当前位置: 首页 > 工程管理前沿 > 2020年01期 > 高速公路边坡加固处治中抗滑桩设计探讨

工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:1249
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-04-09 06:19:44
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

高速公路边坡加固处治中抗滑桩设计探讨

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 杜勤,张天一
资料简介

摘要:当高速公路工程中出现了边坡塌陷等事故之后,可能会造成重大安全事故,给人们的生命安全带来巨大风险,同时会严重影响广大人民群众的出行及物品的正常流通,阻碍国民经济的发展,这种可能性随高速公路边坡高度的增加会相应提高。因此,在高速公路边坡设计及施工当中,有必要采用相应的边坡加固与防护技术来保障工程安全。

高速公路边坡加固处治中抗滑桩设计探讨

杜勤 张天一

中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北省武汉市 430010

摘要:当高速公路工程中出现了边坡塌陷等事故之后,可能会造成重大安全事故,给人们的生命安全带来巨大风险,同时会严重影响广大人民群众的出行及物品的正常流通,阻碍国民经济的发展,这种可能性随高速公路边坡高度的增加会相应提高。因此,在高速公路边坡设计及施工当中,有必要采用相应的边坡加固与防护技术来保障工程安全。

关键词:高速公路;边坡;加固;措施

高速公路边坡作为影响高速公路安全运营的重要隐患,经常出现滑坡,落石等危害,严重地影响了行车安全,这同样突出了研究高速公路边坡的加固以及防护十分必要。路基边坡工程是高速公路施工中的一项重要内容,在具体施工中,需要对施工过程中涉及的各项内容进行深入探讨,同时要明确施工过程中的具体目标,以及相应的要点,确保施工能够严格的依据相应的规范进行,同时要加强监管力度,从而确保高速公路路基施工的顺利进行。

1高速公路边坡问题的原因分析

1.1设计层面的失误

高速公路边坡问题的出现,有着诸多的原因,经过研究分析主要体现在两个层面,首要的一个层面就是高速公路边坡在设计层面的失误。之前很长一段时间,高速公路建设的过程中,由于建设经费层面的限制,最大程度地减少桥梁与隧道的出现,使得高速公路在一些路段大填大挖,出现了众多的高边坡,这些高边坡在在外界环境的影响,容易发生失稳滑坡等危害,严重制约了高速公路的安全运营,这就体现了设计理念层面的失误。除了设计理念的层面之外,由于高速公路在设计的过程中,地勘资料极其不准确。

1.2外界环境的影响

高速公路边坡出现问题,还有一个重要的影响就是外界环境,主要有着以下主要的体现。由于一些自然灾害,例如地震,泥石流等,对于边坡进行了较大的扰动,从而诱发边坡失稳,出现一系列的边坡问题。地下水的存在对于边坡问题的出现影响很大,由于地下水来源不定,勘察,设计,施工以及后期运营阶段,都有这不同时空分布,后期地下水的出现,使得边坡土质材料的工程性质降低。

2路基边坡分级及坡率

2.1填方边坡

路基填方边坡坡率的确定应当严格的依据边坡高度、填料种类、工程的具体地质情况加以确定,在工程具体施工过程中,要详细勘察水文地质、工程地质情况,通常来说在边坡H未超过18m的情况下,路堤边坡坡率的情况如下:当路堤边坡高度8m<H≤18m时,边坡采用平台式,路基顶面以下8m处设2m平台,平台横坡向外4%,平台以上的坡率1∶1.5,平台以下的坡率1∶1.75;当路堤边坡高度H>18m时,在稳定性验算保证边坡安全的基础上,边坡采用平台式,路基顶面以下8m、16m处分别设置一处宽2m、横坡向外4%的填方平台,边坡坡率从上至下采用1:1.5,1:1.75,1:2.0。

2.2挖方边坡

路堑边坡的设计,结合取土方案进行综合设计。在附近路堤缺土路段,可以放缓挖方边坡,以挖作填,恢复上坡上的植被,保护生态环境。对孤立山包在具体施工中,可以采取削平取土石的方式进行施工,通过该方式可以适当的减少边坡防护工程。岩石挖方边坡设计综合考虑岩性、岩层产状等各项因素,同时还要兼顾地形地貌、土石方平衡等因素,在确保经济与安全的基础上,使边坡设计与边坡防护工程两者能够紧密的结合仪器。针对沿线岩体的层理面产状特征以及构造节理发育的特点,对岩层倾向路基的边坡(倾角大于25°),尽可能放缓边坡顺层清方,从而减少岩石的楔体滑落,避免发生安全事故。

3高速公路边坡加固以及防护措施

3.1防护网

探究高速公路边坡加固以及防护措施,当前使用最为广泛,成本相对较低的就是防护网技术。防护网技术主要针对一些岩质边坡,边坡整体是稳定的,但是由于岩体较为破碎,经常发生落石,以及小规模时群体性掉落的情况。防护网技术主要就是通过在边坡上打下锚杆,然后钢丝网进行相应的固定,防止落石等、防护网在高速公路中应用广泛,但是值得注意的是,防护网本身强度较低,刚度较小,不能够适用与不稳定的边坡,因此对于防护网进行应用的过程中,一定要进行广泛研究与调查。防护网在高速公路边坡加固中进行应用,还有一个要点就是,由于防护网的施作,对于边坡上的生活多样性有着较为严重的影响,因此在方式网施作完成之后还要进行相应的绿化。

3.2预应力锚索框架梁

预应力锚索框架梁也是重要的边坡加固措施,即先进性框架梁施作,在框架梁交点处打入预应力锚索,在边坡上垂直于坡面打入相应的锚索,然后进行预先的张拉,使得锚索具有了预应力,从而在后期由预应力拉紧坡面,实现对于边坡的加固。预应力锚索框架梁施工较为复杂,尤其是在锚索张拉的过程中,需要大量的实验作为依据,并且如果由于边坡本身的完整程度不高,就会使得预应力锚索的作用降低,甚至失效。因此,在工程实践中,预应力锚索锚固阶段,应当进行相应的精细化施工。

3.3放坡减载法

在上述影响高速公路边坡稳定的因素中可见,所有因素都是边坡载荷(力学性能)对坡面稳定性造成负面影响,导致边坡稳定性变差,之后才引起相应结果,因此载荷是决定边坡稳定性的重要因素。为了加固高速公路边坡稳定性,可以通过削减边坡体积(设置宽平台/放缓边坡坡率),以此降低边坡上部结构的荷载,减小下部结构承受的载荷,达到减载目的,有利于边坡稳定性增强。减载法的应用虽然有效,但是存在较强的局限性,即当边坡稳定性影响达到一定水平之后,如果使用减载法就需要削减大量边坡土体,此时会与高速公路建设标准形成冲突,所以无法使用。此外,放坡减载法需与边坡环境整治、边坡绿化和排水综合考虑。

3.4注浆法

注浆法是一种边坡塌陷的预加固方法,适用于边坡岩土地质力学性能不佳的情况,一般来说力学性能不佳的边坡岩土体,往往存在很多孔隙,针对这些孔隙,可采用水泥、粉煤灰等原材料进行拌和配比得到拌和料,之后将拌和料放入灌注设备当中,依照一定的流率、灌注压力参数来进行灌注施工,即将拌和料灌注于边坡中。因为拌和料具有较高的流动性,其会沿着岩土体孔隙方向流动,直至填满孔隙,最终在孔隙中凝固硬化,进而有效改善边坡岩土体孔隙率,提高边坡力学性能,有效预防边坡塌陷问题。

3.5支挡加固法

支挡加固法主要利用支挡结构来实现加固。从边坡开挖的一般力学机理来说,开挖卸载导致坡脚剪应力集中,当土体抗剪力不足时,坡体产生滑移变形,故需在坡脚补强加固抵抗滑移。支挡结构主要设置在边坡坡脚剪应力集中的位置,具有土方工程量少,对环境影响低,施工相对简单、成本相对低廉的优势,但在支挡结构的设计及应用中,首先必须探明岩土体的工程地质条件、水文地质情况;其次,重点分析其在各种荷载组合作用下的总体稳定性、局部稳定性、结构强度及耐久性。

结语

本文探究高速公路边坡加固及防护措施,先分析了高速公路边坡问题出现的原因,基于原因分析的基础上,对于高速公路边坡加固以及防护的主要工程措施进行了相应的分析。总的来说,总的应用各种防护措施,不断地重视对于高速公路边坡问题的处理,对于高速公路的安全运营十分关键,我们应当不断地开展实践研究,完善高速公路边坡加固以及防护的工法措施。

参考文献

[1]杨青林.浅谈高速公路高边坡加固锚杆框架梁施工工艺[J].城市建设理论研究:电子版,2013(30).

[2]夏文彪.新理念在公路边坡防护设计中的应用分析[J].江西建材,2016,(6):154-155.

[3]田艳红,王飞,谢逵.新理念在公路边坡防护设计中的应用分析[J].工程技术:引文版,2016,(4):101.