高邊坡加固設(shè)計(jì)方案

1、高邊坡加固設(shè)計(jì)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(jì)十分復(fù)雜，至今還作為一種特 殊設(shè)計(jì)而無章可循，如何正確認(rèn)知和設(shè)計(jì)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(shí)踐 中占有極其重要的地位。本文就高邊坡加固設(shè)計(jì)的常用方法做一探討 , 以便在設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)的特性 高邊坡病害治理是從調(diào)查、勘探、設(shè)計(jì)到施工等一個(gè)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(jì)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(qiáng)度特征時(shí)才能保持穩(wěn)定 , 否則就會(huì)發(fā)生變形 , 變形過大時(shí)則會(huì)產(chǎn)生病害。高邊坡病害按病害體形 成的時(shí)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(dòng)而復(fù)活 , 如老滑坡的復(fù)活等 ; 2) 在邊坡工程活動(dòng)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(cuò)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(gè)邊坡的大型坍塌，條件適宜時(shí)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(jī)制可分為沿“ V節(jié)理面崩塌、滑動(dòng)崩塌、傾倒崩塌等，在邊坡上多是局部變形；(d)錯(cuò)落，是引起坡體以垂直下錯(cuò)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(jì)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(jì)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(jì)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(tái)；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(qiáng)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(shí)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(duì)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(yàn)（巖、土、水試驗(yàn)）一般一段邊坡至少布設(shè)一個(gè)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(píng)價(jià)人們早已熟悉用力學(xué)平衡計(jì)算法評(píng)價(jià)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(duì)于復(fù)雜的高邊坡穩(wěn)定性計(jì)算，由于計(jì)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(yàn)和選取，使計(jì)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(duì)比法為基礎(chǔ)輔以力學(xué)計(jì)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(jì)提供依據(jù)。工程地質(zhì)分析對(duì)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(duì)比中評(píng)價(jià)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(qiáng)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(jī)制并反演出破壞時(shí)的巖土強(qiáng)度參數(shù)。力學(xué)計(jì)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(jì)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(jì)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(duì)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(jì)算方法邊坡安全等級(jí)一級(jí)邊坡二級(jí)邊坡三級(jí)邊坡平面滑動(dòng)法折線滑動(dòng)法1.351.301.25圓弧滑動(dòng)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(jí)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