涪陵某一級(jí)公路深路塹順層工點(diǎn)加固設(shè)計(jì)

涪陵某一級(jí)公路深路塹順層工點(diǎn)加固設(shè)計(jì)

Summary：涪陵某一級(jí)公路K14+150～+900段深路塹順層工點(diǎn)，綜合分析了該處順層的結(jié)構(gòu)特征，并結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)勘察情況對(duì)其穩(wěn)定性分析，提出合理的加固設(shè)計(jì)方案。經(jīng)檢算，采用了路塹坡腳設(shè)置樁板墻加固、樁頂分級(jí)順層清方、坡面采用錨桿框架梁、截水溝等綜合加固措施。Keys：順層；樁板墻；分級(jí)順層清方；綜合加固措施1、前言K14+150～+900段為深挖方路基，路基設(shè)計(jì)寬度20m，為一級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速60km/h，線路走向與巖層走向基本一致，左側(cè)為順層，地表覆蓋層為粉質(zhì)粘土，厚0.5～2m；下伏基巖為砂、泥巖。由于順層巖質(zhì)邊坡在開始施工時(shí)，坡體內(nèi)的結(jié)構(gòu)面受水、二次地應(yīng)力以及施工擾動(dòng)等因素的作用可能會(huì)引起邊坡滑移失穩(wěn)。本文根據(jù)該工點(diǎn)的勘察設(shè)計(jì)情況，提出具有針對(duì)性的綜合加固措施。2、工程地質(zhì)特征2.1地形地貌K14+150～+900段路基屬低山斜坡地貌，局部段中心為一溝槽，漕寬約25～35m，自然橫坡較陡，一般15~40°。2.2地層巖性本段斜坡上覆土層主要為第四系全新統(tǒng)殘坡積層（Q4dl+el）粉質(zhì)粘土，為棕褐色，可塑～硬塑狀，厚0m～2m；下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）砂、泥巖。泥巖呈紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中～厚層狀構(gòu)造。砂巖呈灰黃色或青灰色，鈣質(zhì)膠結(jié)，細(xì)-中粒結(jié)構(gòu)，中厚～厚層狀構(gòu)造。2.3地質(zhì)構(gòu)造本段位于太和場背斜北西翼，巖層呈單斜產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀300~320°∠20~26°，巖體中主要可見2組代表性構(gòu)造裂隙：①100°～120°∠50°～75°：裂面較平整，間距0.5～2.0m，延伸長0.5～1.5m，張開寬2～5mm，無充填，結(jié)合程度差；②10°～30°∠75°～88°：裂面多平直，間距0.3～1.2m，延伸0.3～2.0m，張開寬2～8mm，無充填，結(jié)合程度差。2.4水文地質(zhì)條件地下水類型主要有松散堆積層的孔隙潛水和基巖裂隙水，前者賦存于第四系覆蓋層中，接受大氣降水的補(bǔ)給，由于覆蓋層厚度較薄，且分布不均，故孔隙潛水貧乏；下伏基巖巖體中裂隙較發(fā)育，不利地下水的賦存，地下水的補(bǔ)給條件差，徑流、排泄條件好，故基巖裂隙水亦貧乏。2.5不良地質(zhì)順層巖層產(chǎn)狀300~320°∠20~26°，線路總體走向約210°～260°，線路走向與巖層走向基本一致，左側(cè)為順向坡，開挖過程中邊坡可能沿層面發(fā)生滑動(dòng)。3、順層穩(wěn)定性分析3.1計(jì)算依據(jù):根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）A.0.2條，采用平面滑動(dòng)面法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，及《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30—2015）表3.7.7，采用非正常工況I對(duì)該段邊坡進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，安全系數(shù)取1.20，計(jì)算公式如下：3.2穩(wěn)定性分析為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)該段深路塹穩(wěn)定性，選取典型橫斷面（K14+760）采用平面滑動(dòng)法進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，計(jì)算時(shí)按最不利情況考慮，驗(yàn)算暴雨工況下，邊坡巖體飽和重度取25.3KN/m3，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30-2015）表3.7.3-1，層面砂巖夾泥巖C值取20KPa，Φ取16°，容重取25.2kN/m3，相關(guān)計(jì)算過程及計(jì)算示意圖如下：表1K14+500～K14+900段左側(cè)順層邊坡極射赤平投影編號(hào)結(jié)構(gòu)面名稱傾向傾角BP坡面31590CM巖層面30022J1裂隙①11060J2裂隙②1585組合交棱線傾向傾角CM—J1223CM—J228721J1—J29759圖1K14+150～+900段左側(cè)順層邊坡計(jì)算簡圖表3K14+150～+900段左側(cè)順層邊坡穩(wěn)定性分析結(jié)果計(jì)算結(jié)構(gòu)面工況巖體重度γ（kN/m3）巖體體積V（m3）結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面面積A（m2）結(jié)構(gòu)面抗滑力(kN)下滑力(kN)穩(wěn)定系數(shù)Ks傾角θ（°）內(nèi)摩擦角φ（°）粘聚力c（kPa）層面暴雨工況25.20176022.0016.0084.3020.0013946166800.82計(jì)算表明，該邊坡在暴雨工況下的穩(wěn)定系數(shù)為0.82，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，小于一級(jí)公路路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)1.20，安全儲(chǔ)備不足。K14+150～+900段為深路塹，右側(cè)最大直立開挖高度約38m，經(jīng)赤平投影分析，邊坡雖存在外傾結(jié)構(gòu)面J1（裂隙①），但裂隙傾角64°較陡，對(duì)邊坡整體穩(wěn)定性無影響，建議采用坡率法分階放坡，每階高度不超過10m；左側(cè)為順層邊坡，最大直立開挖高度約39m，經(jīng)赤平投影分析，邊坡穩(wěn)定性主要受外傾層面控制，經(jīng)計(jì)算，穩(wěn)定性系數(shù)為0.82，小于一級(jí)公路路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)1.20，3.2穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30-2015）表3.7.7，采用正常工況對(duì)該段邊坡進(jìn)行順層計(jì)算分析，由于該段地質(zhì)復(fù)雜,且邊坡高達(dá)57m，安全系數(shù)取1.30，代表性橫斷面順層力計(jì)算匯總?cè)缦卤恚罕?代表性斷面順層力檢算結(jié)果斷面里程順層體面積/m2順層體密度/kN.m-3安全系數(shù)K順層視傾角α層面φ層面C下滑力(沿層面)/kN.m-1抗滑力(沿層面)/kN.m-1剩余下滑力/kN.m-1K14+19972225.21.302016208256.37399.0803.4K14+30081925.21.302016209365.58647.8672.5K14+45942025.21.302016204802.83890.0855.4K14+60139725.21.302116204675.73692.9917.04、主要加固措施K14+150～+700段左側(cè)路塹坡腳設(shè)置樁板墻加固,樁間距6m，樁長為12～21m，樁截面為1.5×2.5m～2×3m，共84根樁。墻頂邊坡采用分級(jí)順層清方，分級(jí)高度10m，第二級(jí)、第三級(jí)邊坡坡面采用錨桿框架梁內(nèi)客土植草防護(hù)，錨桿長8m，垂直坡面施作，第一級(jí)、第四級(jí)、第五級(jí)邊坡坡面采用方格骨架內(nèi)客土植草防護(hù)。K14+700～+900段左側(cè)采用分級(jí)順層清方，坡面采用方格骨架內(nèi)客土植草防護(hù)。圖2順層加固代表性橫斷面圖圖3順層加固平面圖6、結(jié)論本文針對(duì)K14+150～K14+700段左側(cè)路塹順層工點(diǎn)，在詳細(xì)的地勘基礎(chǔ)上，綜合分析了順層的特性。在支擋工程設(shè)計(jì)中提出了針對(duì)性的工程處理措施。Reference[1]JTGD30-2015,公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].[2]GB50330-2013,建