高速公路左側山體邊坡支護結構設計分析

趙亞軍

摘 要：文章以甘肅省境內某高速公路左側山體邊坡為研究對象，對其采用的支護結構設計方法進行了探討和分析，提出了復合方案對其進行加固處理，有利于邊坡支護結構的穩(wěn)定性。土質坡段按照設計坡率修整坡面，并采用鋼筋砼格構梁+錨桿進行了支護設計。

關鍵詞：高速公路；邊坡；支護；防護網(wǎng)；鋼筋砼格構梁；錨桿

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0086-02

1 工程概況

某高速公路位于甘肅境內，由于公路用地內需開挖左側山體及場地整平填方，左側山體的開挖將形成大面積的裸露邊坡，屆時擬開挖邊坡長約700m，高約7～50 m，場地內形成的填方邊坡長約671m，高約2.5～4.5m。根據(jù)《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50 330-2013）確定邊坡安全等級為一級，需要采取有效的設計方案對其進行邊坡支護結構的設計。

2 地質條件

2.1 地形地貌

邊坡原始地貌為剝蝕殘丘，山體植被覆蓋率一般，邊坡周圍人類工程活動較少。邊坡所在山體呈南北走向，丘頂高程介于65.10～103.25m之間，山腳高程約27.28～31.63m，相對高差約37.32～71.62m，自然坡度20～26°。自然山體一般植被發(fā)育，多為喬木及雜草，局部見黃杏等果木，覆蓋率可達80%。坡下擬建高速公路。

2.2 地層巖性

根據(jù)區(qū)域地質資料及工程地質測繪、鉆探等成果資料，區(qū)內地層主要有第四系新近沉積沖積層、第四系全新統(tǒng)沖洪積層、第四系中更新統(tǒng)坡殘積層和石炭系下統(tǒng)測水組沉積巖，各地層由上至下分述如下：（1）第四系新近沉積沖積層粘土：褐黃色，濕，可塑。光滑，無搖震反應，干強度高，韌性高。零星分布于場地范圍內，層厚2.00～9.30m。（2）第四系全新統(tǒng)沖洪積層中砂：褐黃、褐灰等色，主要成分為石英質，混少量粘性土。飽和，稍～中密。零星分布于場地范圍內，層厚0.70～3.50m。（3）第四系中更新統(tǒng)坡殘積層粉質粘土：褐黃、磚紅色，稍濕，可～硬塑狀，局部夾有強～中等風化巖塊。稍光滑，搖振反應無，干強度高，韌性中等。層厚1.8～8.0m。（4）石炭系下統(tǒng)測水組沉積巖砂巖：褐紅、褐黃、灰褐色，以粉砂巖為主，主要成分為長石、石英等，粉、細粒結構，層狀構造，泥質、鐵質、鈣質等膠結。據(jù)其風化程度及裂隙發(fā)育程度的差異可將其劃分為全、強、中風化三層。由于該砂巖層為長石石英砂巖及泥質粉砂巖互層，各巖巖性不一，軟硬相間，風化不均，致使該層常出現(xiàn)全、強風化巖中夾中等風化巖。

2.3 水文地質條件

邊坡設計區(qū)處于剝蝕殘丘，根據(jù)地下水賦存條件及含水巖組特征，將其劃分為松散土類孔隙水、基巖裂隙水兩種類型。

3 邊坡支護結構設計

3.1 設計參數(shù)選取

根據(jù)巖土原位測試和室內試驗結果，依據(jù)《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50 330-2013）中有關規(guī)定，類比同地區(qū)同條件的工程經驗，邊坡體穩(wěn)定性及邊坡支護設計時所需的巖土物理力學參數(shù)值，詳細選擇詳見表1。

3.2 邊坡截排水系統(tǒng)

由于邊坡匯水面積大，地表水受大氣降水影響顯著，對該邊必須進行有組織的排水。具體措施如下：邊坡截排水系統(tǒng)包括坡頂截水溝、平臺排水溝、坡腳排水溝、縱向跌水溝等幾部分。坡頂后緣山體匯水經過截水溝、跌水溝匯集到坡腳排水溝，經過坡腳排水溝匯入到工廠周邊的市政排水系統(tǒng)。（1）坡頂設置1000mm×1200mm截水溝，截排坡頂后緣山體匯水，通過縱向排水系統(tǒng)聚流至坡腳排水系統(tǒng)。（2）平臺設置400mm×400mm排水溝，截排坡面匯水，通過縱向排水系統(tǒng)聚流至坡腳排水系統(tǒng)。（3）坡腳設置1200mm×1200mm排水溝，邊坡坡腳與廠區(qū)圍墻相臨，沿坡腳通長設置排水溝受到廠區(qū)內場地限制，因此在邊坡東西兩側設置局部排水，匯集坡頂水流。（4）水流流向主要是按設計水流方向由高往低匯流，最后集中到坡底，引入市政排水系統(tǒng)。

3.3 邊坡支護方案

因坡體地層巖性變化較大，本著動態(tài)設計動態(tài)施工的原則，采用復合方案來加固邊坡?；鶐r段主要為掛SNS主動柔性防護網(wǎng)+錨桿進行支護；土質坡段按照設計坡率修整坡面，并采用鋼筋砼格構梁+錨桿進行支護，格構梁呈井字形布置，節(jié)點處設置錨桿，格構梁之間進行綠化。當施工過程中發(fā)現(xiàn)實際地層情況與設計采用地層情況差異較大時，應及時反饋，必要時進行調整。（1）削坡：原則少削坡，土質坡段坡率約為1︰1～1︰0.75，基巖坡段坡率約為1：0.75。（2）鋼筋砼格構梁：格構梁截面為400mm×400mm及600mm×600mm兩種尺寸，水平間距2500mm，豎向間距2500mm，在格構梁交叉處設置錨桿或錨索，其二者與水平面的夾角為20°（局部為30°），混凝土等級為C25。（3）錨桿：錨桿選用HRB335Ф28熱軋鋼筋錨桿，長度分別為6m、8m、10m、12m、15m。（4）錨索：1860MPa級別3×7φ5、4×7φ5、5×7φ5、6×7φ5、7×7φ5、8×7φ5鋼鉸線作為主筋，長度規(guī)格分別為20m、25m、28m、30m、35m、40m。（5）柔性防護網(wǎng)：對于局部基巖區(qū)域采用掛柔性防護網(wǎng)+錨桿支護形式，鋼筋錨桿長4m。（6）毛石混凝土擋土墻：根據(jù)規(guī)劃設計與現(xiàn)狀地形的高差分析，擋土墻高度分別為4m、5m、6m。

3.4 邊坡綠化方案

邊坡支護完成以后應對邊坡進行綠化，保證邊坡治理完成后能與周邊環(huán)境相協(xié)調。

4 結語

由于本工程巖性的特殊性，以及坡頂LNG管線對于放坡紅線的約束性，同時結合生態(tài)護坡，對于該公路高邊坡采取的支護形式應整體把握，動態(tài)設計，當然局部破壞肯定會存在，若對此估計不足，可能造成施工期頻繁變更，因此工程細部設計要進一步深化。

參考文獻

[1]徐偉.道路邊坡的防護加固技術綜述[J].山西建筑，2007（06）：308-309.

[2]趙建強.公路路基邊坡支護設計分析[J].交通建設與管理，2014（08）：92-94.