公路巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性及支護(hù)分析

白子墨

摘 要：在多山地區(qū)修筑公路的過程中難以避免的遇到眾多復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，而邊坡破壞亦多不勝數(shù)，對其破壞機制、工程防治的研究是擺在公路建設(shè)者們面前的緊迫問題，眾多學(xué)者的研究成果也被廣泛應(yīng)用于實際工程中，且已證明相關(guān)成果良好的普適性。運用MIDAS GTS分析公路邊坡開挖與支護(hù)前后位移、應(yīng)變分布特征，并驗證三維數(shù)值模擬的合理性。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，以彈塑性有限元強度折減法為理論依據(jù)，對巖質(zhì)公路高邊坡在原始工況、削坡及加固治理后的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，對類似邊坡及治理有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：公路邊坡;穩(wěn)定性;支護(hù)分析

0 引言

我國正處在一個經(jīng)濟飛速發(fā)展，科技穩(wěn)步提高的穩(wěn)定發(fā)展階段，在這個安穩(wěn)的環(huán)境背景下我國的公路建設(shè)也隨之步入正軌，并在多個方面取得了飛速的進(jìn)步。公路高邊坡治理作為公路施工過程和公路后期運營過程中的安全保障措施也更加被重視，高邊坡的安全與穩(wěn)定，邊坡自身的高度和坡度、土體性質(zhì)、水文和人工防護(hù)措施密切相關(guān)，大型高邊坡公路如果失去穩(wěn)定性，將會導(dǎo)致突然的急速的坍塌危險和損害，會極大的威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。因此有必要對高邊坡的防護(hù)進(jìn)行勘察設(shè)計，采用合理的措施保證邊坡的穩(wěn)定與安全。

1 邊坡支護(hù)技術(shù)特征

在對公路進(jìn)行施工的時候，必須要考慮到邊坡支護(hù)的安裝和組建是為了排除土和水帶來的隱患問題，為了能夠有效避免隨之而來的邊坡變形問題。所以，在公路邊坡支護(hù)施工的時候，就必須要注重基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的修建和檢修，實時保證施工過程的安全和穩(wěn)定，同時需要注意的是這個過程中還需要注意挖坑和排坑的位置，避免塌陷和管涌等問題的出現(xiàn)。同時施工單位需充分了解邊坡支護(hù)施工特點，能夠結(jié)合工程實際布置施工方案。特別是近年來建筑工程功能增多、綜合性加強，需要開挖更深的基坑，因此加大了支撐系統(tǒng)難度。而且基坑工程很多情況下是臨時的，因此不少施工單位不重視其施工方案的設(shè)計與實際操作，對現(xiàn)實情況考慮不足，而加大工程安全隱患和風(fēng)險。此外基坑工作自身特性導(dǎo)致其對周邊環(huán)境影響較大，如果開挖過深容易引發(fā)位移、嚴(yán)重沉降等現(xiàn)象，而直接危害到工程建設(shè)品質(zhì)以及周邊建筑、地下管線等?；影踩€(wěn)定性還會受到降雨、施工場地面積等因素影響，其穩(wěn)定性降低加大安全風(fēng)險。

2 現(xiàn)階段高速公路巖質(zhì)高邊坡中存在的問題

現(xiàn)階段，高速公路邊坡中存在問題主要有：（1）邊坡的高度比較高。隨著高速公路工程項目數(shù)量的逐漸增多，其在設(shè)計邊坡時還存在不足，受土地面積影響比較大，為了避免對周圍居民生活造成影響，提升邊坡的高度，邊坡結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，容易出現(xiàn)水土流失狀況，會給車輛運行帶來不安全性。當(dāng)高速公路邊坡坡度過陡時，如果該路段出現(xiàn)了強降雨天氣，就不能夠及時有效的控制雨水積累量無法及時排水從而導(dǎo)致路面積水加重了公路本體的負(fù)擔(dān)，增加地下水量，破壞邊坡的穩(wěn)固性，不利于車輛的安全通行。（2）在設(shè)計邊坡時，不夠合理。設(shè)計人員在，對邊坡進(jìn)行設(shè)計的過程中并沒有進(jìn)行科學(xué)的現(xiàn)場勘查工作，所制定的邊坡修建方案，不符合實際情況，導(dǎo)致邊坡容易被破壞，影響自然生態(tài)環(huán)境。（3）受環(huán)境影響比較大。高速公路邊坡長年暴露在外，沒有植物對其進(jìn)行保護(hù)，很容易被各種天氣氣象影響。比如，南方多雨季，雨水的侵蝕會讓土地變得松軟，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;北方雨水較少，風(fēng)沙較多，導(dǎo)致邊坡地區(qū)風(fēng)化侵蝕嚴(yán)重，土體容易流失，出現(xiàn)坍塌[1]。

3 關(guān)于公路巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性的研究及支護(hù)保護(hù)措施的應(yīng)用

3.1 骨架坡面防護(hù)

在一些高速公路工程項目中，常常會面臨易風(fēng)化巖石邊坡或者土質(zhì)邊坡，一般采用的是骨架坡面防護(hù)技術(shù)。有關(guān)于路堤邊坡的保護(hù)措施的采用，一般是在高速公路工程中的路堤沉降徹底完成以后，再逐步開始處理邊坡防護(hù)事宜，并在施工過程中將坡度控制在合理的范圍內(nèi)。在具體的高邊坡防護(hù)施工時，必須要結(jié)合現(xiàn)場的具體情況來選擇最佳的坡面防護(hù)形式。

3.2 邊坡護(hù)面墻漿砌施工技術(shù)

在對高速公路邊坡水毀護(hù)面墻進(jìn)行漿砌修復(fù)施工時，應(yīng)采用毛石料作為砌體結(jié)構(gòu)的漿砌片石料。其中，砂漿應(yīng)采用M7.5等級，在對毛石料進(jìn)行采購的時候應(yīng)該盡量選擇石塊質(zhì)量較為平均，無風(fēng)化的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)的石料，關(guān)于這些毛石料的質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該保留在強度至少為30 MPa，毛石料的中部厚度和邊長均應(yīng)達(dá)到15 cm以上。嚴(yán)禁在漿砌片石施工中使用薄片石料，在漿砌片石施工時，施工單位應(yīng)首先對木樁位置的準(zhǔn)確性以及固定的牢固性進(jìn)行復(fù)核，以保證輪廓線準(zhǔn)確拉直，應(yīng)按照設(shè)計要求對墻面坡度以及墻身厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在砌筑施工時，施工人員應(yīng)首先對片石表面殘留的水銹或者泥土等雜物進(jìn)行清理，并采取澆水的方式潤濕其表面。

3.3 邊坡錨固防護(hù)

有一些高陡邊坡的地理環(huán)境存在有很大的隱患，比如裂隙較為發(fā)育、有斷層現(xiàn)象，這個時候就不能再選擇放緩邊坡來處理了，可以選擇采用錨固防護(hù)，在具體的應(yīng)用過程中，能夠?qū)吰缕鸬搅己玫募庸绦Ч?，有效預(yù)防和控制了高邊坡坍塌與失穩(wěn)的現(xiàn)象。邊坡錨固防護(hù)技術(shù)包含了多種形式，比如，錨桿格子梁、錨索格子梁等。在這種防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過程中，除了要選擇恰當(dāng)?shù)男问?，還需要在錨固施工時對鉆孔孔徑、孔深等各種參數(shù)加以科學(xué)控制，并要保障錨索安裝的規(guī)范性。在注漿施工時，要密切關(guān)注漿液的水灰比、注漿壓力能否達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

3.4 重力式擋土墻和懸臂式支護(hù)

按照我國傳統(tǒng)的土木工程施工過程來說，最常采用的處理方法是重力式擋土墻。這種方法的優(yōu)勢在于能夠用擋土墻的重力來抵御公路本土體的測壓力，從而在兩方壓力保持恒定的狀態(tài)下來使得邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。這種擋土墻的建立可以用塊石配合混凝土來造出完整的砌體，同時根據(jù)墻背坡度的陡緩變化，將擋土墻分出多種類別方便針對性處理。實際施工中取材方便、操作簡單、經(jīng)濟性好，廣泛應(yīng)用于公路和礦山等工作中。該支護(hù)技術(shù)也并不是完全完美的，它的缺點在于擋土墻自身體量大，這就導(dǎo)致對地基的要求會很高。而懸臂式支護(hù)則是在公路一旁的土地中直接嵌入懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)與土地結(jié)合并運用土地的支撐維持穩(wěn)定狀態(tài)，這個架構(gòu)通常都是采用的鋼板樁等等，這一類結(jié)構(gòu)組織適合在深度不超過6 m的場地使用。但這項方法也存在有不便捷的地方，在同樣深度下，其位置移動速度和內(nèi)應(yīng)力大，這就導(dǎo)致了支護(hù)結(jié)構(gòu)需要的支撐面會更大，且對深度也有很高的要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，在經(jīng)濟條件允許的情況下，為保證邊坡的充分穩(wěn)定，對于高邊坡可采用掛網(wǎng)噴混凝土防護(hù)，每三級邊坡可加寬一個護(hù)坡道以給下方邊坡卸載的同時給上方邊坡提供足夠的施工空間和緩沖平臺。

參考文獻(xiàn)：

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