縣道123東延線改建項(xiàng)目K13+752高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)研究

陳桃峰

（福州路信公路設(shè)計(jì)有限公司 福建福州 350001）

0 引言

隨著我國對海西關(guān)注度的逐步提高，加強(qiáng)海西建設(shè)支持的力度不斷加大，公路改建項(xiàng)目逐漸增多。公路改建項(xiàng)目通常需要對沿線山體進(jìn)行削切，往往一段公路便會形成了許多高邊坡[1]。近年來，我國對公路沿線的生命安全防護(hù)工程愈加重視。公路改建項(xiàng)目高邊坡防護(hù)是公路周邊環(huán)境設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，對構(gòu)建公路生命安全防護(hù)帶起著重要作用。

本文對縣道123東延線改建項(xiàng)目K13+752高邊坡進(jìn)行分析，提出合理的生態(tài)防護(hù)方案，應(yīng)用理正邊坡綜合治理軟件對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)證方案的可行性。

1 工程概況

X123東廷線閩清北站至東橋朱山段公路工程（B標(biāo)），現(xiàn)有路面為6m寬水泥路面，彎多路陡，路況較差，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低（原有道路按四級公路標(biāo)準(zhǔn)修建）。X123東廷線作為東橋鎮(zhèn)通往閩清縣唯一的聯(lián)系通道，既有過境交通亦是區(qū)內(nèi)交通干道。項(xiàng)目的改建將顯著改善路側(cè)容寬，理順道路縱坡，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居民提供良好的行車環(huán)境。K13+732～K13+800段右側(cè)邊坡該邊坡最高約30m，由于邊坡附近存在滑塌體，且上層巖質(zhì)差，穩(wěn)定性較差，為保證邊坡穩(wěn)定，需要按照二級邊坡工程”進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)。

2 地質(zhì)概況

根據(jù)鉆孔揭示和測繪資料表明，地層從上到下厚度依次約為：2.4m粉質(zhì)粘土、4m全風(fēng)化花崗巖、底基層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。

粉質(zhì)粘土（坡積）：灰黃色，稍濕，可-硬塑，以粘粉粒為主，干強(qiáng)度中等，切面粗糙，韌性高，局部含有少量碎石、礫石等，坡積成因，局部表層被利用為耕土。本層主要分布在丘陵區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)實(shí)測值為8～16擊，平均值為10.50擊，標(biāo)準(zhǔn)值為9.23擊；修正值為8.00～15.60擊，平均值為10.34擊，標(biāo)準(zhǔn)值為9.10擊。層頂埋深0.0～0.80m，層頂標(biāo)高887.31～955.58m，厚度0.50~2.20m，平均厚度1.25m，工程性能一般。

全風(fēng)化花崗巖：巖芯呈散體狀，粘性較差，手搓易散。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)實(shí)測值為30～49擊，平均值為38.11擊，標(biāo)準(zhǔn)值為36.99擊；修正值為25.20～41.60擊，平均值為33.21擊，標(biāo)準(zhǔn)值為32.50擊。層頂埋深0.0～9.50m，層頂標(biāo)高874.17～953.38m，厚度1.60~18.40m，平均厚度7.06m，工程性能較好。

砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：粘性差，砂感較強(qiáng)，手搓易散，巖芯多呈礫砂狀。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)實(shí)測值為51～95擊，平均值為59.33擊，標(biāo)準(zhǔn)值為57.64擊；修正值為35.60～84.70擊，平均值為45.59擊，標(biāo)準(zhǔn)值為44.12擊。層頂埋深0.00～18.90m，厚度0.7~17.0m，工程性能較好。

3 防護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)本項(xiàng)目的邊坡形態(tài)及地質(zhì)結(jié)構(gòu)，本著生態(tài)防護(hù)貫徹“最大限度恢復(fù)自然景觀”的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念。對該段邊坡采用生態(tài)防護(hù)設(shè)計(jì)方案：削坡+坡腳擋土墻+預(yù)應(yīng)力錨索框架+排水工程+坡面綠化。邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

圖1 邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

3.1 削坡

根據(jù)地質(zhì)情況結(jié)合原有地貌，本段邊坡采用臺階式邊坡放坡坡率如下：第一階采用1：0.5的放坡坡率，邊坡高度8m，臺階寬度2m；第二階采用1：0.5的放坡坡率，邊坡高度10m，臺階寬度2m；第三階采用1：0.75的放坡坡率放至現(xiàn)狀地面線。

3.2 坡腳擋土墻

擋土墻在路塹邊坡中的主要作用是對路塹邊坡進(jìn)行穩(wěn)定，對塌方、滑坡現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防，其中重力式擋土墻是比較常見的一種[2]。本段邊坡坡腳第一階8m采用重力式擋土墻對邊坡坡腳進(jìn)行加固。

3.3 預(yù)應(yīng)力錨索框架[3]

第二階及第三階采用錨桿框架+植草皮護(hù)坡。為增強(qiáng)坡體穩(wěn)定性，對削坡剖面采用預(yù)應(yīng)力錨索框架防護(hù)，保證坡體上部安全。錨桿框架采用3m×2.5m網(wǎng)格梁，錨索鉆孔孔徑150mm，采用6束鋼絞線，長度為22m，錨固段長10m。框架采用C30混凝土澆筑，豎肋基礎(chǔ)先鋪墊5cm厚混凝土墊層，再進(jìn)行鋼筋制安。框架內(nèi)植草皮，減少雨水沖刷坡面和地表水滲入坡體，起到防止水土流失的作用同時投建構(gòu)建綠色生態(tài)美化環(huán)境。

3.4 截排水

3.4.1 截水天溝

在削坡坡頂外5m設(shè)置漿砌片石截水溝，及時截留降雨形成的山體地表水，防止防止其流入坡體內(nèi)對坡面進(jìn)行沖刷破壞，并通過急流槽、排水溝將匯集雨水引到公路沿線排水系統(tǒng)。

3.4.2 泄水管

在護(hù)腳擋土墻處設(shè)置泄水管，以及時排除擋土墻墻后滲水及山體地下水。

3.4.3 邊溝

在邊坡坡腳設(shè)置路側(cè)邊溝，及時排除路面雨水，防止坡腳積水，造成路基及擋墻地基浸水軟化。

4 高邊坡穩(wěn)定計(jì)算

通過理正邊坡綜合治理軟件能夠?qū)Ω哌吰隆?fù)雜邊坡進(jìn)行整體建模，可以對邊坡進(jìn)行多種治理手段布置，如擋墻、格梁、錨桿錨索和填挖方等。根據(jù)項(xiàng)目地層結(jié)構(gòu)及防護(hù)設(shè)計(jì)方案，利用理正邊坡綜合治理軟件對本段邊坡進(jìn)行整體建模，采用簡化Bishop法對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算[4]。

圖2 邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果

由計(jì)算圖示可得出如下結(jié)論：設(shè)置護(hù)腳擋土墻對邊坡穩(wěn)定起到較大影響，其能有效降低邊坡穩(wěn)定計(jì)算高度。本段高邊坡最不利滑弧參數(shù)如下：圓心（33.22067，-15.51646），半徑 45.82966，安全系數(shù) 1.26796。安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，防護(hù)方案可行。

5 結(jié)語

公路改建項(xiàng)目是將來我國公路建設(shè)的重中之重，而其中的高邊坡設(shè)計(jì)更是設(shè)計(jì)要點(diǎn)，通過本段邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)計(jì)算情況，提出如下幾點(diǎn)建議：

（1）公路改建項(xiàng)目高邊坡處理宜采用護(hù)腳擋土墻提高邊坡穩(wěn)定性。

（2）采用理正邊坡綜合治理軟件能夠?qū)Ω哌吰路雷o(hù)方案進(jìn)行有效模擬，計(jì)算方法滿足規(guī)范要求，計(jì)算速度快，有助于對邊坡方案進(jìn)行多方案比選分析。

（3）采用預(yù)應(yīng)力錨索框架+植草皮的邊坡防護(hù)措施能有效改善邊坡穩(wěn)定系數(shù)，提升公路生態(tài)環(huán)境，對構(gòu)建公路生命安全防護(hù)帶起到良好作用。