高邊坡加固設(shè)計方案

1、高邊坡加固設(shè)計方案 摘要 : 由于地質(zhì)體的復(fù)雜性、多變性和不均質(zhì)性，使得高邊坡設(shè)計十分復(fù)雜，至今還作為一種特 殊設(shè)計而無章可循，如何正確認(rèn)知和設(shè)計穩(wěn)定的高邊坡及合理選擇高邊坡加固工程方法在工程實踐 中占有極其重要的地位。本文就高邊坡加固設(shè)計的常用方法做一探討 , 以便在設(shè)計時能采用合理的 加固方法處理高邊坡病害問題。 關(guān)鍵詞 : 高邊坡，特性，加固，方案1、高邊坡設(shè)計的特性 高邊坡病害治理是從調(diào)查、勘探、設(shè)計到施工等一個環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)工程，哪一環(huán)出現(xiàn)問題都 可能造成邊坡失穩(wěn)變形，而詳細(xì)的地質(zhì)資料是設(shè)計的前提，高邊坡是將地質(zhì)體的一部分改造成人為 工程 , 其穩(wěn)定性受控于地質(zhì)條件(地層巖性、地質(zhì)構(gòu)

2、造、巖體結(jié)構(gòu)、坡體結(jié)構(gòu)及水文地質(zhì)條件等) 以及人為改造的程度(開挖高度、坡形和坡率) ，因此只有在符合巖土體的地層巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及 強度特征時才能保持穩(wěn)定 , 否則就會發(fā)生變形 , 變形過大時則會產(chǎn)生病害。高邊坡病害按病害體形 成的時間以及與邊坡工程的關(guān)系分為兩種情況 : 1) 在邊坡工程開挖之前就已存在的老的斜坡病害 , 因邊坡工程活動而復(fù)活 , 如老滑坡的復(fù)活等 ; 2) 在邊坡工程活動中 , 主要由于邊坡工程的開挖等 原因引發(fā)的新的邊坡病害問題 , 即新生的邊坡病害問題 , 包括開挖邊坡引起的坍塌、 崩塌、滑坡等。高邊坡按其變形規(guī)模和范圍可分為坍塌、滑坡、崩塌、錯落、傾倒等五種(圖1)

3、。(a)坍塌多是邊坡的局部坍塌，但也有從局部開始發(fā)展為整個邊坡的大型坍塌，條件適宜時還可發(fā)展為滑坡；(b)滑坡，依滑體物質(zhì)可分為土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡， 依滑面不同可分為順層滑坡和切層滑坡等； (c) 崩塌， 依其發(fā)生機制可分為沿“ V節(jié)理面崩塌、滑動崩塌、傾倒崩塌等，在邊坡上多是局部變形；(d)錯落，是引起坡體以垂直下錯為主的變形現(xiàn)象； (e) 傾倒，向開挖面傾倒的現(xiàn)象 它可以轉(zhuǎn)化為崩塌或 滑坡。(a)(b)(c)(d)2)圖i邊坡變形類型2、高邊坡的加固設(shè)計邊坡一般分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡兩類，一般認(rèn)為高度大于30m的巖質(zhì)邊坡為高邊坡，土質(zhì)邊坡高度大于20*即為高邊坡。2.1、邊坡調(diào)查勘探調(diào)查勘

4、探是高邊坡設(shè)計的依據(jù)，包括：（1）收集邊坡所在地段的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降雨、地震及線路平、縱、橫斷面的設(shè)計資料等；（2）邊坡所在山坡的走向、坡向、坡高，各分段的坡形、坡率、坡高；有無剝蝕平臺；植被狀況；河流、溝谷發(fā)育程度、分布密度、切割深度、走向、溝形、 溝岸穩(wěn)定狀況；自然山坡上有無變形現(xiàn)象， 其類型、規(guī)模和產(chǎn)生的部位；（3）線路在山坡上的位置、 走向，欲開挖邊坡的高度和形式；（4）當(dāng)?shù)赝惖貙又幸延腥斯み吰碌男问胶头€(wěn)定狀況；（5）山坡和邊坡上地下水出露位置、高程、流量變化；（6）邊坡地段的地層、巖性、產(chǎn)狀、風(fēng)化程度、強度特征，不同地層在邊坡上的分布位置，有無軟弱夾層或接觸面，其產(chǎn)狀及其與邊

5、坡開挖面的關(guān)系；（7）地質(zhì)構(gòu)造（主要是小構(gòu)造）的分布位置、產(chǎn)狀、發(fā)育程度、延伸長度、充填物、含水狀況及 其與開挖面的關(guān)系；（8）坡體結(jié)構(gòu)類型，分類均質(zhì)體結(jié)構(gòu)、近水平層狀結(jié)構(gòu)、順傾層狀結(jié)構(gòu)、反傾 層狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)；（9）邊坡施工方法，包括施工季節(jié)、開挖順序和開挖方式（如爆破等）；（10）邊坡變形歷史過程，變形類型，發(fā)生時間、部位、裂縫分布、發(fā)展過程，及其與施 工和降雨等的關(guān)系；（11）對地面調(diào)查尚不能查清的內(nèi)容應(yīng)布置必要的勘探（鉆探、物探、坑槽探 等綜合手段）監(jiān)測和試驗（巖、土、水試驗）一般一段邊坡至少布設(shè)一個控制性剖面，主要了解地層界面、風(fēng)化界面、軟弱夾層及地下水分布情況。22、

6、邊坡的穩(wěn)定性評價人們早已熟悉用力學(xué)平衡計算法評價邊坡的穩(wěn)定性，它可以求得穩(wěn)定系數(shù)的定量數(shù)據(jù)，而且可算出需要加固工程承受力的大小，但是對于復(fù)雜的高邊坡穩(wěn)定性計算，由于計算的邊界條件（范圍）和破壞面巖土參數(shù)難以準(zhǔn)確判定、試驗和選取，使計算結(jié)果的可信度降低，作者認(rèn)為應(yīng)以工程地質(zhì) 分析對比法為基礎(chǔ)輔以力學(xué)計算兩者結(jié)合較為合理，前者為后者提供變形類型、范圍和邊界條件， 后者則可得出穩(wěn)定系數(shù)和作用力大小，為設(shè)計提供依據(jù)。工程地質(zhì)分析對比法包括：（1）從自然極限穩(wěn)定坡的坡形坡率坡高與人工邊坡的平均坡率和坡高對比中評價其穩(wěn)定性；（2）從自然山坡已發(fā)生的變形類型和規(guī)模推斷人工邊坡可能發(fā)生的變形類 型和規(guī)模；（3

7、）從坡體結(jié)構(gòu)分析人工邊坡可能變形類型及部位（整體或局部）；（4）從作用因素及其變化幅度分析，主要是開挖引起坡體松弛，地表水下滲，巖土（特別是軟弱帶）強度降低分析 可能發(fā)生的變形類型及規(guī)模；（5）從已發(fā)生的變形分析其發(fā)生機制并反演出破壞時的巖土強度參數(shù)。力學(xué)計算法有多種，只有選擇與調(diào)查確定的破壞類型及模式相一致的計算方法才能得出正確的 結(jié)果，其破壞范圍主要是松弛范圍，除順層滑坡外，可用有限元計算開挖后邊坡的應(yīng)力場。邊坡工程穩(wěn)定性系數(shù)不應(yīng)小于表一，否則應(yīng)對邊坡進(jìn)行加固處理。表一邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)穩(wěn)定安全、計算方法邊坡安全等級一級邊坡二級邊坡三級邊坡平面滑動法折線滑動法1.351.301.25圓弧滑動法1.301.251.203、高邊坡的加固方法3. 1預(yù)應(yīng)力錨索框架加固法所謂預(yù)應(yīng)力錨索框架加固法，是在現(xiàn)澆鋼筋混凝土錨固護(hù)坡的基礎(chǔ)上，預(yù)先制作好預(yù)應(yīng)力混凝土框架或組裝好鋼筋籠，然后在現(xiàn)場噴射混凝土 ，達(dá)到加固邊坡的目的?，F(xiàn)澆式預(yù)應(yīng)力錨索框架結(jié) 構(gòu)，隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，高等級公路邊坡的治理中發(fā)揮著越來越重要的作用。3. 2預(yù)應(yīng)力錨索加固法預(yù)應(yīng)力錨索加固是