安仁樞紐邊坡防護(hù)綜合處治淺析

程施

摘 要：結(jié)合臨金高速公路臨安至建德段工程第6標(biāo)段安仁樞紐互通區(qū)工程實(shí)例，提出公路邊坡綜合防護(hù)措施 ，重點(diǎn)論述植草防護(hù)、錨桿噴射砼防護(hù)等新型防護(hù)形式 ，為公路建設(shè)提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè);邊坡;綜合處治

中圖分類號(hào)：U416.1+4 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2020）07-0141-03

1工程概況

安仁樞紐是杭新景高速公路交叉設(shè)置的樞紐互通，連接道路為現(xiàn)有的杭新景高速，互通區(qū)內(nèi)清渚港縱向貫穿互通區(qū)，地形處于山地與平原之間的過渡地形，西北和東南象限房屋分布廣泛，東北象限為山體，西南象限分布了較多農(nóng)田。

通過對(duì)安仁互通區(qū)內(nèi)挖方邊坡規(guī)模、巖土性質(zhì)綜合分析，確定對(duì)杭金衢高速拼寬段的兩處高邊坡或地質(zhì)條件不良邊坡進(jìn)行詳細(xì)工程設(shè)計(jì)。主要問題是確定邊坡形式（坡率），穩(wěn)定性驗(yàn)算，防護(hù)加固工程，排水工程及景觀的綠化、美化設(shè)計(jì)。

2工程地質(zhì)分析

路塹區(qū)地貌為丘陵斜坡，線路橫穿山體坡腳，植被發(fā)育，自然坡度25°～30°，強(qiáng)風(fēng)化基巖直接出露，巖性為奧陶系下統(tǒng)印渚埠組（O1y）泥巖。

勘探深度內(nèi)巖土工程地質(zhì)層組如下：

①/0：填土，灰色，松散，主要以粘性土及中風(fēng)化狀碎石、塊石組成，為普通土（Ⅱ）;

⑨/1：含碎石粉質(zhì)黏土，褐黃色，硬塑～可塑，含少量碎石，粒徑10～20cm，巖性為泥巖，巖質(zhì)軟，其余為黏性土充填，局部夾有塊石，為普通土（Ⅱ）;

⑩12/11：強(qiáng)風(fēng)化泥巖，灰黃，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖心破碎多呈碎塊狀、塊狀，為軟石類（Ⅳ）;

⑩13/11;中風(fēng)化泥巖，灰色，節(jié)理發(fā)育，泥質(zhì)膠結(jié)，巖芯較破碎多以塊狀為主，少量呈10～40cm不等柱狀，為次堅(jiān)石（Ⅴ）。

邊坡巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，層理①產(chǎn)狀335°∠30°;節(jié)理②產(chǎn)狀38°∠58°，7-8條/m;節(jié)理③產(chǎn)狀170°∠85°，7-8條/m。

路塹區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，主要為基巖裂隙水，水量貧乏。

根據(jù)赤平投影圖分析，左側(cè)邊坡存在順坡層理，對(duì)邊坡穩(wěn)定性不利，可能發(fā)生順層滑移。

3 路塹邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)原則

（1）路塹邊坡形式及坡率應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、邊坡高度、排水措施、施工方法、取棄土情況，并結(jié)合自然穩(wěn)定山坡和人工邊坡的調(diào)查及力學(xué)分析綜合確定。巖質(zhì)邊坡必要時(shí)可采用穩(wěn)定性分析方法予以檢算。

（2）路基邊坡盡量以曲線柔美、自然流暢的曲面為主，一般路段路塹，縱向兩端坡率宜緩，中間坡率宜陡，宜下陡上緩、高陡低緩，端部采取弧形過渡。盡量與周圍山體融為一體，消除一刀切、單調(diào)乏味視覺疲勞。

（3）路塹高邊坡加固設(shè)計(jì)遵循“一次根治、不留后患”的原則，采用穩(wěn)定為本，加固為主，防護(hù)、排水并重的綜合處理措施，確保邊坡的穩(wěn)定和安全。

（4）邊坡防護(hù)，盡量采用生態(tài)防護(hù)，減少圬工體積。一般以選擇剛性結(jié)構(gòu)與柔性結(jié)構(gòu)相結(jié)合，多層防護(hù)與生態(tài)植被防護(hù)相結(jié)合的方法進(jìn)行邊坡治理。防護(hù)方案需要考慮到邊坡巖土性質(zhì)、環(huán)境氣候條件、排水條件等多種因素的影響，選擇合適的防護(hù)措施。

4邊坡綜合防護(hù)處治

4.1一般邊坡設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及各工點(diǎn)地質(zhì)勘察資料，綜合分析各路塹高邊坡的工程地質(zhì)條件，根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范、工程地質(zhì)類比法、工程經(jīng)驗(yàn)確定邊坡合適坡率，采用地質(zhì)力學(xué)分析法對(duì)邊坡進(jìn)行分析計(jì)算，以便得到合理的邊坡坡率，并對(duì)各種坡率下的支擋防護(hù)措施的方案進(jìn)行比較、優(yōu)化，最終得到合理的坡率，從而選擇合理的防護(hù)措施。

4.2路塹邊坡坡率的確定

主要依據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和邊坡高度而定。K76+553斷面左側(cè)最大開挖高度為16m，可按兩級(jí)開挖，第一級(jí)邊坡高度為8m，采用樁板墻防護(hù)（樁板墻樁長18m，埋深10m）;第二級(jí)邊坡開挖至坡頂，采用方形錨桿框格防護(hù)，邊坡坡率為1：1。

工點(diǎn)樁號(hào)：杭金衢高速K77+170～K77+395右側(cè)拼寬，長度為225m，最大挖方邊坡高度為45.86m。

（1）左側(cè)路基未拓寬，建議保持路塹左側(cè)現(xiàn)狀邊坡;

（2）右側(cè)路基拓寬，右側(cè)路塹開挖高度約45.86m。考慮到現(xiàn)狀邊坡保持穩(wěn)定，建議按原始坡率放坡：一級(jí)邊坡設(shè)置2m高擋墻，擋墻坡率1：0.25;二級(jí)邊坡高度8m，坡率1：0.75;三、四級(jí)邊坡高度8m，坡率1：1.00;五級(jí)邊坡高度8m，坡率1：1.25;六級(jí)邊坡高度為8m，坡率1：1.5;第七級(jí)邊坡到頂，坡率為1：1.75。

（3）該段邊坡強(qiáng)～中風(fēng)化基巖出露，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，邊坡開挖后應(yīng)及時(shí)加固，做好截排水措施。

4.3 坡面加強(qiáng)防護(hù)

根據(jù)邊坡的工程地質(zhì)條件等具體情況，邊坡開挖應(yīng)盡量放緩坡率，坡面加強(qiáng)防護(hù)，邊坡開挖高度總體較大，根據(jù)開挖情況建議采取必要加固措施。邊坡采用方格植草防護(hù)、“TBS”生態(tài)植被護(hù)坡、錨桿框格植被防護(hù)、樁板墻等工程進(jìn)行邊坡防護(hù)，防止坡面風(fēng)化、剝蝕，并與綠化工程有機(jī)結(jié)合起來。

4.4 高邊坡個(gè)性化設(shè)計(jì)

工程地質(zhì)勘查表明，邊坡巖體較完整，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，邊坡面存在局部小規(guī)模巖體坍塌或碎落。施工時(shí)應(yīng)采取監(jiān)控措施，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場變化和檢測數(shù)據(jù)異常及時(shí)反饋設(shè)計(jì)單位處理。

邊坡設(shè)計(jì)：按照兩級(jí)邊坡開挖，第一級(jí)邊坡高度為8m，采用樁板墻防護(hù)（樁板墻樁長18m，埋深10m）;第二級(jí)邊坡開挖至坡頂，采用方形錨桿框格防護(hù)，邊坡坡率為1：1。邊坡穩(wěn)定性分析：設(shè)計(jì)采用理正邊坡軟件計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示按設(shè)計(jì)放坡，邊坡穩(wěn)定性較好，開挖自然邊坡整體穩(wěn)定性均>1.2。

4.5 邊坡圓弧過渡設(shè)計(jì)

主要分為兩端部的圓弧過渡和坡頂?shù)膱A弧過渡。鑒于此邊坡坡頂原山體開挖面較大，為了減少對(duì)生態(tài)自然的破壞，取消頂部的圓弧過渡。結(jié)合實(shí)際地形，在確保無不利于主體防護(hù)工程的前提下，可適當(dāng)調(diào)整過渡段的位置，若與實(shí)際地形出入較大時(shí)，應(yīng)以實(shí)際為準(zhǔn)。

5邊坡防護(hù)中注意的事項(xiàng)

針對(duì)開挖邊坡的主要工程問題，邊坡工程重點(diǎn)是做好坡體排水;施工要求嚴(yán)格控制爆破工程，不得松動(dòng)設(shè)計(jì)坡面巖層并保證坡面平整。邊坡采用錨桿框格防護(hù)。相應(yīng)的排水措施有：設(shè)置截水溝、平臺(tái)截水溝、急流槽排除地表及坡面水。

針對(duì)以上原因，擬采取防排水+擋墻支擋+挖除+片石回填等處治措施。

5.1漿砌片石護(hù)坡

漿砌片石回填前設(shè)置防滑臺(tái)階，每級(jí)臺(tái)階寬度不小于1.25m，臺(tái)階數(shù)量根據(jù)實(shí)際地形條件設(shè)置;A-B段漿砌片石護(hù)坡防滑臺(tái)階不小于3級(jí)。用混凝土、漿砌塊（片）石等材料，在邊坡上做成骨架，形成框格防護(hù)，采用框格防護(hù)與種草防護(hù)結(jié)合起來的方法，提高了邊坡表面地表粗度系數(shù)，減緩了水流速度，能有效地防止邊坡在坡面水沖刷下形成沖溝，提高了防護(hù)效果，同時(shí)美化了環(huán)境。

5.2植草防護(hù)

（1）植被防護(hù)技術(shù)采用草灌結(jié)合原則。草本與灌木均應(yīng)能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?、地質(zhì)條件;草本與灌木的結(jié)合應(yīng)選擇符合生態(tài)疊加原理，有較好的共生性;灌木應(yīng)選擇植物株矮小但根系發(fā)達(dá)的品種，以鄉(xiāng)土抗逆性品種為首選攀緣，藤本類植物可選地錦（爬山虎）、迎春、紫藤、金絲桃等;小灌木可選擇胡枝子、剌槐、馬尾松等;草種應(yīng)選擇耐熱耐旱、耐貧瘠、耐寒、耐粗放管理，易成活、生長快、根系發(fā)達(dá)、葉莖矮固土效果好的常綠草種，如冷季型有高羊茅、黑麥草、早熟禾等;暖季型有狗牙根、百喜草等。

（2）播種準(zhǔn)備。 按設(shè)計(jì)斷面的坡率把挖方邊坡坡面大致整平，自上而下每20cm順路線縱坡挖一條寬5cm～8cm的臺(tái)階。它有四個(gè)作用：一是施工方便，二是減少逕流形成，三是草籽不易跌落，四是草皮錯(cuò)落有致外形美觀。

（3）催芽。為了使草種在邊坡上快速生長，草種須浸種催芽。百喜草用30℃左右溫水浸24h;狗牙根用30℃左右溫水浸10h～12h即可開始播種。

（4）播種。公路挖方邊坡較高，一般采用機(jī)械噴播。其方法是把催芽的種子混入裝水、纖維覆蓋物、粘合劑、肥料的容器里按有設(shè)計(jì)比例混拌，通過軟管把混合液輸送噴播到待播的土壤上，水分滲入土表，纖維和膠體技術(shù)性強(qiáng)，形成半滲透的保濕表層和均勻的覆蓋層，大大減少了水分蒸發(fā)，給種子發(fā)芽提供水分、養(yǎng)分和遮陽條件。

5.3 掛網(wǎng)錨噴防護(hù)

（1）C25噴砼原材料由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，掛網(wǎng)采用的φ6.5鋼筋（間距20×20cm）、錨桿用的φ25螺紋鋼（錨桿長度為1.0m;間距1.5×1.5m），其與邊坡土的間隙按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定施工。

（2）排水孔設(shè)置。按間距2m菱形設(shè)置泄水管，用鐵絲綁扎牢固。

（3）邊坡保護(hù)及加固。在護(hù)坡外側(cè)緊貼護(hù)坡上部做排水明溝，以使邊坡不受雨水滲透，并且能夠及時(shí)排出。錨桿間距基本不變，在現(xiàn)場可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，盡量布置在大的石頭或硬土上。噴射混凝土混合料宜隨拌隨用。

5.4 邊坡監(jiān)測

高路塹邊坡及不良地質(zhì)路段應(yīng)采用施工監(jiān)測、信息化動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，若現(xiàn)場開挖后和實(shí)際情況不符者，應(yīng)與設(shè)計(jì)方取得聯(lián)系，及時(shí)對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行校核、修改和補(bǔ)充。根據(jù)實(shí)際情況作動(dòng)態(tài)變更設(shè)計(jì)。

邊坡施工期監(jiān)測主要采取地表位移監(jiān)測，地表位移點(diǎn)每級(jí)平臺(tái)上，間隔20m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，各級(jí)平臺(tái)呈梅花形布置。采用高精度測量儀器觀測。并加強(qiáng)工期巡視，發(fā)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)變位異常時(shí)，及時(shí)采取應(yīng)急措施，保證施工人員安全。

6結(jié)語

公路的邊坡防護(hù)建設(shè)隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展而突飛猛進(jìn)，現(xiàn)在已成為多學(xué)科交叉應(yīng)用、多門類綜合應(yīng)用技術(shù)廣泛領(lǐng)域。所以，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)集思廣益，吸收各學(xué)科發(fā)展而產(chǎn)生的高新技術(shù)，并使之有機(jī)結(jié)合。在公路路塹邊坡防護(hù)中，結(jié)合環(huán)保、綠化、景觀、人文等進(jìn)行設(shè)計(jì)，路塹邊坡采用信息化動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，按“精、細(xì)、美”的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合地形、地貌、地質(zhì)和周邊自然環(huán)境，對(duì)每個(gè)路基橫斷面進(jìn)行創(chuàng)作化設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳長文，章夢濤，付奇峰.斜坡噴播綠化技術(shù)的研究[J].中國水土保持，2000.

[2] 吳恒立，徐積江.公路高邊坡穩(wěn)定性及合理支護(hù)的研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，19（1）：61-66.