應 森
(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550008)
山嶺區高速公路路基邊坡防護設計
應 森
(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550008)
在山嶺區高速公路路基設計過程中,需要綜合考慮山嶺區地質地勢特征,加強路基邊坡防護設計,提高高速公路施工質量。首先介紹了山區高速公路建設中常見滑坡機理,然后對山嶺區高速公路路基邊坡防護形式進行了介紹,并結合工程實例,對路基邊坡防護設計要點進行了詳細探究,以期為類似工程提供借鑒。
山嶺區高速公路;路基;邊坡防護
某山嶺區高速公路全長為91 km,高速公路路基寬度24 m,通過建設這一高速公路,能夠有效縮短沿線地區溝通距離,促進周邊區域社會經濟發展。在這一高速公路路基設計過程中,由于受到地形地貌因素的限制,高填深挖路段多,施工難度比較大。在高速公路路基設計中,路塹邊坡防護設計是該高速公路路基設計的重點和難點。對此,本文將以該山嶺區高速公路路基邊坡防護設計為研究對象,對路基邊坡防護設計方案進行介紹。
(1)路塹擋土墻和樁板墻設計
在該山嶺區高速公路路基中,有分離式路基,路塹邊坡長度約為100 m,地形邊坡角度在40°左右。該邊坡地質是由強風化砂質頁巖、中風化砂質頁巖以及微風化砂質頁巖所組成的,厚度比較小,巖層與邊坡呈較大角度,邊坡穩定性比較好。但是,該路塹邊坡淺部位置有強風化裂隙發育,巖質硬度比較小,因此,在邊坡開挖施工過程中,如果受到地下水的影響,則結構強度會有所減少,如果坡體淺部巖石沿陡傾角產生裂隙,則還可能會造成邊坡坍塌的問題。在進行坡比設計時,第1級、第2級的坡比設計為1∶0.75,第3級、第4級和第5級的坡比設計為1∶1,通過對高速公路路基橫斷面進行檢查,發現對于原有山體的擾動比較大,因此需要適當增加邊坡防護面積。對此,為了有效保障邊坡穩定性,必須采用工程防護設計方式,盡量放陡邊坡,對第1級,采用8 m路塹擋土墻防護設計形式,對于其他邊坡,采用鋼筋混凝土方格骨架錨桿護坡設計形式,這樣能夠有效避免在實際施工過程中,對原有邊坡造成破壞,邊坡防護性能較好。
(2)預應力錨索護坡設計
在該山嶺高速公路路基邊坡防護設計過程中,有些施工地段的巖體比較松散,甚至呈破碎狀,承載力水平比較低,為了有效提高路塹邊坡防護水平,可以采用預應力錨索邊坡防護設計形式,需要注意的是,對于非順層坡路段,在進行錨索設置方面,應該保持其與坡面保持垂直狀態,在順層坡地段邊坡防護設計中,對于錨索與坡面之間的夾角,需要綜合考慮巖層傾角進行確定。在該高速公路預應力錨索護坡設計中,立柱斷面尺寸為800 mm×600 mm,混凝土保護層厚度為35 mm,在實際施工過程中,對于立柱與立柱之間,需要采用厚層基材噴射植被護坡防護設計形式。
(3)抗滑樁設計
在山嶺區高速公路路基防護設計中,抗滑樁設計較為常見,抗滑樁設計原理為,在滑床位置錨固樁體,通過應用受力段樁前土力,有效抵抗滑坡體下滑,從而起到邊坡防護的作用,將其應用于路基防護中,能夠對滑坡地質起到很好的治理效果。抗滑樁埋入滑面以下的部分為錨固段,而滑面以上的位置則為實際受力段,其主要作用在于承載滑坡推力,在錨固段地層反力的作用下,對樁身發揮固定作用,只要樁身強度以及錨固段地層強度能夠承受滑坡下滑力,則其能夠達到很好的邊坡防護效果。抗滑樁邊坡防護設計方案的應用優勢在于樁位設置靈活,開挖施工量比較小,施工便捷,節約施工材料等等,但是,抗滑樁邊坡防護施工成本比較高。
(4)SNS柔性網防護系統設計
在該山嶺區高速公路中,有路塹邊坡,長度為200 m,地勢條件比較復雜,邊坡角度在55°左右。該路塹邊坡山體是由灰巖所組成的,巖層走向與路線走向雖呈小角度相交,由于巖石比較完整,并且巖質硬度比較大,因此邊坡穩定性比較高。該邊坡路段與高速公路隧道進口的距離比較小,在施工過程中會產生大量的隧道棄渣,但是在周邊施工區域,很難找到合適的棄土場,對此,在邊坡防護設計過程中,應該適當提升邊坡高度,綜合考慮施工區域地質條件實際情況,放陡邊坡,這樣能夠有效減少土方量。在進行邊坡爆破開挖施工過程中,不可避免的會對邊坡穩定性造成破壞,對此,對于該高速公路路塹邊坡,可以采用SNS掛網主動防護系統。
綜上所述,在山嶺區高速公路施工中,容易受到復雜地形因素的影響,這就要求優化高速公路路基設計,在路基防護設計過程中,綜合考慮地質因素、地形因素以及邊坡受水因素,保證路基邊坡防護設計的科學性和合理性。
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U416.2
C
1008-3383(2017)09-0026-02
2017-05-13
應森(1986-),男,四川綿陽人,工程師,研究方向:高速公路勘察設計。