针对高边坡设计与加固分析探讨

　　(2)边坡变形:在边坡范围内工程地质条件较差,或含水量高,或有倾向临空的不利结构面,变形破坏可以是一级或数级边坡的变形,但破坏深度一般不超过6～7m,在边坡范围内发生如坍塌、浅层滑坡、局部楔形体滑动等。针对此类边坡变形病害,采用改变坡形、坡度或作一些如锚杆框架、仰斜排水孔等一般加固及排水措施,即可防止病害的发生及变形规模的进一步扩大。
　　(3)坡面变形:坡体、边坡自身是稳定的,但坡面在外界因素作用下,因剥蚀、风化、冲刷等产生坡面变形,如碎落、剥落、落石、溜坍、冲沟等,破坏深度一般为坡体表层1～2m范围,此类变形只需采取防护措施(如护面墙、浆砌片石护坡、拱形骨架内植草、网格骨架内植草等),即可防止坡面的变形。针对坡体变形、边坡变形、坡面变形,相应的应求得坡体稳定、边坡稳定、坡面稳定,只有三者同时达到稳定,才能做到真正意义上的路堑高边坡的稳定。而这三者是相辅相成的,坡体稳定是边坡稳定的基础,同样,如果没有边坡稳定,坡面稳定无从谈起;而另一方面,坡面失稳进一步发展可能诱发边坡失稳,边坡失稳如不加以有效处理,变形规模扩大会导致坡体变形的发生。
　　4高边坡的调查与勘探
　　调查勘探是高边坡设计的依据,它包括:
　　(1)收集边坡所在地段的地层岩性,地质构造、降雨、地震及线路平、纵、横断面的设计资料等。
　　(2)边坡所在山坡的走向、坡向、坡高,各分段的坡形、坡率、坡高;有无剥蚀平台;植被状况;河流、沟谷发育程度,分布密度、切割深度、走向、沟形、沟岸稳定状况;自然山坡上有无变形现象,其类型、规模和产生的部位。
　　(3)线路在山坡上的位置、走向,欲开挖边坡的高度和形式。
　　(4)当地同类地层中已有人工边坡的形式和稳定状况。
　　(5)山坡和边坡上地下水出露位置,高程、流量变化。
　　(6)边坡地段的地层、岩性、产状、风化程度、强度特征,不同地层在边坡上的分布位置,有无软弱夹层或接触面,其产状及其与边坡开挖面的关系。
　　(7)地质构造(主要是小构造)的分布位置、产状、发育程度、延伸长度、充填物、含水状况,及其与开挖面的关系。
　　(8)坡体结构类型,分类均质体结构,近水平层状结构,顺倾层状结构,反倾层状结构,碎裂状结构和块状结构。
　　(9)边坡施工方法,包括施工季节、开挖顺序和开挖方式(如爆破等)。
　　(10)边坡变形历史过程,变形类型,发生时间、部位、裂缝分布、发展过程,及其与施工和降雨等的关系。
　　(11)对地面调查尚不能查清的内容应布置必要的勘探(钻探、物探、坑槽探等综合手段)监测和试验(岩、土、水试验)。一般一段边坡至少布设一个控制性断面,主要了解地层界面、风化界面、软弱夹层及地下水分布情况。
　　5高边坡设计的基本原则和方法
　　5.1设计的基本原则
　　(1)高边坡根据其使用年限和保护对象的重要性,应是安全可靠的。
　　(2)高度40m以下的边坡原则上以放稳定坡率为主,大于40m的边坡,放缓边坡可能增加大量弃方,破坏大量植被、增大征地量,于环保不利。应采取较陡的坡率增加支挡加固工程
　　以减小边坡高度。
　　(3)由于坡脚应力和地下水集中,加固工程应贯彻“固脚强腰”的原则“,固脚”即加强坡脚1、2或3级边坡的支撑力“,强腰”则是防止高边坡的局部失稳。既要保整体稳定,也要保局部稳定。
　　(4)高边坡设计应有完善的地表和地下排水系统,减少水对边坡稳定的影响。
　　(5)高边坡设计应充分考虑环境保护,美化环境。
　　5.2高边坡的设计方法
　　高边坡设计目前尚无统一的方法,一般采用三种方法相结合:
　　(1)工程地质比拟法:从自然稳定坡的调查中寻找可供比拟的坡形、坡率和坡高。
　　(2)力学计算法:选择符合坡体结构和破坏模式的计算方法对设计的坡形进行稳定性计算,调整坡形或增加支挡工程以达到合理的设计。既保整体稳定,又保局部稳定。
　　(3)经验对比法:以类似地质条件下稳定的人工边坡作参考设计新的边坡。加固工程目前广泛采用的有预应力锚索框架(地梁、墩)、预应力锚索桩、普通抗滑桩和挡土墙等,应根据实际条件选用。
　　6高边坡设计的特殊性
　　(1)详细的地质资料是设计的前提。前已提到,高边坡是将地质体的一部分改造成为人为工程,其稳定性受控于地质条件和人为改造的程度,设计的边坡只有符合岩土体的地层岩性、结构、构造、风化程度、及强度特征时才能保持稳定。否则就会发生变形。
　　(2)高边坡设计是预测性设计。由于线长、点多,前期地质调查和勘探中对高边坡重视不够,而且变形尚未发生,因此其设计是在对开挖后可能产生的变形类型、规模、部位的预测中设计的。资料充分,预测准确者取得成功,否则会造成失败。
　　(3)高边坡设计是风险性设计。地质资料的不足使设计依据不充分,存在某种盲目性。地质条件的复杂多变,难以勘察清楚也使设计具有风险性。自然斜坡是在漫长的地质历史过程中形成的,人工边坡则是在几个月时间内开挖形成,改变了坡体的应力状态,因此开挖后坡体松弛变形、地表水下渗是必然要发生的,如何控制在允许的范围内,人们对自然的认识还有差距,因而也具有风险性。
　　(4)高边坡设计应该是动态的。由于种种条件的限制,开挖前对边坡的地质情况难以了解清楚,设计也难以完全符合实际。因此要把地质工作延伸到施工过程中,随着开挖暴露,进一步了解地质条件的变化,进行设计的调整或变更,即所谓“动态设计,信息化施工”。
　　(5)高边坡设计对施工程序和方法应提出严格要求。高边坡变形破坏,既有设计上的原因,也有施工程序和方法不当的原因。如雨季施工大量雨水渗入坡体软化软弱面;不分层开挖、逐级支挡防护,而一挖到底造成边坡变形;大药量爆破造成岩体破碎、软弱面松动,甚至滑坡等。因此在设计文件中对施工程序和方法应提出严格的要求。可以看出,高边坡设计从调查、勘探、设计到施工是一个环环相扣的系统工程,哪一环出现问题都可能造成边坡失稳变形。

 2/2   首页 上一页 1 2