的概念来实施。

(2)贯彻动态设计的原则。主要是针对挖方边坡。对于高速公路边坡所用的材料,要精细而准确,地质情况具有多变性,所以在工程开始后的地质情况往往与预期设计的有所不同。因此,高速公路边坡工程的措施必须要开挖后根据出现的实质地质情况而随时调整。这样对症下药做到保证高速公路边坡的稳定,同时兼顾节约资金成本。

(3)力求高速公路边坡的全路段实现绿化。生态坏境很重要,要做好高速公路边坡的绿化,既可以美化环境又可以对山体滑坡等自然灾害起到一定的防护措施。又可以对于行车起到调节视野作用。

(4)试用新科技跟上发展理念引用新型技术。实现智能化管理,降低人力物力成本,为了实现防护和绿化并重的目标,我国现在进行许多高科技新理念的高速公路边坡防护与绿化技术的试点。对已实行的项目科技进行推广,实行多功能综合的运用。

五、结束语

高速公路边坡工程将理论与实际相结合。只有这样,不断的提高高速公路边坡理论和实践的水平。尽管公路系统对山区高速公路边坡病害的防治工程进行了大量研究总结取得了一定的研究成果。对以下几个方面的问题还需药进一步的探讨,例如:地下排水效果、多排桩推力的分配、(高悬臂桩、埋入式桩)、特殊地层滑坡的原因、微型桩结构与计算的方法等,使高速公路高边坡使用年限长永久就要严格设计施工为国家节约资源和能源。

参考文献:

[1] 黄润秋.赵建军.巨能攀等.汤屯高速公路顺层岩质边坡变形机制分析及治理对策研究[J].岩石力学与工程学报,2007(26);

边坡治理篇10

关键词:高速公路;高边坡;防治;探讨

中图分类号: U412.36+6 文献标识码: A 文章编号:

1 高边坡病害的主要类型

通常情况下高度大于30m 的岩质边坡和高度大于20m的土质边坡为高边坡。有关高边坡病害的分类方法很多,从病害体形成的时间以及与边坡工程的关系等方面对高边坡病害进行分类,高边坡病害可分为在边坡工程开挖之前及在边坡工程活动中两种。

2 高边坡病害的变形机理

若假定岩土体为弹塑性材料,则仅就坡体在开挖后的应力和位移调整结果而言,依据坡体岩土体的不同强度和不同开挖方式(包括开挖高度、开挖面坡角),边坡可能产生三种程度不同的病害:

(1)当边坡岩土体的强度较高或边坡开挖高度较低或开挖面坡角较小时,坡体内的应力和位移调整四有限的,坡体的变形局限在弹性范围内。但坡体的开挖终究会对边坡体的稳定性产生不利影响,坡体内各点的安全储备会有不同程度的变化(增大或减小)。因开挖引起的坡体内点安全度减小的区域可称为开挖影响区或称松弛区;

(2)当边坡岩土体的强度较低或边坡开挖高度较高或开挖面坡角较大时,坡体内的应力和位移调整较大,边坡体的变形已经超出了弹性变形的范围,开始出现塑性破坏。但这时的塑性流动并不明显,仅是坡体局部的应力达到材料的塑性屈服点,反映在坡移上就是坡移呈坡面大坡内小的变化规律,坡移并无明显的不连续面。因开挖引起的坡体内出现塑性变形的区域为开挖松动区;

3 高边坡病害治理

3.1 高边坡加固

对边坡而言,由于坡体的开挖,原有的应力场因坡体的开挖卸荷而导致应力进行重新分布,应力的重分布也将导致坡体变形的调整。开挖后不会出现高边坡病害,加固过程仅仅以限制变形和防止高边坡出现长期的变形损伤为主,如果岩体开挖后,立即对边坡进行加固,能有效地约束后续的塑性变形计流变变形,不致岩体的过度损伤,但此时加固工程量要大。如果岩体开挖后暂不加固,待后续变形充分发展一段时间后再加固,这样虽然加固量小些,但岩体可能会过度的损伤,质量劣化过大,对岩体整体稳定不利。对高边坡开挖卸荷引起病害几率高的边坡,虽然也符合以上有关高边坡变形损伤的机理,但是由于坡体内控制坡体变形的软弱结构面其强度参数岁时间的降低比岩体强度自然地损伤速度要快得多,因此开挖卸荷引起变形破坏的规模大、概率高,如果岩体开挖后,立即对边坡进行加固,能有效地约束后续的塑性变形及流变变形,不致岩体的过度损伤。因此,尽早进行高边坡的加固,最后选择超前加固为主,人为限制大变形的出现。

3.2 高边坡变形控制

开挖引起的边坡影响区岩土体由松弛发展到松动再到滑动,坡体即会出现整体的华裔破坏,由于组成坡体的岩土材料的复杂性,坡体变形一旦出现塑性变形,一般是不可逆的,坡体一旦松弛变形,其变形牵引范围往往会随外界影响因素的作用不断扩大。具体高边坡治理工作中队高边坡变形控制的途径主要集中在设计方案的选择与施工工序的设计两方面。

3.2.1 设计方案的选择

3.2.1.1以主动防护为主

对边坡变形最好的控制是做到对变形的主动控制,即在边坡变形的初期,通过人为地主动施加平衡外力,主动地约束坡体的进一步变形。工程措施的选择上尽量以预应力锚固工程为主。

3.2.1.2注意整体与局部的稳定问题

高边坡工程边坡较高,除了已经确认的可能导致边坡失稳的结构面、软弱夹层等不利层、面外,应注意沿坡面出现盈利集中的问题,特别是除了坡脚以外的其他可能的应力集中点,当按照整体检算布设工程后,边坡的薄弱点会随外界条件的变化可能出现调整,因此设计工作应对此问题有充分认识,防止出现冒顶、中部剪出等局部变形加剧导致的坡体失稳问题出现。

3.2.1.3防止出现人为的不利附加变形

预应力锚固工作作为高边坡主要的变形控制工程是无可替代的,但是由于其主动地外加荷载存在,预加外力作用导致的附加变形时不可避免的,预锚力所引起的预锚附加应力场是否会造成岩体局部破坏,以及这种局部破坏是否会进一步发展为整体破坏,应引起足够重视。多数时间这种变形时有利的,但是如果不分坡体具体情况的随意使用,附加变形有可能带来不利的影响,严重的可能导致坡体出现新的变形失稳。

3.2.1.4注意预应力锚墩的使用

预应力锚墩(格子梁)工程作为预应力锚索框架工程的有利补充在工程实际中已广泛使用,但是由于其单点受力,缺少框架工程变形协调的作用,因此在边坡变形控制中具有明显的局限性和适用范围,当坡面岩体破碎,整体性较差时英慎用该型结构。

3.2.1.5锚固长度的考虑

一般认为只要有足够的锚固力,就不会发生锚固破坏,这种观点不够全面。预锚加固的作用不仅在于提供直接平衡力、限制岩体变形,更在于加强岩体结构、提高岩体强度以及参与调整应力状态。岩体之所以失稳或有失稳的趋势,从根本上说是由岩体自身的结构特点和材料特性,以及天然因素或人为因素所引起的应力重分布所决定的,而预锚加固的实质就是施加主动的锚固力:一方面使岩体的结构得到加强,大大提高岩体的承载能力,另一方面,在岩体内产生预锚附加应力场,使不利的应力状态得到调整和改善,从而提高岩体稳定的可靠度。

3.2.2 施工工序的设计

高边坡病害工程施工时变形控制的另一方面。在注意减少爆破、降雨、不合理施工等对坡体稳定不利影响的前提下,根据不同的地质条件和边坡告诉,结合设计要求目前经常采用的几种有效的变形控制施工方式有以下几种:

3.2.2.1分级稳定、坡脚锚固桩预加固

为了保证边坡在施工过程中的稳定性,配合机械化大拉槽带瓦,在边坡高度高度不太高(一般不超过30m),且有放坡条件时,采用了分级稳定的设计方法。即将每级边坡按该地层中的稳定边坡坡率放坡,并设坡面防护措施,每级之间设一定宽度的平台(3~4m),在施工至第一级平台标高,停止开挖,先作坡脚锚固桩预加固,待锚固桩竣工达到一定强度后,再开挖桩前土体。

3.2.2.2分级开挖、分级锚固

当边坡过高,且无放坡条件时,采用了分级预应力锚索加固设计方法。即设计中采用台阶式边坡,每级边坡采用预应力锚索加固。每级边坡之间设一定宽度的平台(2~4m)。这样既保证了边坡施工中的临时稳定,也确保了边坡的整体稳定。坡脚可采用桩或挡土墙固脚。以上两种情况当施工条件容许时,在坡体未开挖之前,先施工坡脚抗滑桩工程,对坡体的变形控制效果会更好。

五、结论

限制和控制坡体变形是高边坡病害治理工程的主要目的,从边坡变形机理可见,在边坡开挖松弛之前进行变形控制是最佳的控制。总之高边坡变形控制问题是高边坡病害治理的主要问题,由于高边坡问题的复杂性,有关高边坡病害机理以及变形控制的问题还有许多值得研究的地方。

参考文献