公路工程中高邊坡變形的勘察與設(shè)計(jì)方法

張金波

(貴州省銅仁公路勘察設(shè)計(jì)院，貴州 銅仁 554300)

公路工程中高邊坡變形的勘察與設(shè)計(jì)方法

張金波

(貴州省銅仁公路勘察設(shè)計(jì)院，貴州 銅仁 554300)

針對(duì)公路高邊坡變形勘察和設(shè)計(jì)，在明確其基本要求的基礎(chǔ)上，圍繞各項(xiàng)高邊坡自穩(wěn)性影響因素，提出了有效的勘察與設(shè)計(jì)方法。

公路高邊坡變形；勘察方法；設(shè)計(jì)方法

1 公路高邊坡變形勘察與設(shè)計(jì)方法

1.1 地質(zhì)調(diào)查

地質(zhì)調(diào)查是公路高邊坡變形勘察與設(shè)計(jì)重要的基礎(chǔ)工作之一，要求在巖土性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)下列重點(diǎn)內(nèi)容實(shí)施調(diào)查。

(1)邊坡所處山坡的基本情況，如山坡走向、高度和坡向等，實(shí)行分段調(diào)查形式，例如按走向分成多段，測(cè)試不同段的形狀、高度與坡率，并考慮坡體表面植被分布，若處在溝谷或河流等地段，需同步勘探溝谷或河流的切割縱深、岸坡穩(wěn)定性與分布密度。

(2)根據(jù)地層上邊坡的穩(wěn)定情況與形式，確定邊坡所在山坡線路上的走向與位置，還包含開(kāi)挖施工方式及邊坡的高度，特別是邊坡的巖性、風(fēng)化程度與產(chǎn)狀。必要時(shí)還應(yīng)結(jié)合邊坡存在接觸面與軟弱夾層與否，明確其與開(kāi)挖面之間保持的關(guān)系。

(3)明確不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)的位置、狀況、發(fā)育情況、延伸長(zhǎng)度與填充物類型等，據(jù)此對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和開(kāi)挖施工面保持的關(guān)系進(jìn)行判斷，最終確定最為適宜的開(kāi)挖方法。

1.2 勘探作業(yè)

在公路高邊坡上實(shí)行勘探作業(yè)的主要目的在于摸清經(jīng)地質(zhì)調(diào)查后仍然較為模糊的因素，如地層分界面、風(fēng)化界面、軟弱層、邊坡的層數(shù)及含水量。根據(jù)不同的勘探目標(biāo)，采取相應(yīng)的勘探方法，合理布置勘探點(diǎn)。研究表明，盡管不同勘探目標(biāo)間存在一定差異，但并不代表它們之間沒(méi)有共通之處，所以利用這些共通之處能為勘探提供契合點(diǎn)。

勘探作業(yè)按以下流程進(jìn)行：(1)按30 m間隔對(duì)高邊坡進(jìn)行分段，確定可代表目標(biāo)整體狀況的斷面，若該斷面有不良地質(zhì)，則需在此不良地質(zhì)段上設(shè)立主軸斷面，同時(shí)布置不少于三個(gè)勘探點(diǎn)。(2)采取以鉆孔為主，坑物探結(jié)合的模式，查清地下?tīng)顩r，若邊坡存在較大的危險(xiǎn)性，需額外進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)，以掌握邊坡整體變形動(dòng)態(tài)。(3)在勘探基礎(chǔ)上，選定有良好代表性的巖土、水體開(kāi)展試驗(yàn)，從而為后續(xù)設(shè)計(jì)工作提供可靠數(shù)據(jù)支持。

1.3 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

依據(jù)勘探成果，評(píng)價(jià)邊坡自穩(wěn)性，評(píng)價(jià)結(jié)果以等級(jí)劃分形式得出：(1)穩(wěn)定型高邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)大于1.2，可滿足巖土體強(qiáng)度要求，無(wú)傾向臨空面與潛在因素。(2)基本穩(wěn)定型高邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)維持在1.1～1.2范圍內(nèi)，坡率與坡形等可基本滿足巖土體的強(qiáng)度要求，無(wú)不良結(jié)構(gòu)面，但可見(jiàn)沖溝與落石等潛在因素。(3)欠穩(wěn)定型高邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)維持在1.0～1.1范圍內(nèi)，整體穩(wěn)定但局部有巖土穩(wěn)定角，受地下水因素影響，巖土體強(qiáng)度易遭到削減，有發(fā)生滑動(dòng)變形的危險(xiǎn)。第四，不穩(wěn)定型高邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)在1.0以內(nèi)，除坡率與坡形不滿足強(qiáng)度要求外，還有幾率同時(shí)產(chǎn)生新、老滑坡，工后易產(chǎn)生整體失穩(wěn)。

1.4 高邊坡設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)相應(yīng)的保護(hù)對(duì)象與使用年限，采用適宜的設(shè)計(jì)手段。

(1)對(duì)高度低于40 m的公路邊坡，需將放穩(wěn)定坡率作為設(shè)計(jì)原則；而高度在40 m以上的公路邊坡，要防止邊坡放緩等問(wèn)題，如果未經(jīng)有效處理，將產(chǎn)生大量棄方，同時(shí)大范圍破壞植被。對(duì)此，當(dāng)陡邊坡的坡率有所增加時(shí)，應(yīng)采取支擋加固等措施。

(2)在對(duì)邊坡進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)對(duì)地下水集中與坡腳應(yīng)力等問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮，強(qiáng)化坡腳1級(jí)～3級(jí)邊坡實(shí)際支撐力，以免發(fā)生局部失穩(wěn)。

(3)設(shè)計(jì)規(guī)范、完善且合理的邊坡排水系統(tǒng)，同時(shí)還要對(duì)環(huán)保與生態(tài)平衡保持進(jìn)行綜合考慮。

2 結(jié)束語(yǔ)

公路高邊坡變形勘察與設(shè)計(jì)的主要現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是未能對(duì)其影響因素與病害進(jìn)行綜合考慮，想要滿足預(yù)期的勘察與設(shè)計(jì)目標(biāo)，首先應(yīng)開(kāi)展細(xì)致、全面的地質(zhì)調(diào)查，其次要根據(jù)勘探對(duì)高邊坡自穩(wěn)性實(shí)施科學(xué)評(píng)價(jià)，最后應(yīng)整合勘察結(jié)果進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。通過(guò)這樣的方式，能使公路高邊坡變形勘察與設(shè)計(jì)保持在合理范圍之內(nèi)，確保公路高邊坡處理向更加穩(wěn)定、有效的方向邁進(jìn)。

[1] 班鷹.炭質(zhì)泥巖路塹高邊坡變形破壞及工程處治典型案例分析[J].鐵道勘察，2016，(2):20-23.

[2] 鐘文濤.公路工程中高邊坡變形的勘察與設(shè)計(jì)方法研究[J].中華民居(下旬刊)，2013，(2):297-298.

[3] 毛耀.淺談高邊坡防護(hù)工程的勘察設(shè)計(jì)與施工[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，(6):131-134.

U417.1

C

1008-3383(2017)09-0080-02

2017-04-28

張金波(1984-)，男，貴州銅仁碧江人，工程師，研究方向：道路勘察設(shè)計(jì)。