高速公路路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)探析范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了高速公路路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)探析參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：首先介紹了我國(guó)高速公路尤其是山嶺區(qū)的高速公路邊坡特點(diǎn)，隨后依據(jù)邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)的主要原則，以某山嶺區(qū)高速公路的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)為工程背景進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。結(jié)論證實(shí)，在進(jìn)行山嶺區(qū)高填深挖路段的邊坡防護(hù)方式選擇上，首先要以實(shí)際地質(zhì)條件和施工可行性為依據(jù)，在滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)效益與工程質(zhì)量雙重前提下，考慮采用植被防護(hù)+工程防護(hù)雙重防治方式進(jìn)行邊坡防護(hù)，確保邊坡防護(hù)的科學(xué)性與綜合性，提高山嶺區(qū)高速公路的質(zhì)量與服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞：高速公路；山嶺區(qū)；邊坡防護(hù)；原則；設(shè)計(jì)

1山嶺區(qū)高速公路邊坡的主要特點(diǎn)

高速公路跨越山嶺區(qū)路段時(shí)所形成的邊坡，尤其是深挖方邊坡，由于其破壞了原有的地表形態(tài)，使原有土層、巖層與植被間的平衡狀態(tài)被打破，邊坡表層的抗滑抗侵蝕能力顯著下降，在雨水沖刷和風(fēng)力侵蝕的作用下，很容易造成邊坡失穩(wěn)。同時(shí)在開(kāi)挖后的坡面大多是裸露的巖層或生土，各種砂石料、水泥、石灰等往往會(huì)造成微生物和有機(jī)質(zhì)活動(dòng)條件下降，普通的植被很難在這種條件下生存。再加上部分山嶺地區(qū)的地形地貌條件比較特殊，地勢(shì)條件險(xiǎn)峻，無(wú)論是施工還是材料的運(yùn)輸都存在諸多限制，因此山嶺區(qū)挖方高速公路邊坡在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的要點(diǎn)和因素有許多，在實(shí)際工程開(kāi)展時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)的勘察和設(shè)計(jì)工作，從而確保施工安全與工程質(zhì)量能夠滿(mǎn)足需求。

2山嶺區(qū)高速公路邊坡防護(hù)方式選擇的基本原則

山嶺區(qū)高速公路在選擇邊坡防護(hù)形式時(shí)，應(yīng)當(dāng)以路段的實(shí)際地形地質(zhì)、氣候、水文及施工開(kāi)展的難易程度為基礎(chǔ)，遵從“就地取材、因地制宜、以防為主、防治結(jié)合”的理念和“耐久、經(jīng)濟(jì)、美觀、協(xié)調(diào)”的原則，在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件滿(mǎn)足基本要求的前提下，盡可能從多角度結(jié)合設(shè)計(jì)高速公路高填深挖的邊坡角度和排水、路基橫斷幾何特征及景觀等方面來(lái)綜合選擇合理的邊坡防護(hù)形式。同時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮結(jié)合選擇植物與綠色型防護(hù)，根據(jù)高速公路山嶺區(qū)段沿線(xiàn)的植物特征，在邊坡開(kāi)挖后逐步恢復(fù)其生態(tài)效果，既能使邊坡防護(hù)效果得到提升，又能美化環(huán)境，緩解駕駛員高速駕駛疲勞。

3山嶺區(qū)高速公路邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)

3.1工程概況

本次高速公路工程位于我國(guó)中西部某山嶺區(qū)內(nèi)，全長(zhǎng)87.55km，路基設(shè)計(jì)寬度24m，開(kāi)挖段地質(zhì)以中風(fēng)化砂質(zhì)頁(yè)巖為主，穩(wěn)定性較好，所跨區(qū)域?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)型氣候，冬季寒冷干燥，夏季溫?zé)岫嘤辏ㄟ^(guò)這一高速公路的建設(shè)，將有效拓展沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)類(lèi)型，縮短短線(xiàn)間區(qū)域的距離，大大加快了山嶺區(qū)域及其沿線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。受到地形地貌等因素的限制和影響，本次工程中高填深挖路段占到總里程的60%以上，結(jié)合橋隧等工程，施工難度極大，其中路基和挖方邊坡的防護(hù)設(shè)計(jì)是高速公路設(shè)計(jì)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，各路段結(jié)合不同的地形特點(diǎn)，選擇合適的防護(hù)方式。

3.2路塹邊坡?lián)跬翂Ψ雷o(hù)設(shè)計(jì)

考慮到本次高速公路工程不同區(qū)段的路況不同，選取K49+262-K51+126段路基左側(cè)巖質(zhì)路塹邊坡的預(yù)加固防護(hù)設(shè)計(jì)為例。支擋防護(hù)方式選用板肋式錨桿擋土墻，由鋼混肋柱、鋼筋拉桿和墻面板、擋土墻共同構(gòu)成的一種輕質(zhì)擋土支擋結(jié)構(gòu)。依靠拉桿與擋土墻自重來(lái)形成有效擋土效果，適合本路段巖質(zhì)陡坡高挖方路段。在前期調(diào)研并經(jīng)計(jì)算模擬后，確立錨桿及擋墻的布置方式，邊坡開(kāi)挖后預(yù)先在立面布置錨桿，按放坡段高寬比1∶0.3進(jìn)行放坡，邊坡坡壁布置7~9排錨桿，自上而下第1至第3排6m、第3排至第5排9m、第5至第7排12m……，錨桿入風(fēng)化巖層內(nèi)的穩(wěn)定層深度不得低于5m；板肋式錨桿擋土墻肋柱間距設(shè)置為4m，單向布置，橫截面積為0.6m²（1000mm×600mm），肋柱頂梁截面寬高比為1.2∶1，肋柱材料選用C30鋼筋混凝土，頂梁選用C25鋼筋混凝土，面板嵌入地下穩(wěn)定巖層距離不得小于0.5m，柱腳嵌入深度不得小于1.5m，肋柱澆筑時(shí)注意對(duì)混凝土材料的養(yǎng)護(hù)，避免產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫；擋土墻板選用材料與肋柱一致，單塊板3.8m×1.0m×0.4m，預(yù)留板間距0.1m或設(shè)置錨桿處缺口防脹縮，基底位置設(shè)立C20混凝土底座找平，埋深1-1.5m。擋墻面板與肋柱搭接長(zhǎng)度為0.5m。為確保擋墻排水性能，防止地表徑流及雨水沖刷，在路塹頂部設(shè)計(jì)截水溝，坡面及擋墻面板設(shè)置泄水孔，在水流聚集匯合位置設(shè)計(jì)急流槽。施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照如下工序進(jìn)行：坡面整平、清理→施工放線(xiàn)→基槽開(kāi)挖、清除風(fēng)化巖層表層→現(xiàn)澆混凝土肋柱、擋墻→制作錨桿→鉆孔清孔→錨桿入位注漿→養(yǎng)生→拉錨預(yù)鎖→肋柱及擋墻面板施工→重復(fù)以上施工工藝→完成全部工序→錨桿統(tǒng)一鎖緊。需要注意的是，在施工時(shí)，首先要控制好擋墻面板、底座、和肋柱在地下預(yù)埋最小深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如果深度不足，其穩(wěn)定性會(huì)受到影響，降低錨桿及擋墻的使用安全性；擋土面板理論上應(yīng)當(dāng)盡可能與肋柱緊密聯(lián)接，即在搭接時(shí)用額外的水泥混凝土予以濕接，確保擋土墻面板整體均勻受力，減少因壓力過(guò)大而導(dǎo)致的局部失穩(wěn)情況。

3.3SNS柔性防護(hù)網(wǎng)設(shè)計(jì)

受到地形地貌限制，本次山嶺區(qū)路塹防護(hù)設(shè)計(jì)部分路段選擇SNS主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行邊坡防護(hù)，起訖樁號(hào)為K131+450—950。路塹深度50余米，坡度為：四級(jí)1∶0.75、五級(jí)1∶1。工程區(qū)巖石風(fēng)化情況較為嚴(yán)重，巖層外部破損較為明顯，危石、局部滑塌等不良地質(zhì)均有存在，因此考慮采用柔性防護(hù)網(wǎng)對(duì)邊坡進(jìn)行工程防護(hù)消除危險(xiǎn)。本次防護(hù)網(wǎng)設(shè)計(jì)選擇采用GPS2型SNS柔性主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，主要結(jié)構(gòu)配置有：鋼絲網(wǎng)繩、支撐繩、鋼絲格柵、錨桿、縫合繩等。施工開(kāi)展前，先對(duì)整個(gè)防護(hù)區(qū)域內(nèi)（包括坡面、坡頂）進(jìn)行危石、松石和垮塌區(qū)域的清理修復(fù)，從防護(hù)區(qū)自下而上，放線(xiàn)確定錨桿鉆空位置，孔深應(yīng)當(dāng)大于錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的10cm左右，鉆孔后應(yīng)當(dāng)立即清孔。如果巖體位置或鑿巖設(shè)備不能夠滿(mǎn)足施工要求時(shí)，可以采用人字形錨桿，即構(gòu)成錨桿的兩根鋼繩分別錨入兩個(gè)孔徑不小于Φ35的錨孔中，夾角滿(mǎn)足150°～320°。鉆孔并完成清孔后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行注漿工作，然后插入鋼繩錨桿，觀察注漿后孔內(nèi)飽滿(mǎn)狀態(tài)，如果出現(xiàn)空隙應(yīng)當(dāng)進(jìn)行二次注漿，完成注漿工作后，按照標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生要求進(jìn)行養(yǎng)生，齡期不得低于3d，期間錨桿應(yīng)當(dāng)固定不得受到其他工序干擾產(chǎn)生位移；完成養(yǎng)生后按照設(shè)計(jì)圖紙上的要求按照橫向、縱向支撐繩，全部張開(kāi)、拉緊后將繩卡（支撐繩兩端各用2個(gè)）和外露錨桿環(huán)套綁扎連接。完成上述施工內(nèi)容后，可以開(kāi)展鋼繩網(wǎng)的鋪設(shè)，考慮本次路段邊坡巖層地質(zhì)較差，因此防護(hù)網(wǎng)設(shè)計(jì)為雙層鋼繩網(wǎng)，在鋪設(shè)前檢測(cè)好鋼繩的抗錯(cuò)動(dòng)拉力和抗脫落拉力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，一旦發(fā)現(xiàn)鋼繩強(qiáng)度不足時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更換，不得投入使用。鋪設(shè)時(shí)，自坡頂至坡角進(jìn)行鋪設(shè)和縫合，每張鋪設(shè)好的鋼繩網(wǎng)應(yīng)當(dāng)用縫合繩和鋪設(shè)好的支撐繩予以張拉固定，同樣用繩卡（一端2個(gè)）將鋼繩網(wǎng)—縫合繩、鋼繩網(wǎng)—支撐繩進(jìn)行綁扎固定，完成一層鋪設(shè)后，按照同樣工序進(jìn)行第二層鋪設(shè)，進(jìn)而完成全部柔性防護(hù)網(wǎng)的施工。

3.4植物邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)

在各種邊坡防護(hù)與治理設(shè)計(jì)中，植物防護(hù)是生態(tài)效果和經(jīng)濟(jì)效益最為良好的選擇，但在山嶺區(qū)高速公路的邊坡防護(hù)中，更多的應(yīng)當(dāng)是工程護(hù)坡與植被護(hù)坡相結(jié)合的綜合防護(hù)方式，因此在本次山嶺區(qū)高速公路路段的護(hù)坡設(shè)計(jì)中，在坡度較緩、地質(zhì)情況較為穩(wěn)定的坡面采取植物防護(hù)的方式，也是一項(xiàng)重要內(nèi)容。本次山嶺區(qū)高速路段中，K100+191-K105+600段邊坡土壤干燥而疏松、抗侵蝕能力差，且陽(yáng)坡一側(cè)巖層風(fēng)化嚴(yán)重，本就不茂密的植被在開(kāi)挖后更是難于生長(zhǎng)，因此選擇在對(duì)這一區(qū)段的邊坡進(jìn)行防護(hù)時(shí)，采取第一級(jí)設(shè)計(jì)邊坡漿砌片石作為護(hù)面墻，勾縫位置掛網(wǎng)植生與墻邊位置直接噴草方式相結(jié)合的方式進(jìn)行護(hù)坡；第二級(jí)邊坡由于相對(duì)而言更加松散破碎，因此宜采用預(yù)應(yīng)力錨索加固，立柱斷面尺寸為800mm×600mm，混凝土保護(hù)層厚35mm，于骨架內(nèi)腔中植草的方式進(jìn)行邊坡防護(hù)，即恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境，使沿線(xiàn)可視范圍內(nèi)駕駛員的視覺(jué)和疲勞感得到調(diào)節(jié)，又能穩(wěn)定巖土，起到防砂固水、保護(hù)環(huán)境的作用。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合我國(guó)國(guó)內(nèi)某山嶺區(qū)內(nèi)高速公路區(qū)段邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)選擇工作進(jìn)行的一系列分析，可以明確的是，在進(jìn)行山嶺區(qū)高填深挖路段的邊坡防護(hù)方式選擇上，首先要以實(shí)際地質(zhì)條件和施工可行性為依據(jù)，在滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)效益與工程質(zhì)量雙重前提下，考慮采用植被防護(hù)+工程防護(hù)雙重防治方式進(jìn)行邊坡防護(hù)，確保邊坡防護(hù)的科學(xué)性與綜合性，提高山嶺區(qū)高速公路的質(zhì)量與服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]應(yīng)森.山嶺區(qū)高速公路路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)[J].黑龍江交通科技，2017，40（9）：26-27.

[2]鄭江峰.山嶺重丘地區(qū)高速公路高邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)[J].價(jià)值工程，2016，35（8）：231-234.

[3]張南海.山嶺重丘區(qū)高速公路路塹高邊坡滑坡災(zāi)害及防治[J].江西建材，2012（3）：250-253.

作者:陳淑景 單位:河北道橋工程檢測(cè)有限公司