高边坡设计论文（精选8篇）
高边坡设计论文 第1篇
随着我国经济高速发展，各个大、中、小城市交通也得到大力发展，也日益完善了公路交通运输的功能,人们对其生态与景观功能的关注越来越高.而作为公路重要景观组成的公路边坡景观目前存在一些客观问题，需要引起我们关注和思考解决完善相关问题。边坡工程中景观设计环节是整个工程中必不可少的，对公路边坡进行景观设计，不仅满足了美观需求，同时具有一定的实际意义，避免公路两侧路基在过量降水中被冲蚀，延长了公路的使用寿命。本文试图浅析公路边坡景观设计需要注意的因素，并根据分析结果提出几点建议。公路修建时为了满足项目需求要进行大量的土方挖掘，当工程施工完毕后道路两侧会形成边坡，这些边坡因大多是由项目施工形成的，土质松散，如果出现大面积长久降水，会出现滑坡、塌方的等险情。对施工后的公路边坡进行景观设计，借用绿化植被等方式进行土质固定，同时道路上长久行驶的司机可以利用边坡景观缓解旅途疲劳。
一、公路边坡景观设计现状概述
科学进步的今天，不同地区之间的人们交流越发密切，交通作为不同地区交流的桥梁，备受国家重视。与此同时，为满足人们需求不断进行公路建设，途经地区生态环境或多或少受到一定影响，一些地质条件、气候条件恶劣的地区为了公路的修建，进行大范围的土方挖掘、地质改造，使本就恶劣的地区环境再次受到伤害。总而言之，公路的修建为人类带来了方便，加强了地区之间的交流，但是在一定程度上打破了沿途区域的生态平衡，更有甚者造成了不可逆的生态资源破坏。
二、公路边坡景观设计存在的问题
1.人工植被管理不当
公路修建工程涉及路途较远，有些区域甚者属于无人居住。在公路两侧边坡进行人工植被栽种后，无法获得有效植被管理，最终导致植被死亡，公路边坡再次出现地表裸露状态，造成资金浪费的同时埋下安全隐患。
2.景观设计效果不尽人意
因公路修建工程项目种类较多，修建过程中很多施工单位将大量资源投入至道路建设上，对于景观设计的人员安排较少。因此，进行公路景观设计时常常出现设计的效果无法表达，景观效果不尽人意等情况。与此同时，有些景观设计过于追求艺术美感，在植被种类选取上存在问题，选取了较为娇贵、难成活的树种植被，造成景观设计失败。
3.景观绿化设计缺乏整体性
公路边坡景观设计中，有些设计为了追求某一路段的景观效果，只考虑片面的设计效果，没有统筹全局关注整体审美。当对边坡景观设计进行全线观赏时，出现很多违和之处，造成景观设计失败。
三、公路边坡景观设计应遵循的原则
1.功能性原则
公路两旁进行边坡造景的本质意义在于其功能性作用：（1）稳固施工过程中堆积在公路两边的土方，避免在超量降水、梅雨季节使出现滑坡，泥石流等险情的发展，有助于公路保持畅通无阻。另一方面，对公路边坡进行景观设计，种植不同的树植种类，在树植生长过程中，不断修复稳定因工程施工造成的生态环境受损。（2）有利于行车安全，提高来往司机的舒适度。进行公路两侧景观设计种植树植，形成了一道天然的屏障，阻挡行人突然横穿公路，避免因司机刹车不及时造成惨剧；树植形成的天然屏障还起到防雪、防沙暴的作用，以免这些天气下司机视线被阻发生事故。司机在驾驶途中视觉疲劳时，向周围边坡景观看两眼，有助于缓解瞌睡疲劳等现象，提高司机舒适度的同时避免开车过劳发生安全事故。（3）加强边坡本身稳定性，边坡在一定程度上对公路起到保护作用，随着时间的推移承受自然与人为的伤害，出现变形、破坏、瘫缺的状态，景观设计中不仅可以进行树植栽种，在高危不易护理的路段可以采取工程防护方式，对边坡进行喷射混凝土、石砌等方式，保障边坡的稳定性，使边坡在出现恶劣自然现象时依然能够保持不便，提高公路行驶的安全性。（4）防污功效，边坡景观设计时会种植大量树植，设计人员进行通过对树植进行优化搭配，使树植通过其特性降低来往车辆的噪音，降低噪音污染。同时，树植在进行光合作用时吸收来往车辆排放的二氧化碳等气体，减少空气污染。
2.设计原则
边坡景观设计，顾名思义需要具有一定的观赏性美感，因此这就需要设计人员进行设计时以功能性为主体，与公路周边生态环境相协调下进行景观设计[4]。与此同时，设计人员还应考虑造景完成后的养护工作。使边坡景观具有观赏价值高、实用性强、养护方便。为达到这一要求，设计人员应注意以下几点：1.安全性，在不可进行景观设计的路段选择工程防护，不可为整体美观忽视边坡地质状况，为边坡稳定埋下安全隐患。2.具体环境具体分析，公路边坡景观设计属于公路建设项目中的一个环节，设计人员应统筹全局合理规划景观设计，对不同路段进行细节分析，选择最合适的景观设计方式进行施工，减少工程量。对于地形复杂的路段，以边坡形态为参考对地形做好梳理工作，使景观设计顺应地势与周围生态环境协调平衡，同时提高边坡的水土保持能力。3.最大限保护原有生态环境，进行景观设计过程中，设计人员不可为了观赏性而对边坡周围原有的生态环境进行破坏，而是借助原有生态环境的美加以塑造，有助于提升景观设计的自然美。4.风格鲜明，一个区域的公路边坡设计是一个区域情况的反应，设计人员应以区域文化作为景观设计特色，在表达区域特色的同时尊重人与自然的和谐关系，造景过程中引用新型种植技术，提高景观设计的现代感，创造出现代和谐的景观设计风格。
3.永久性原则
进行公路边坡景观设计时，设计人员应对边坡土质进行考察分析，大多数边坡土质中有机质含量较低[5]。因此，景观设计中的树植应与边坡土质相适应，如果边坡土质较好树植选择种类较广，如果边坡土质较差，应选择环境适应力强、涵水能力强的植物，节约日后树植养护成本。
4.经济性原则
进行公路边坡景观工程设计时，应根据整体工程造价进行设计，使公路边坡造景时顾及经济效益，采用节能技术节约可避免的浪费，选择树植种类时也应选择更实惠的种类，通过科学合理的配置实现低成本高品质的景观造景。
5.生物多样性原则
虽然景观设计过程中需要选择适应度高的树植种类，但是为满足景观设计的观赏性，还应重视生物多样性，使公路边坡景观呈现出千姿百态，万般变化让人目不暇接，既丰富了生态环境种类，又成为了别致的景色。
四、公路边坡景观设计施工原则
公路景观设计施工时，设计人员应先与专业园林工作人员进行沟通，对植物的根系、成活能力、管理难易度进行了解，设计人员根据植被了解情况对设计蓝图进行修改，保障景观设计的科学配置与美观。景观设计过程中，采用垂直绿化方式在石质挖方路段进行藤蔓植物的移栽种植，平衡因挖方工程造成的生态失衡问题。另一方面，施工过程中也应考虑所在地区气候状况，如处在有梅雨季节的区域，施工应避免梅雨季节，防止新移栽的树植因过量降水而涝死；对于冬季温度零度以下的地区，施工线较长的情况下，对已种植好的树植进行保暖措施，以防移栽好的树植因冬季气温过低死亡。最后，为确保所有树植在移栽过后能获得足够的养护，还应注意浇水线路的排布，利用滴灌和漫灌两种方式建立供水网，保障树植浇水可以覆盖到每一处景观部位。
五、结语
公路边坡景观设计是一项综合工程项目，不仅需要顾及观赏性还应注重实效性，将观赏性与实效性相结合，形成完善的公路边坡景观，为来往的司机带来视觉的享受。
高边坡设计论文 第2篇
摘要：建筑工程进行的过程中，深基坑边坡支护设计与施工是最基础的一项工程，深基坑边坡支护能够为地下结构提供安全、稳定的施工环境，使用支撑、加固等措施能够对深基坑侧壁进行保护。深基坑边坡支护工程完成的好坏将会对整体的建筑工程造成直接的影响，因此，建筑企业必须对深基坑边坡支护工程进行科学、合理的施工管理。本论文的主要内容就是对深基坑边坡支护设计进行了简要分析，并且对相应的管理措施进行了探讨。
关键词：深基坑边坡支护;施工管理;支护设计
建筑工程深基坑开挖与边坡支护是一项技术性复杂、危险性高的综合性施工过程，其过程控制的好坏不仅影响本工程的人员与设备安全，更是会对周边既有建(构)筑物的安全使用造成威胁，特别是在软土地区，深基坑开挖工程的施工存在很大的危险性，塌方、倾斜等安全事故常有发生。因此，做好建筑工程深基坑开挖与边坡支护技术的研究与管理，保障人员人身与财产安全，对于我国现代化建设事业的长远发展具有深远的意义。
1对深基坑支护工程相关概念的简要概述
什么是深坑支护工程呢?深坑支护是对整个建筑过程起到保护作用的工程，当建筑工程进行到地下施工的阶段时，建筑单位可以通过挖基坑、降水措施以及对周围坑壁进行围挡，就能对施工环境起到保护作用，在施工的过程中还要对施工环境周围的建筑物、路况以及地下管道进行定期检查以维护，只有这样才能保证建筑工程的安全性、可靠性以及稳定性。[1]深基坑边坡支护工程主要分为对维护体系进行安排以及挖掘两个方面。围护结构属于临时的结构，安全储备不足，并且具有较大的风险性。因此，围护结构必须能够对基坑外界没有开挖的土体起到保护、稳定的作用，确保施工现场周围的建筑物、地下管道不会遭到破坏，最关键的是确保整个施工作业环境处于地下水位之上。[2]深基坑支护工程不仅对边坡的稳定性有着极高的要求，而且其还对边线控制做出了要求。
2对当前深基坑支护设计和施工中存在的问题分析
(1)当前，建筑企业在进行深基坑支护施工过程中，缺乏对整个工程的规划。通常，建筑企业将建筑工程中的深基坑支护工程使用分包设计和管理的.模式，将深基坑支护工程分包给相关的岩土单位，然后再对其进行管理和协调。但是在实际的过程中，建筑企业无法对其进行全面的监督和管理，这种模式不能有效保证深基坑支护工程的施工质量，给后续的建筑工程埋下了安全隐患。
(2)建筑单位没有实行规范的投标机制。目前，进行深基坑支护施工的专业公司主要分为两种，其中一种为规模较大的岩土施工地质勘查企业。另一种为规模较小的私人岩土企业。随着建筑行业的深入发展，建筑单位为了加快施工进度，就导致不能对深基坑支护设计以及施工进行规范、合理的管理，最终对深基坑支护设计与施工造成了严重的影响，给整个建筑工程埋下了隐患。随着建筑市场竞争愈演愈烈，有些建筑单位为了赢得更多的市场，没有对深基坑支护设计和施工单位进行全面的考察，就允许其参与了建筑工程的招投标，这就导致没有合格施工资质的承包商混入其中，为深基坑支护设计与施工带来了一系列的问题。
3深基坑工程施工单位必须对深基坑支护工程进行
严格的施工管理深基坑工程施工单位必须要进行专项施工方案的编制。深基坑工程施工单位必须按照已经制定的设计要求，再根据工程的设计情况进行专项施工方案的编制工作。专项施工方案的主要内容要包括常规的施工内容、执行规则、流程以及在设计方案中已经制定的施工程序和技术手段;土方挖掘、运输方案;维护地面建筑、地表水以及地下水的方法等。深基坑工程施工单位必须要进行专项施工方案的审批。专项施工方案的审批工作主要由建筑单位的技术负责人进行审批，再由总监理负责人进行审查工作，还要建立人数不低于五人的专家组对专项施工方案进行评审，最终上报给相关的安全监督单位。专项施工方案一旦经过相关部门审批通过之后，就不能再私自修改、改变。[3]如果在施工的过程中发现问题，应该立即交由相关的监督、设计、检测单位进行处理，将专项施工方案修改之后还要交由相关的审查部门进行审批。对深基坑边坡支护工程实施阶段的管理。建筑单位必须安排相关的监督部门、监理单位对深基坑边坡支护工程进行质量及安全管理，保证深基坑边坡支护工程的安全性以及稳定性，坚决禁止在不安全的施工环境中进行，对在不具备安全环境进行施工的单位要做出相应的处罚，防止违章施工、盲目施工现象的发生。监督部门、监理单位还要对深基坑边坡支护工程进行定期以及不定期的检查，加大监督力度。工程质量进度部门必须将深基坑边坡支护工程质量管理加入工程质量安全监管程序，只有这样才能有效保证深基坑边坡支护工程的工程质量。建筑单位要注意严禁在基坑深度2倍距离范围之内放置塔吊等大型工程设备，而且不能建造工人宿舍。如果必须在基坑深度2倍距离范围之内安置办公用房、放置生产材料等，必须将由专业的深基坑工程设计单位进行精确的分析计算，再得出相关注意事项之后才能实施;深基坑工程施工单位必须采取有效措施对基坑进行加固，经由专业部门作出加固方案后，才能进行加固工程。深基坑工程施工单位必须预先建立应急处理机制。深基坑工程施工单位必须预先制定紧急事故处理预案。一旦深基坑工程施工过程中出现安全问题时，相关单位、相关负责人必须根据实际情况立即采取事先制定的应急措施，坚决避免更严重的事故发生，还要向有关安全监督部门进行汇报，不能拖延甚至隐瞒不报。深基坑工程施工单位在施工期间必须做好安全监测工作。深基坑工程施工单位必须建立相关的监测单位对施工过程进行监测，监测单位必须具有专业的监测水平。
监测单位要结合监测报告、施工工程环境、地质条件、基坑安全等级等因素制定出更加科学、合理的监测方案。深基坑工程施工单位还要安排专业的监测人员对施工过程以及边坡安全情况进行实时监督，还要做出全面的监测记录。一旦监测采集数据到达了报警接线的时候，就必须通知有关部门，防止问题扩大。
4结语
综上所述，深基坑边坡支护工程能够对建筑工程地下施工阶段提供可靠的安全保障，因此，建筑单位必须对深基坑边坡支护设计与施工管理给予足够的重视。
作者:黄一湛 单位:广东省地质局第三地质大队
参考文献:
[1]高继宏.潘克辉.深基坑支护设计与施工管理[J].云南建筑,.
[2]高继宏.蒋荣.潘克辉.深基坑支护技术在实际工程中的应用[J].企业科技与发展,2015(21).
路基高边坡防护设计 第3篇
一、边坡处治设计原则
1.环境被破坏, 生态平衡遭到毁坏是因为边坡的处理不当, 所以说边坡工程和环境之间的关系是密切的, 在边坡治理的时候一定要加强环境的保护。
2.某些在山区进行建设的项目, 大搞人造平原, 不顾环境因素, 造成滑坡大规模的出现, 大量的投资毁于一旦, 生态环境还被破坏。所以在山区进行建设时一定要切忌大挖大填, 要提倡依山就势。
3.建设不可缺少的基本程序就是工程地质勘察工作。工程地质勘察的重要性主要体现在边坡工程的工作面广, 影响比较大, 稍有不慎就会造成地质灾害。在坡顶的勘察范围, 一般要达到坡高的1倍~2倍, 勘察工作不能只固定在红线范围内, 勘察面一定要扩大, 这样才能取得较完善的地质资料。而在对高大边坡勘察时, 要提出安全可行的方案来进行专题研究, 经论证后方可实施。
4.很多支挡结构的失效, 都是和排水的不当有关, 所以支挡结构设计最重要的是边坡支挡结构的排水设计这一环。
二、坡面防护设计
1. 植物防护
坡面防护形式有很多种, 而施工方便简单、经费又低、效果又好的就是植物防护。采用植物防护的好处有很多, 表土能被植物覆盖, 防止雨水冲刷, 土壤的湿度能调节, 路基裂缝的破坏可以防止;土壤固结, 坡面风化能避免剥落;环境还能够得到保护, 路容得到美化, 让人文景观和天然景观更加融合。花草、藤本植物 (像盘根草) 、矮生的木本植物 (像冬青) 和草本植物 (像车前草) 等这些都是常用的边坡植被物种, 植物要选用适合生长气候、因地制宜的物种。防护的物种要选择根系多的、枝叶繁盛、生长期较短的低矮灌木作物。在特殊的寒冷和高海拔地区, 草本植物与灌木就要选用能适应本地区生长的。花草和矮灌木丛这两种植物宜种在气候较暖与雨水充分地区的路基边坡, 让它和行道树或者绿化带连成一片来衬托公路环境的美化, 或者可以来组美丽的图案, 就以常青树为主间植季节性花草。填石路基的边坡采用植物防护时, 换土措施是在填石路基的边坡采用植物防护时要做的, 换土量要结合植物的根系发育水平需要结合换土量来确定, 这样才能确保植物正常生长所需营养与水分的需求为原则。当植物防护防冲刷能力不够且又要考虑绿化时, 可采取植物防护与工程防护相结合的办法。
2. 工程防护
(1) 坡面处置
喷浆、喷射混凝土、柔性防护等防护形式是当边坡过陡或不易于植物生长时结合具体情况所采用的, 因为坡面处置大多数用于上边坡的防护。喷浆可以形成一个保护层, 因为它是将砂浆均匀地喷射在易风化的岩层表面的。边坡整体性较差, 风化不算严重, 碎石裂缝又多, 容易产生落石的岩层就要使用喷浆防护。起到防护作用的是喷浆后砂浆和碎石结合形成一个完善的面。喷射混凝土防护也是把混凝土喷射到岩层表面的一种防护形式, 跟喷浆是一样的。容易风化但不严重的, 整体不算完整, 裂缝碎石又多, 而且坡面较为干燥的边坡就要用于喷射混凝土。混凝土要分2~3次喷射, 厚度8cm为宜。结合锚杆加固采用锚喷支护是当边坡裂缝较多容易发生小塌方时的措施。钢筋网片情况确定喷射厚度, 但钢筋保护层厚度不小于1.5cm, 这是喷射采用锚喷时要保证的。砂浆锚杆一般是使用在锚杆上的。网和锚杆是柔性防护的两部分。织网钢索规格和网眼大小都要符合设计规范。
(2) 护坡
填方坡面大多用于护坡。在防冲刷时多使用一种防护形式是因为在填石路段或者填土路段使用植物防护路基稳定不能得到保证的情况下要考虑的。可使用浆砌片石、铺砌混凝土预制砖的方法。满砌、拱形骨架、格网等是主要形式。
(3) 护面墙
软质岩层或者较破碎岩石的挖方边坡较陡地段就要采用护面墙防护。边坡无滑动或者滑塌的情况主要采用护面墙防护, 因为它不承受墙后土压力。护面墙的做法多使用浆砌片石或者浆砌块石。抗倾覆能力和整体性是护面墙本身一定要具备的, 结构尺寸是护面墙一定要确保具有的, 护面墙的坡度要适当, 严格按照设计规范设计这是设计时要注意的。护面墙的基础不能置在松软的地基上, 如果是松软地基一定要采用加固处理, 因为护面墙的基础必须置在可靠的地基上。
三、解决路基高边坡防护的方法
现在“植物防护优先, 工程防护与植物防护相结合”的设计理念是我国在进行边坡防护设计的时候, 渐渐运用植物生态防护所形成的。根系发达, 叶基较矮, 生长迅速, 生命力强的植物一般用于生态防护。一般来说, 根系发达的植物, 是可以深深的锚固在土壤稳定层, 它的根想要进入比较稳定的深层土壤处就要通过边坡表面的疏松土壤表层, 预应力锚固钢筋的作用和它的根系是相当的。同时, 在一定程度上可以提升土层的抗剪能力是由于防护植物存在于土壤表层, 能吸收与蒸发土层内的水分。
边进行边坡开挖整修边铺植植物的方法对于高边坡种植防护可以使用。植物生态防护和工程防护都是很重要的。防止地表水流的冲刷, 坡面岩土的风化剥落和环境相协调就是框格防护, 主要使用于土质或者坡面防护。这些年来, 在高等级公路边坡较高时, 使用砌石框种草防护是因为环境保护越来越被重视, 其重要的是对边坡种草防护类型的选择, 要将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内。运用草坪植生带, 固土作用是要草籽发芽长成草后起到的作用, 无纺布纤维自然腐烂, 不会污染环境, 效果很好。混凝土、浆砌片 (块) 石、卵 (砾) 石等在风化岩石边坡进行防护框格防护是做骨架, 植物防护或其他铺助防护措施是框架内适合运用。抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式是封面包括的。易风化的软质岩石挖方边坡要使用抹面防护。处理单斜构造岩石边坡使用预应力锚索护坡, 虽然难以精准计算被锚固体的下滑力与张拉控制应力, 但对保证这类边坡的稳定效果是非常好的。
四、拟定与比选边坡处治方案
最近, 在330省道文成段边坡处治工程中, 此次岩石高危边坡, 坡陡、壁峭, 极易发生落石这4个边坡的处治, 行车安全存在着很大的隐患。清方削坡、主动防护等2个方面的措施是单从工程可行的角度出发所运用的边坡处治方案。对应于这2类处治措施, 挡土墙加削坡、主动防护等2类方案是我院在初步设计阶段就拟定好的, 还进行了方案比选, 设计原则的出发点就是“以人为本、可持续发展”的设计新理念与舒适、环保、最大限度地保护生态环境, 主动防护是最合理的方案, 方案比选具体如下:
1. 挡土墙加削坡方案
本方案于坡脚设置高8m、顶宽2.4m的污工挡土墙, 这是本方案设置的, 坡比1∶0.25, 其上按1∶0.75坡比、坡高10m, 分3级削坡, 2m是每级平台的宽度, 挂铁丝网植草绿化防护是每级坡面都使用的, 截水沟是坡顶和平台设置的。31m是该方案墙顶以上边坡最大的高度, 27m又是占用坡顶灌木林地的最大宽度。挡土墙加削坡方案施工方便快捷, 但在330省道文成段会产生大量的挖方, 废弃极其困难。该方案坡顶刷方面积大, 对生态环境和坡顶植被将造成极大破坏;高大的挡土墙结构以及周围景观结合, 行车舒适性差, 与“以人为本”的设计理念不符合。
2. 主动防护方案
设置矮挡墙加固坡脚是主动防护方案, 同时, 坡面上钻孔施工锚索或者锚杆, 边坡的稳定性是要靠锚索或者锚杆供应的抗拔力来增强的。清方刷坡工程数量小, 这是该方案的优势, 最紧要的是, 该方案占用的坡顶绿地灌木面积小 (小于10m是占用坡顶灌木林地最大宽度) , 尽量减小边坡破坏程度;周围景观协调性较好, 基本上能保持边坡的原有风貌, 又可以运用平台恢复植被。边坡主动防护方案和生态环境保护相互协调性最好是以上可以看见的, “以人为本、可持续发展”的设计新理念是最能体现出来, 主动防护设计方案的选择是合理可行。
五、结语
高边坡设计论文 第4篇
关键词：稳定性；勘察评价；路堑高边坡；设计方法
我国经济不断发展，实力增强，同时国家为发展经济落后地区，保护耕地资源，将高速公路的建设逐渐向边缘地区延伸。但是在设计施工的过程中，因为地质条件、地形等因素，高速公路在修建期间一定会出现深路堑的现象。深路堑防护支挡工程费用在高速公路工程造价中占有一定的份额。因施工设计人员对路堑工程地质认识不够充分、设计不合理、施工方法不具有规范性等等，均会导致在山区高等级公路路堑边坡在施工阶段出现坍塌、变形等现象，对以上问题处理，不仅消耗时间，同时也增加了工程造价，对社会也有一定的负面作用。本文结合高速公路路堑高边坡的设计实例，分析其稳定性。
1.路堑高边坡地质勘查
地质勘查是边坡工程设计中重要的工作内容，其目的是查明边坡工程地质条件，并确定边坡类型及破坏模式，为其稳定性提供必要的参数。具体包括地质构造、地层结构特征、地貌特征、地震、地下水、边坡岩土体物理力学参数、边坡邻近的建筑物情况等。边坡勘察工作过程中应该在不同阶段进行不同工作，初期勘察需收集地质资料，并进行工程勘探、测绘和实验工作；分析其变形机制的同时评价边坡稳定性。后期将勘察初期的不稳定和稳定性较差的边坡、邻近地段进行工程地质勘测、测绘、分析和测试，提出边坡参数后对其稳定性进行评价。
2.路堑高边坡稳定性评价
在进行评价前需结合地形地貌条件，按工点对高边坡稳定性进行计算分析，之后便进行稳定性评价。因边坡岩土地质情况较为复杂，且分析理论有一定局限性，为了充分保证分析出的结果具有可靠性，可结合地质力学法、工程地质类比法、极限平衡法等手段对稳定性进行全面细致的评价。
2.1地质力学法
地质力学法是运用地质力学原理，对构造形迹进行调查，找出岩土构造应力场和次序，对主要结构面、后期改造过程及配套要素进行推测。尤其是其与临空面形成过程和作用过程间关系，推断各大岩体及其斜坡变形延边过程及其发展趋势，对当下路堑边坡的稳定性进行判断分析。
2.2工程地质类比法
工程地质类比法包含工程类比及地质参数类比。对比不稳定坡体和稳定山坡工程地质条件差别、既有工程经验及相邻边坡稳定状况，对比相应地质参数，并结合工程经验，通过对工程措施、工程地质条件、设计路堑边坡坡形等方面进行宏观的判断和分析。
2.3极限平衡法
极限平衡法是在以上两种方法的基础上，对变形类型、范围及模式使用极限平衡原理量化分析，将边坡稳定系数进行计算，极限平衡法可根据不一样的边坡类型选择相对的计算方法，保证稳定性计算结果客观性。
3.高坡设计方法
根据以上结果对路堑高边坡稳定性进行评价，分段确定高边坡稳定程度，对稳定性差的高边坡按照“一图一坡”原则对其进行加固，对比防护方案选择出最佳的防护方案。于此同时还需在工点进行试行，设计内容包括防护工程、加固工程、坡形坡率、排水工程、动态设计及监测工程6个部分。
3.1防护工程
防护的作用目的包括两方面，分别为防止雨水冲刷和控制边坡表层风化速率。残坡积层和全风化岩土层边坡防护选择植物进行防护，应根据边坡的填土高度、坡率等方面选择植树、植草、各类型骨痂、格梁和框格、三维网植草等。普通风化边坡和坡率陡的边坡，使用普通植草不易成活，应选择喷混植物、TBS等防护。
3.2加固工程
对于不利结构面或者软弱结构面，稳定性差或高度大的边坡应采取加固措施，阻止边坡失稳及变形。具体可根据施工工程实施的可能性及技术经济对比，选择锚索框架、锚索抗滑桩、抗滑桩等进行必要全面的加固。
3.3坡形坡率
坡形坡率的计算在高边坡治理中非常重要，其决定边坡工程费用及稳定性，边坡的高度及坡率可根据工程地质类比、生态环境保护、力学计算、绿化的难易程度、形成视觉等方面考虑、对地形较缓的山坡使用放坡减载设计，对地形较陡的山坡使用强支挡、弱削方原则，方式，防止“剥山皮”式刷坡。
3.4排水工程
水是影响边坡稳定的因素之一。边坡中水的渗入增加土体重量，加大下滑力，同时也降低滑动面土地抗剪强度，高边坡出现滑塌多数原因为雨水冲刷，所以防水排水成为边坡加固重要的措施。在路堑高边坡稳定性研究中发现，排水设计是其重要的组成部分。
3.5动态设计
路堑高边坡设计中的动态设计有非常重要的作用，其是路堑高边坡设计中最基本的原则。根据施工开挖中的地质特征及变形监测数据，对原设计进行校对，并对设计方案进行不断完善，保证工程安全及合理的设计。
3.6监测工程
对高危边坡施工期间建立监测系统可达到动态设计、信息化施工的目的。监测到的信息用于指导施工，监测结果用于动态设计依据。监测项目还包括坡地面调查、地表位移监测、边坡坡面调查、人工巡视监测、深层位移。实时对检测数据进行分析整理，并报送给设计单位和业主。对于不良地质边坡就高危边坡进行重点设计评估，竣工后监测系统还需运行1年-2年时间，防止灾害性时间突然发生。
4.工程实例
位于浙江的某高速公路第三合同段，该路线位于中丘地貌区，位于山坡中下部分，山顶高约为191米，路线走向为265°，山坡坡度为15°-30°。水文地质条件：场区地下水由风化岩裂隙水组成，地下水的水量不大，对混凝土有微腐蚀性。
从图1中可知，岩层层面L1和右侧边坡顺向，但相交角度大（夹角为38°），对边坡稳定性影响小；L1和L2结构面交线顺向，且倾角小于坡角，对边坡稳定不利。L2和L3结构面交线顺向，倾角小于自然坡角，利于稳定。L1和L4结构面交线顺倾，倾角比坡角大，利于稳定，L2和L4、L3和L4结构面交线和坡向相反，对边坡稳定性影响较小。
本区设计思路包括以下两方面，本区山体自然边坡陡峻，使用放缓边坡工程提高坡体提高坡体开挖后自身整体的稳定型，边坡开挖的土石方量及边坡高度均有所提高，增大用地和天然植物破坏。且本区坡体的岩土体主要为厚度较大的风化岩层，使用“固脚强腰”的措施对坡体进行加固。
5.小结
因地质勘察及分析能力均具有一定的局限性，同时工程造价也有一定的影响，路堑高边坡设计中往往会存在盲目性和经验性，所以应该进行精细化设计。相关研究学者认为高边坡在进行设计的时候需要对边坡地质勘察有充分的认识，使用物探、钻探、调绘等多种手段进行验证，以最小的代价获得最可靠的信息，于此同时使用多种稳定性方案进行综合评价，提高高边坡防护、监测及排水方案进行工点设计。在施工的过程中对动态设计需要提高重视，并根据提示所得的监测数据及地质条件进行综合性的分析和判断，对于有问题的设计进行及时修改，保证工程的经济性和安全性。
参考文献
[1]黄波. 路堑高边坡稳定性评价以及设计[J]. 科技创新导报，2011，01：96.
[2]占红莲，俞永华，杨晓华. 高速公路路堑高边坡的稳定性评价及设计方法[J]. 公路交通科技（应用技术版），2007，10：64-67.
高边坡设计论文 第5篇
论文关键词:边坡治理动态设计法信忽施工法变更设计管理
论文摘要：在边坡治理工程中，由于国家建设部和重庆市目前都没有针对“动态设计法、信a.施工法’，的明确规定，因此出现主管部门监份管理依据不充分，勘察、设计、监理、施工单位无幸可循的现象。本文根据多年的工作经脸，提出重庆市边坡工程变更设计管理办法的设想，希望起到规范参建各方的行为，使各工作环节有序，工程质圣、进度、安全有保津，投资有控制的目的。
重庆是座山城，工程建设中有大里的边坡需要治理。重庆市建委对边坡工程历来都十分重视，对勘察、设计、施工图审查、监理、施工以及招投标等工作，先后出台了一系列政策和法规，从执行情况看，反映良好，对提高边坡工程质f起到了关键性作用。
目前边坡工程普遍采用“动态设计法、信息施工法，在(建筑边坡工程技术规范)中以强制性条文的方式执行，与一般建设工程的工作程序有很大的区别。其中设计的主要依据—地质结论、岩土物理力学参数都需要在施工监测和试验中加以验证、调整，其显著特点是:由于地质环境复杂性，工程勘察、边坡试验提供的设计参数不可能全面准确地反映工程地质实际情况，只能在工程实施过程中来加以验证、调整，从而修正治理方案。不可避免地产生勘察、设计、施工组织和工艺变更。这要求参建各方密切配合，才能有效地保证边坡工程的质t、进度和安全。实践证明，它是最切合边坡工程实际的勘察设计、施工方法。然而在实施过程中，我们发现无论是建设部还是重庆市目前都没有针对‘，动态设计法、信息施工法，的明确规定。一旦出现变更情况，各级建设主管部门监督管理依据不充分，责任不清，而勘察、设计、监理、施工单位也无章可循。
一方面，在日常工作中我们有时会遇到业主、勘察、设计与施工单位各方为质里事故资任相互推语的问题。多数情况下，变更设计是由于地质环境变化造成的，非勘察设计的资任。变更设计后一般要突破原概算，产生包括工程投资、勘察、设计、审查等费用由谁支付，以及支付的程序等问题。因此需相关配套的政策法规来规范各方的责任，协调参建各方责、权、利，是重庆市建委鱼待解决的问题之一。
另一方面，虽然重庆市绝大多数勘察设计单位都积极配合施工，解决施工中遇到的问题，但经常是变更勘察设计文件交付业主后，业主不知道这些变更需要哪一级审查，特别是边坡工程，变更设计较频繁，如果无论大小都交与建委审查，既不合适也不必要;一律由原施工图审查单位审查，对于涉及安全、规划等问题的重大变更，原施工图审查单位审查似乎也不合适。因此应结合重庆市边坡工程的特点，制定“边坡工程变更设计管理办法明确边坡工程治理过程中变更设计的种类、审批程序。作者根据多年的工作经争，对如何加强边坡工程施工过程中的变更设计管理，规范、协调各参建单位的行为，确保边坡工程质f}提出一点浅见，希望能起到抛砖引玉的作用。
目前国内有关工程变更设计方面有系统文件的，有铁道部的《铁路基本建设变更设计管理办法)，交通部的(公路工程设计变更管理办法)等，地方有常州市建设局的`(市政工程施工图设计文件变更管理暂行办法》。前两个文件有明显的行业特点，专业性强，不能完全适应重庆市的建筑边坡工程行业管理。常州市建设局的(市政工程施工图设计文件变更管理暂行办法》与重庆市的边坡工程变更设计管理具有可比性。建设部的(建设工程勘察设计管理条例》(.9.25)第28条，(建设工程监理规范)(6B50319-2000.5.1)第6.2.1条对原则性的问题作了相关规定，应当作为f庆市编制有关文件的依据;(江苏省建设工程勘察设计管理办法》(2000.3.31)第28条和第30条可以作为参考。 重庆市的边坡工程变更设计管理办法应当涵盖以下内容:
(1)勘察设计、施工变更分类:一般分为重大变更、较大变更和一般变更。
(2)审批权限:明确各类变更的审批权限。建议对于涉及规划、方案、投资和控制性结构有重大影响的变更，属于重大变更，应由业主报原审批部门审批;对较大变更，建议由原施工图审变单位审查并报建委备案后实施;一般变更由建设单位负资组织审查后实施。
(3)变更的工作程序:问题的提出—确认—勘察设计变更—报批(报审)—变更实施。一般根据施工反馈的信息，由施工单位、业主或试验单位提出问题(变更原因)、总监理工程师组织专业监理工程师审查同惫后交业主，由业主委托变更单位完成变更设计。变更设计原则上由原工程勘察、设计单位完成，经原工程设计单位书面同惫，建设单位也可以委托其他具有相应资质的工程勘察设计单位出具变更文件。出具变更文件的单位对修改的设计文件承担相应资任。变更设计文件送交业主，业主根据变更的类型，组织有关部门对变更设计文件进行审查，根据审变惫见修改变更设计，施工单位实施变更。常州市的(市政工程施工图设计文件变更管理暂行办法》值得很好借鉴。
(4)变更的资任:应执行(建设工程勘察设计管理条例》(2000.9.25)第28条的有关规定。勘察、设计文件不符合工程建设强制性标准、合同约定的质t要求的以及由于勘察设计方案原因造成的变更，应当由原勘察、设计单位进行补充、修改，费用应有原勘察设计单位负资，造成工程质问题的，按国家有关规定赔偿经济损失;如果是施工单位没有按照有关施工规范、设计要求的规定造成的变更，应由施工单位承担;监理单位违反(建设工程监理规范》(6850319-20002001.5.1)造成的变更，由监理单位承担;除以上原因，由于地质、环境、规划等原因或业主要求的变更应由业主负资。
(5)其他:根据建设管理法规制定统一的变更文件内容、附表、变更通知单等文件格式，资金的管理等。
路基高边坡防护施工技术论文 第6篇
3.1.1表层抹面防护。对泥灰、页岩以及千页岩等材料的`路堑边坡，由于其容易风化，故在大气中长时间暴露风化易遭到破坏，为防止此类情况，常在边坡表面铺设坑风化隔离层，以防止大气的影响。例如，水泥砂浆，石灰混合料灰浆等材料都是较理想的抹面隔离抗风化材料。抹面的厚度通长为3-7厘米，可以用6-8年。为了避免抹面出现细小裂缝，从而降低其使用寿命，可以再其外表抹一层沥青作为保护层。
3.1.2喷砂浆和喷水泥混凝土防护。喷砂浆和喷水泥混凝土防护适用于易风化软岩、裂隙和节理发育、坡面不平整、破碎较严重的石质挖方边坡。对于这类边坡，采用抹面、捶面防护的方式就难以奏效，故应采取机械喷射水泥砂浆或水泥混凝土加固。喷水泥砂浆的强度不应低于M10，厚度宜为5-7cm；喷水泥砼的强度不应低于C15，厚度宜在l0-15cm，在喷射过程中添加速凝剂以促使早凝固。施工时需要专用喷射机械设备，并在坡面上每隔2-3m设置泄水孔，对大面积坡面防护还应设置伸缩缝。但是喷浆或喷混凝土后，养护较为困难，坡面容易产生细微的干缩裂缝影响强度。为此，可在喷射层中加设一层钢筋网或高强聚合物土工格栅，以增强其强度。
3.2砌石防护。
3.2.1干砌片石防护。干砌片石防护适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填、挖方边坡。干砌片石受水流冲击时，细小土颗粒易被水流冲刷带走而引起较大的坡面沉陷，为防止坡面土层被水流冲击和减轻漂浮物的撞击力，应在干砌防护下面设置碎石或砂砾构成的垫层。干砌片石坡脚应视土质情况设置不同埋深的基础。
3.2.2浆砌片石防护。浆砌片石防护是公路路堑边坡防护常用的工程防护方法。浆砌片石是用水泥砂浆将片石间隙填满，使砌石成为一个整体，以保护坡面不受外界因素的侵蚀，所以比干砌片石具有更高的强度和稳定性。
3.3锚索工程防护。锚杆加固边坡就是在预先钻好的孔内插入锚杆，然后将一端固定在滑动面以内的土层中，另一端固定在坡面上，使得锚杆将表层不稳定土体钉到深部稳定岩体，而且锚杆与结构面斜交，能有效防止结构面发生错动时岩体沿最不利滑移面滑动。
3.4土钉防护。坡面上喷射混凝土，形成土体加固区带，用以提高整个边坡的稳定性。土钉加固技术长度短，不加预应力，安装速度快，造价低，并且由于有大量的锚钉，有利于系统的整体稳定性，土钉锚固结构比一般刚性结构柔性大，可有效抵抗一定的位移。
3.5修整边坡。待基础混凝土达到设计强度后进行边坡修整，测量挂线后用人工进行削坡，保证坡面压实度符合设计要求，用自制坡度尺进行坡度控制，保证成型坡度符合设计要求。
3.6客土喷播植草。三维网客土喷播植草适用于填方边坡高度大于4m时边坡防护。先按设计坡率平整坡面，进行锚杆施工，然后洒水浇湿，再在整个坡面上培10cm厚土，然后用预先编织好的8号镀锌铁丝网绑扎于锚筋及锚杆弯起端上。三维网与铁丝网绑扎连接，最后喷压含有草籽的营养土覆盖铁丝网。喷压完成后及时覆盖塑料薄膜或土工布养护，并适时补浇充足的水分，直至发芽成活为止。
4结语
总言而之，要高度重视高边坡施工质量问题，采用先进的高边坡施工工艺和施工技术，不断提高我国高边坡施工水平，确保高边坡施工的质量和效率，从而促进高边坡施工技术的快速发展，加快我国高速公路建设的步伐。
参考文献
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路堑高边坡施工工艺研究论文 第7篇
新建神华甘泉铁路某区间为高路堑段，设计坡度为1∶1．5。因原始地貌陡峭，地质为石英岩、强风化石和次坚石，最高处与设计路基面相差近50m，开挖困难、施工难度大。采用全坡面浆砌片石防护，砌筑工艺与安全防护成为施工的难点。
2设计要求
边坡开挖是一项重要的工程，需要遵循以下原则:1)做好防排水措施。尽量避免水对开挖的影响，开挖的季节宜选在旱季，同时开挖过程中做好各种排水措施，减少水在边坡的渗入，增强边坡土体强度，减少滑塌事故出现。2)边开挖边支护。路堑开挖后破坏原有土体和岩体的整体稳定性，因此需要开挖后及时支护，减少卸荷反弹，增强土体和岩体的整体稳定性。3)滑塌治理要及时。由于边坡较高，出现滑塌的可能性较大，小的滑塌一定要重视，及时治理，避免出现更大的滑塌。针对以上原则，现场边坡开挖以及防护采用以下措施:1)采用全坡面浆砌片石进行防护，护坡厚度为30cm，采用M7．5水泥砂浆砌片石砌筑，其下设15cm厚碎石垫层。2)沿线路方向每隔15m设置伸缩缝一道，缝宽2cm，深3cm，缝内填塞沥青麻筋。3)护坡坡面每隔2m～3m上、下、左、右交错设置泄水孔，泄水孔采用PVC管，管径为5cm，坡度为4%，PVC管进水侧采用0．3m×0．3m的透水土工布(400g/m2)包裹。4)为便于养护，在适当位置设宽0．6m，厚0．3m的M10水泥砂浆砌片石踏步。
3材料要求
1)石料要求。一律采用经实验室检测合格的石料，要求石料粒径直径或厚度控制在15cm以内，且石料应清洁干净，且同产地的石材至少取一组试件进行抗压强度检验。2)砂浆要求。砂浆严格按照实验室提供的配合比采用机械拌制，自投完料开始算起，拌制时间不得小于2min，严禁采用人工拌合;砂浆应随拌随用，对于发生离析、泌水现象的砂浆必须重新拌合;在施工过程中，严格以质量比控制砂浆质量，严禁使用体积比，且原材称量必须以实验室校核合格的器具和仪器测量。3)砂浆试件制作注意事项。每拌合100m3砂浆制作一组试件，每组试件由6块试件组成，试模尺寸为70．7mm×70．7mm×70．7mm。试件制作时，预先在试模中涂脱模剂，砂浆按每层40mm、共两层放入试模中，用直径为20mm、长度200mm的钢棒对每层砂浆均匀插捣25次，插捣时按螺旋方向进行，确保插捣效果。插捣结束后沿模壁用抹刀插数次，使砂浆高出模壁6mm～8mm。试件成型后0．5h～1h，再用抹刀将多余砂浆刮掉并抹平，采用表面覆盖养护，养护温度宜控制在25℃左右，现场放置和养护24h后，将试件脱模并送至实验室标养。
4施工工艺及操作要点
4．1路堑护坡放样
护坡正式施工前，应将路基边坡表面浮土清除，填补坑凹，确保坡面平整，并对坡面进行夯实处理，确保路基边坡坡度准确、坡面平整后，即可进行护坡的放样，放样严格按照设计图纸几何尺寸进行。
4．2护坡挖基
路堑开挖前做好地表的截、排水设施，设置截水沟和排水沟。护坡施工采用机械及人工挖基，人工刷坡，砌筑前，将基底平整夯实，并确保基槽无水，经检查合格后，方可进行砌筑。
4．3砌筑过程
1)用挤浆法进行水平分层、纵向分段砌筑，分段线设置在沉降缝处，各砌块的砌缝应相互错开至少8cm，严禁出现通缝，且砌缝应饱满，不得有空洞和小石块。2)外圈定位砌块与里层砌块应交错相连，并要先行砌筑，定位砌块应采用表面平整、尺寸较大的石料。定位砌块砌筑时，应先在底部铺一层砂浆，砂浆厚度可使石料在挤压时紧密连接。3)砌筑腹石时，石料间的砌缝要相互交错、咬搭，砂浆要密实，不得无砂浆砌筑或干填石料后铺灌砂浆。腹石石料要大小搭配，较宽的砌缝要用小石块挤塞，挤浆时可用小锤敲打石料，使砌缝连接紧密，不留有孔隙。4)浆砌片石嵌入边坡内不小于20cm，护坡沿线路方向每隔10m～20m设伸缩缝一道，缝宽2cm，深度不小于20cm，缝内堵塞沥青麻筋。5)定位砌块表面砌缝的宽度不得大于4cm，两层间的错缝长度不得小于8cm，且相邻石料的内切圆直径不得大于7cm。6)应充分利用片石的自然形式进行浆砌片石的砌筑，砌块上下、左右之间要搭接紧密，并预留石料之间深度2cm的砌缝，以利于勾缝。7)为保证沉降缝和伸缩缝的作用，接续缝之间须垂直，且缝两侧砌体表面要平整，不能搭接，接缝中采用防水材料填塞，防止砌体渗水;有接缝的砌体，要按设计要求留设接缝位置，并采用跳段法砌筑，使相邻两段砌石高度错开并在接缝处作为一个外露面。
4．4砌体勾缝
勾缝采用凸缝，缝宽2cm，缝深1．5cm，采用平缝压槽工艺进行勾缝。勾缝前先用水冲洗砌体，确保表面无污染，勾缝后要用同级别的水泥砂浆抹平，抹带宽1cm、厚0．5cm;分段处的沉降缝可用沥青麻絮填塞密实，并采用砂浆勾凹缝，缝宽2cm、缝深2cm，缝两侧用抹带，用宽3cm、厚0．5cm的砂浆凸带;泄水管与墙面应齐平，管与砌石之间用砂浆填塞密实。勾缝要杜绝勾假缝。
4．5砌体养护
砌体砌筑完成后应及时覆盖洒水养护，养护时间不得小于7d，在养护期间内，避免对已成型砌体碰撞和振动，待砌体砂浆强度达到设计要求时方可承受全部设计荷载。
5安全防护
安全是施工的重点，在这段高路堑地段，安全措施做不到位，很容易发生崩塌、落石导致人身事故。开挖成型后，需要砌筑浆砌片石，砌筑如此大面积的防护工程，需要大量的石料，因此分别从山顶背面开辟出多条运输石料路线，石料放置在山顶平台，从平台以人工搬运、缓慢滑落的方式把石料一层层铺在坡面上，在砌筑中的安全防护方面，项目部分别设置落石网、落石坑和落石台。
5．1石料进场
从石料厂运输车进入施工现场开始防护，在线路左侧修筑一条上山的便道，在山下设置一名防护员，山顶设置一名防护员;山下防护员检查运输车是否超高、超重，如果有超出运输车箱的石料，立即处理，从山下到山上便道容易颠簸，防止石料在运输途中掉落砸伤，山下防护员随车一道上山，山顶防护员观察运输路线是否存在安全隐患，尤其是人工停滞在便道附近，防护员随时保持联络，保证运输畅通的条件，安全到位。
5．2石料堆放
运输车停靠到位，由施工员指定位置倒放石料，石料堆放地与路堑边坡相距不得小于3m，防护员全程监控，保证边坡上无人停滞，石料堆放地周围无特殊情况存在，运输车再把石料卸载完毕，山下防护员随车下山，山顶防护员全程监控。
5．3石料进入边坡
该区间最高三层边坡，一层边坡由运输车把石料卸到边坡附近，由人工边铺砌边搬运石料上山。距一层边坡3m有设计排水沟，排水沟兼落石沟作用，如有山顶落石，可落至水沟内，保证石料不会冲入线路周围。因水沟平均宽度超过8m，设置人工搬运通道，由安全员检查完毕之后，工人随时搬运石料到边坡，边坡设置临时台阶，便于搬运石头，搬运石料的同时，砌筑护坡，层层推进。不大量堆积石料，保证料到用尽的原则。
5．4砌筑过程
砌筑顺序为一层→二层→三层→排水沟(落石坑)。一层边坡在搬运石料的同时，砌筑紧随其后。为了保证石料不堆积滑落，随时安排安全员与技术员协同管理，保证料到用尽;在一层平台设置一道拦石台，即使山上有落石也可以缓冲其速度，以平缓的方式掉入水沟(落石坑)，不造成弹射情况。二层边坡砌筑在半山腰开辟一条连接二层平台的便道，并把二层平台加宽，以小推车的方式运送石料和砂浆。三层边坡采用人工滑落方式运送石料，为了安全起见，在三层平台设置一道拦石网，保证三层边坡石料不至于冲下边坡，导致落石伤人事件;人工滑落就是人工把石料一点点从坡上滑下石料，在此期间，不容许滚落，必须有防护员看护，保证三层平台无劳工滞留，造成砸伤。
5．5养护
在养护期间，分上下浇水湿润，一层边坡以水车用水枪的方式喷射在边坡上;二层平台通道，以人工推车运水，向一层边坡洒水，二层全以人工运水的方式洒水;三层可以让水车上山顶，用胶皮管缓慢放水，保证水罐距边坡较远的条件下，由人工常常移动水管，保证边坡可全部湿润到位，养护充分。
5．6防洪
该地区降水量偏低，但易发暴雨，必须防控，在提前预知降水的情况下，充分准备防洪措施及防洪教育，使水沟畅通，排出施工现场。
5．7防风沙
该地区属于北方风沙较大地区，遇到较大风沙，必须停止施工，现场撤离施工人员。
6结语
岩土高边坡设计研究 第8篇
在公路工程中, 由于众多因素的影响, 导致其岩土高边坡的稳定性得不到很好的保证。公路路基边坡常处于或接近于极限稳定状态, 而施工过程中的爆破、开发等施工过程往往导致稳定状态的改变, 诱发边坡的失稳。高边坡地质条件的复杂性和多样性, 决定了高边坡工程的复杂性。在目前的防护与加固技术方法研究中, 水电、厂矿、铁路等行业相对较多, 而公路和城市道路行业则相对偏少, 尤其是基于信息化施工技术的动态设计更少。
1 岩石高边坡勘察与稳定性地质条件分析
1.1 工程概况
本文结合具体的工程实例对岩石高边坡稳定性分析及设计进行详细阐述, 该边坡工程所在地的路面设计高程521.568~522.368m, 地面标高545.169~551.821m, 工程需要对该路段进行开挖, 最大切坡高度31.4m。工程勘察的任务是完成两个地质钻孔, 并进行原位测试和土工试验。工程路段与山脉的走向和区域构造基本一致。近场区地形趋势大体是东北、西北高, 西南部稍低。
1.2 水文地质评价
该工程处于海拔较高的地区, 且处于斜坡, 地下水资源匮乏。即使雨量丰富的季节, 形成的地表径流也会向低洼处排泄, 工程所在地没有储存地表水的条件, 因此, 从这个方面来说, 工程所在地的水文条件并不复杂, 利于工程勘察工程的顺利开展, 减轻了工作人员的工作量。
1.3 地层岩性
根据相关勘察工作结果显示, 该地区的岩土体可以分为三个类型:1粉质黏土:该层揭露厚度10.0~26.0m, 颜色呈现黄褐色, 土质比较均匀, 但是其中也夹杂有碎石, 承载力基本容许值[f∞]=150Pa, 摩阻力标准值qik=35k Pa。2碎石:根据钻孔报告来看, 碎石层仅仅在4号钻孔中存在, 层厚0.8m, 颜色呈现灰色, 含量60%, 粒径3~8cm, 承载力基本容许值[f∞]=280Pa, 摩阻力标准值qik=90k Pa。3粉质黏土:该层揭露厚度4.2~16.0m, 承载力基本容许值[f∞]=160Pa, 摩阻力标准值qik=40~45k Pa。其物理力学参数见表1。
2 岩质路堑高边坡稳定性分析
采用赤平投影原理进行定性分析后发现, 该工程右侧边坡比左侧边坡稳定性好。右侧边坡采用1∶0.75的坡率在各不利裂隙组合条件下均能保持稳定。而左侧边坡在L6~L8 (L6倾向44°倾角70°, L8倾向340°倾角48°) 、L3~L8 (L3倾向255°倾角73°, L8倾向340°倾角48°) 、L3~L6 (L3倾向255°倾角73°, L6倾向44°倾角70°) 。L5~L6 (L5倾向262°倾角50°, L6倾向44°倾角70°) 等不利裂隙组合下均会产生不稳定滑动面。
通过有限元法进一步分析后发现, 右侧边坡在各不利裂隙组合条件下均能够保持稳定, 而左侧边坡而左侧边坡在L6~L8 (L6倾向44°倾角70°, L8倾向340°倾角48°) 、L3~L8 (L3倾向255°倾角73°, L8倾向340°倾角48°) 、L3~L6 (L3倾向255°倾角73°, L6倾向44°倾角70°) 、L5~L6 (L5倾向262°倾角50°, L6倾向44°倾角70°) 等不利裂隙组合下稳定安全系数不能满足要求, 需要采取工程措施。
3 岩石高边坡设计
3.1 左侧高边坡设计
据断面测绘以及前面的施工情况来看, 该工程中, 左边坡上中部坡体垂向上主要由残坡积含角砾粉质粘土层、强风化薄层~中层浅变质粉砂质泥岩及下伏弱风化浅变质粉砂质泥岩组成;下部坡体由弱风化构造角砾-糜棱岩构成。根据本次现场调查和收集设计施工资料, 以开挖面倾向344°考虑, 左边坡为顺层结构, 岩层产状有一定变化, 呈现出靠近路线中线较陡 (60°) , 向左侧变缓 (45°) , 至开挖边线附近变为35~40°。受区域构造影响, 节理裂隙发育, 且充填有泥质, 层面间常见黑色铁锰质薄膜, 导致岩体强度降低。地表露头揭示, 主要发育L1、L2、L3三组节理裂隙。根据赤平投影图, 如图1所示, 各节理倾角较陡, 与坡面、层面直交, 层面与坡面的倾向一致, 层面的倾角小于坡面倾角, 可能发生顺层滑动。另外, 边坡第一、二级边坡位于断裂带内, 岩质较软, 遇水更易崩解, 边坡开挖后, 岩体内部应力重分布, 坡脚应力集中, 可能发生溃屈变形, 并带动上部岩体沿层面发生整体滑动。另外, 由于边坡强风化层厚度较大, 也可能发生强风化岩体内圆弧形破坏。综上分析, 左边坡主要受岩层层面 (C) 及断层破碎带联合控制, 可能形成强风化岩体内的圆弧形破坏或者顺层+断层角砾岩溃屈的复合式深层破坏。
设计时所选取的计算参数为, 强风化粉砂质泥岩C=30k Pa, φ=25°;弱风化粉砂质泥岩层面C=45k Pa, φ=30°;弱风化断裂角砾岩C=37k Pa, φ=26°。 (以上参数为暴雨工况参数) 强风化岩体内的圆弧滑动的稳定性系数1.02 (暴雨工况) , 安全系数取1.15时, 剩余下滑力为771.38k N。边坡整体滑动的稳定性系数为1.01 (暴雨工况) , 安全系数取1.15时, 最后一个条块的剩余下滑力为3857.39k N (桩位处推力8595.64k N) 。整体滑动的条分图及剩余下滑力曲线见图2所示。
对于右侧边坡和坡率较缓的边坡, 边坡自身处于稳定状态, 但是坡面在外界因素的作用下, 如剥落、风化、雨水冲刷等会产生坡面变形, 其破坏深度一般为坡体表面1~2m, 同时, 由于节理裂隙较为发育, 开挖后还会产生卸荷裂隙, 受雨水冲刷易软化, 易发生崩塌、掉块等情况, 故仍需要做浅层护坡。对于右侧坡率较陡的边坡 (坡率1:0.5~1:0.75) 采用普通长短锚杆格构加挂网喷播植草护坡, 对于坡率较缓的边坡 (坡率1:1~1:1.25) 采用挂网喷播植草护面。
3.2 右侧边坡设计
YK75+780~YK75+900段边坡高52m, 坡体主要物质为碎裂状强风化断层角砾岩, 岩体破碎严重, 稳定性系数为1.024, 安全系数取1.3时, 剩余下滑力1210k N/m (强风化断层角砾岩容重:24k N/m3, C:50k Pa, 准:25°) 。侧边坡设计方案如图3所示。
对于左侧的欠稳定边坡 (坡率为1:0.5~1:0.75) , 由于边坡自身稳定性较差, 考虑到路堑开挖的影响, 开挖松弛、地下水向下渗透等, 岩体中的滑动面有向深处发展的可能, 考虑采用预应力锚索格构加挂网喷播植草支护, 预应力锚索自由段长度为5.0m, 锚固段长度为8m。在后续施工过程中, 由于施工工期限制及边坡景观的考虑, 对最下面一级边坡采用护面墙防护。
根据典型横断面, 坡面上共设锚索9根, 每根锚索锚固力650k N, 总计5850k N, 锚索横向间距4m, 则每延米锚固力为1462.5k N, 分解在沿滑面上的抗滑力为1462.5cos54°=859.6k N/延米 (锚固角20°+滑面综合倾角34°) , 锚索安全系数取2.0, 则9根锚索可以提供的抗滑力为429.8k N/延米。抗滑桩需要抵挡的下滑力为780.2k N/延米。抗滑桩自由段取11m (自边沟底部算起) , 计算得最大弯矩23729.205k Nm, 最大剪力3901k N, 据此进行抗滑桩结构设计。通过计算, 上述治理方案能够提供足够抗力, 保证该高边坡的稳定。
3.3 其他辅助设计
边坡平台采用10cm M7.5砂浆满铺, 并设拦水埂。第一、二级边坡内部设深层排水孔, 第一级 (ZK75+930~ZK76+050段) 设2排, 横向间距5m, 长25m;第二级 (ZK75+900~ZK76+100段) 设2排, 横向间距5m, 长20m。ZK75+900~ZK76+200段路面范围铺设井字形碎石盲沟, 横纵间距3m, 盲沟宽1m, 深0.6m;两侧边沟底部设路基渗沟, 使盲沟内的水汇集并排于两侧的排水沟。边坡开口线外侧设60cm60cm梯形截水沟。因新增143万废方, 需增加弃土堆拦渣墙, 拦渣墙尺寸与施工图设计时拦渣墙尺寸一致。在ZK76+070、ZK76+110左侧边坡各级平台上设监测桩, 定期对边坡表面位移进行监测, 并每天对边坡开口线外侧100m范围进行巡查, 发现裂缝尽快汇报。
4 结束语
本文通过结合具体工程, 针对该公路低山沟谷路堑高边坡防护设计, 针对顺层+断层角砾岩溃屈的复合式深层破坏, 采用的加固措施为第2级连接线外侧设2.5m3.5m抗滑桩, 桩长30m, 各桩之间采用系梁连接同时桩顶设锚索。针对坡体主要物质为碎裂状强风化断层角砾岩而且岩体破碎严重, 对该边坡治理采用方圆形护面墙防护以及锚索框架植草防护。从工程实施效果表明所采取边坡防护设计措施的可行性, 可为同类工程提供参考借鉴。
参考文献
[1]邓小鹏.临吉高速公路黄土高边坡设计研究[J].华东公路, 2013 (4) :30~31.
[2]伍学明, 刘毅学.京珠高速公路大悟县境南段高边坡设计[J].交通科技, 2010 (7) :28~34.
