复合支护在高速公路路堑边坡上的实际应用

复合支护在高速公路路堑边坡上的实际应用（通用2篇）

1.复合支护在高速公路路堑边坡上的实际应用 篇一

山区公路在进行设计时, 不可避免要进行开挖和填方, 因此高边坡的形成改变了原有地质环境的平衡, 从而导致公路边坡变形破坏, 形成崩塌、滑坡等一系列地质灾害, 因此开挖边坡稳定性成为公路工程的一个重要组成部分, 所以, 对路堑边坡的支护就变得更加必要, 同时边坡的支护也是维护边坡稳定, 保证道路安全必不可少的防护措施和工程手段[1]。公路路堑边坡受地形、岩性、构造活动、风化作用、重力变形、构造地应力、开挖深度和开挖方式等差异性的影响, 不同等级的公路有不同设计方面的要求, 同一边坡在不同开挖高度的情况下, 形成不同的开挖特征和结构特征[2]。按照支护措施特点和支护工程强度, 其支护设计一般包括三种主要类型:排水工程、锚固工程和抗滑支挡工程。

2 开挖边坡的变形破坏类型

边坡开挖的变形破坏类型与岩土体性质、岩体结构、岩体的力学性质, 以及施工方法等都有关系。因此确定边坡变形破坏类型, 划定边坡失稳的范围, 是进行边坡稳定分析的基础, 也是确定边坡支护方案和实现设计优化的重点[3]。通过大量的资料收集和总结, 边坡开挖后形成的人工边坡, 出现的破坏类型主要有:倾倒滑动和圆弧型滑移。⑴倾倒滑动, 由陡倾或直立板状岩体组成的斜坡, 当岩层走向与坡面走向近平行时, 在自重应力的长期作用下, 由前缘开始向临空面方向弯曲、断裂, 并慢慢向坡内发展的现象称。⑵圆弧型滑移, 圆弧型滑移主要发生在高边坡的岩性均一或类均质岩土体中, 在散体状结构、碎裂结构岩体形成的边坡中, 当开挖坡度过陡且防护不及时, 均可能产生该类变形破坏。

3 路堑边坡支护设计类型

路堑边坡的支护方案是指拟采用的支护措施及其布置、施工安排等, 一套合理的支护方案往往包括几种支护措施, 这几种支护措施往往是针对不同的边坡稳定性影响因素进行的。由于影响边坡稳定性的因素是多种多样的, 因此边坡的支护方案是几种支护措施的综合布置和合理安排[5]。

3.1 排水工程。

地表水和地下水是影响公路高边坡稳定的重要因素。根据地形地貌特征, 采取地表截排水像结合的方法排除坡体表面和内部的水。减少坡面入渗、阻止地表水流入坡体范围, 排出坡体内地下水是经济有效的防治措施之一。

3.2 锚固工程。

喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝土层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度, 减小岩 (土) 体的侧向变形, 增强边坡的整体稳定性。

3.3 抗滑支挡工程。

边坡抗滑支挡工程应满足在各种设计荷载组合下支挡结构稳定、坚固和耐久的要求, 抗滑挡土墙和抗滑桩的特点如下: (1) 抗滑挡土墙应根据坡体剩余下滑力和库仑土压力相比之下的最大值设计, 其高度和基础埋深应防止滑体从墙顶滑出或从基底以下土层滑移的可能。 (2) 抗滑桩宜布置于坡体的阻滑部位即锁骨段、该段推力较小, 且嵌岩段地基强度较高。防止滑体从桩顶滑出或从桩底产生新的深层滑动。

4 公路开挖边坡实例分析

某公路段开挖边坡, 处于丘陵斜坡地带, 地貌受构造控制明显, 山岭走向与构造形迹展布方向一致, 背斜构成条状中低山岭, 斜坡上的带状陡崖坡角大于70°。勘查区出露的主要地层由老至新分别为:侏罗系中统上沙溪庙组 (J2S) 、第四系更新统冲洪积物 (Q2~3apl) 和第四系全新统冲洪积物 (Q4apl) 、崩坡积物 (Q4col+dl) 、坡积物 (Q4dl) 、人工堆积物 (Q4ml) 。该层主要由粉质粘土, 粉土, 泥岩组成。

4.1 粉质粘土。

粉质粘土:灰~灰白色, 细~中粒结构, 中~厚层状构造, 主要矿物成分为伊利石、石英, 次为云母及少量深色矿物, 含有泥质条纹或团块及泥岩透镜体, 层厚2m~6m, 局部地段厚度达8m。

4.2 粉土:

灰色、灰紫色, 粉粒结构, 主要矿物为云母、长石, 碎裂构造, 揭露厚度约15m, 见夹有灰白色粉砂质条带, 相变较大。

4.3 泥岩。

紫红色, 泥质结构, 中~厚层状构造, 主要由粘土矿物组成, 质软, 局部含砂质团块、砂质条带及暗紫色锰质结核, 部分地带见有砂质泥岩。根据微地貌及变形特征, 边坡组成物质为崩坡积物, 由粉质粘土夹崩石、块石和人工填土组成。边坡岩土体参数如表1所示。

对工程治理方案进行评价, 并提出如下支护方案:4.3.1坡面坡比采用1:0.5~1:0.75, 每10米设一个台阶, 留2.0米宽护坡道, 并设高30cm、宽25cm拦水坎, 水宜排入猛子沟方向岩面上有地下水处根据实际情况设置间排距2.0米的PVC管, 仰角3~5°, 以利排水。4.3.2整个坡面采用钢筋混凝土框格梁锚杆方法, 钢筋混凝土框格梁采用4×4m间距。4.3.3预应力锚杆钻孔采用Φ146或Φ168mm, 俯角20O, 锚杆深入基岩至少7米, 预应力施加以及抗拉力如表2所示。4.3.4注浆材料用纯水泥浆。水泥采用42.5#普通硅酸盐水泥, 水灰比0.45。锚杆加强筋采用HRB335Φ16螺纹钢筋。锚杆的内力如表3所示。

5 结论

5.1 总结归纳公路路堑边坡的结构特点以及支护设计的三种主要类型:排水工程、锚固工程和抗滑支挡工程。

5.2 在分析各种不同支护方法基础上, 总结了不同方法的适用条件, 对不同开挖的边坡稳定性评价方法及支护方案进行分析, 提出了基于路堑边坡开挖特征下的支护方案, 并通过工程实例加以说明。

参考文献

[1]王恭先.边坡滑坡原因分析及防治办法[J].重庆建筑, 2005, 6.

[2]王恭先.高边坡设计与加固问题的讨论[J].甘肃科学学报, 2003.42-44.

[3]石根华.岩体稳定性分析的儿何方法[J].中国科学, 1981 (4) .23-24.

[4]王彦东.岩质高边坡关键块体的确定及稳定性评价研究[D].成都:成都理大学硕士学位论文, 2007.87-89.

2.桩锚复合支护在边坡工程中的应用 篇二

长沙市某安置小区边坡位于长沙市天心区新开铺街道办事处。该边坡为原始平缓山坡开挖而形成的人工高陡边坡,边坡高度约11.56 m～14.40 m,边坡长度约290 m,开挖后形成边坡坡度约为70°～75°。该边坡根据走向可划分为HA,AB,BE,EG四段,具体情况如表1所示。

其中该边坡HA,AB段开挖后形成坡度约70°,高约11.5 m,由于开挖过程中及形成后未进行支护,于2008年2月AB段发生垮塌,并严重影响到其坡顶紧邻的6层新建楼房。事故发生后,有关部门在专家指导下采取堆土及沙袋反压坡脚等措施后,边坡现暂时处于稳定状态。此险情的出现,引起了当地各级政府部门及相关职能部门的高度重视,决定对该边坡进行永久性治理。

2 边坡支护方案选择

本次支护设计在深入掌握和研究已有工程地质、水文地质资料和周边环境条件的基础上,参照以往成功的设计及施工经验,进行多种方案的分析、论证与优化,另着重考虑以下多方面的因素:

1)边坡为土质边坡。2)边坡AB段于2008年2月5日发生滑塌。3)边坡AB段顶部西侧紧邻一6层新建住宅楼,滑动带后壁距楼房基础最近约1.0 m,要求支护采用的设计方案能严格控制变形。4)边坡EG段顶部东南侧有一6层新建住宅楼,距边坡顶边约8 m。5)边坡边线上方为高压电线,其走向与边坡走向大致平行。6)该边坡是一个永久性支护,而且位于新建小区内。

综上所述,最终确定该边坡的设计方案为每段均采用上部锚杆加网格梁与下部抗滑桩加锚杆方案,并对滑塌区内的填土,补充采用静压注浆进行加固。

3 边坡支护方案设计

1)根据边坡深度将边坡划分为上、下两部分。上部分按1∶0.3 放坡并采用两层锚杆加网格梁进行支挡;下部分采用抗滑桩加一层或两层锚杆进行支挡。2)上部第一层锚杆设在距桩顶1.5 m处,第二层锚杆设在距桩顶4.0 m处,锚杆及网格梁间距为2.5 m×2.5 m(竖直间距×水平间距),格梁间挂钢丝网抹灰或进行绿化设计。3)下部抗滑桩,桩间距2.5 m。HA,AB段桩径1.2 m,一道锚杆设在距桩顶-0.1 m处;BE,EG段桩径1.3 m,两道锚杆分别设在距桩顶-0.1 m及-2.1 m处。桩混凝土采用C25,桩间挂钢丝网抹灰或进行绿化设计。4)桩顶用冠梁连接,截面尺寸0.5 m×1.2 m,梁体采用C25混凝土,冠梁顶部即为平台,宽0.8 m。5)边坡AB段滑塌后的填土区设置三排注浆孔进行加固处理,防止在边坡支护施工过程中发生二次垮塌。注浆孔距房层基础分别为2.5 m,5.5 m,8.5 m,孔间距2.5 m,注浆孔设置在两根锚杆的中间位置。6)采取边坡顶地面硬化及设置截水沟、排水沟、泄水孔等措施。具体的各段边坡设计方案参数见表2～表9。

4边坡施工工艺

AB段先进行第一排注浆孔注浆施工,接着进行抗滑桩、第三排锚杆及冠梁施工,然后进行填土施工,再进行第二、三排注浆孔注浆施工,最后施工第一、二排锚杆、网格梁及绿化设施。

抗滑桩按三序施工,第一序施工完毕后,再施工第二序,第二序施工完毕后,再施工第三序。在施工过程中须特别注意安全,防止垮塌,特别是防止上部填土产生第二次塌方。

HA,BE,EG段须按工况采用边开挖边支挡施工方法,即开挖一层施工一层锚杆,至抗滑桩平台顶部时进行抗滑桩施工,再进行第三排及第四排锚杆施工,最后做网格梁及绿化设施。

5结语

在全面分析场地的工程地质条件、边坡周边环境和地下结构特点的基础上,从安全造价、工期和施工工艺等各方面综合考虑,确定了该边坡的设计方案为每段均采用上部锚杆加网格梁与下部抗滑桩加锚杆方案,并对滑塌区内的填土补充采用静压注浆进行加固。边坡加固施工过程中和施工完毕后的监测数据表明,该边坡经加固处理后,其变形均在规范的允许范围内,表明该边坡的设计方案是合理可靠的。本工程的施工对于类似边坡的加固施工具有一定的借鉴作用。

摘要：根据边坡复杂的周边环境,提出了每段均采用上部锚杆加网格梁与下部抗滑桩加锚杆方案的复合加固支护方案,着重介绍了该种复合支护方法的设计过程及施工工艺要求。