来源:道路瞭望
一、边坡的变形特征
1、公路边坡是将地质体的一部分改造成人为工程设施,因此其稳定性取决于自然山坡的稳定状况(稳定、不稳定、极限平衡)、地质条件(地层岩性、地质构造、坡体结构、岩体结构、水文地质条件、风化程度等)和人为改造的程度(开挖深度、坡形、坡率等)。
2、人工边坡是对自然坡体的改造,改变了自然坡体的应力状态和地下水的渗流条件,而且是在短短几个月内改造完成的。自然坡体的应力调整有一个过程,强度低的软弱岩层调整较快,常在施工期就发生变形;强度高的坚硬岩层调整较慢,或可自身稳定,或在1~3年后发生变形。只有当人工边坡对其改变不大时,才可保持稳定,否则就会发生失稳,甚至引起自然坡体的破坏。
3、自然山坡和人工边坡都处在各种自然营力的作用之下,如阳光照射、降雨冲刷和下渗、风化和地震等。但人工边坡所造成的自然状态的改变使这种作用更强烈,如开挖暴露风化加剧、破坏植被地表水容易下渗、坡体松弛、爆破震动等都使边坡更容易发生变形。
4、自然条件千差万别,所以边坡设计也变得十分复杂,每个高边坡工点都需单独分析和计算,这也是目前高边坡设计尚无规范可循的原因。
二、高边坡形成的原因分析
01、主观原因
a、从自然极限稳定坡的坡形、坡率、坡高,与人工边坡的平均坡率和坡高对比中评价其稳定性;
b、从自然山坡已发生的变形类型和规模,推断人工边坡可能发生的变形类型和规模;
c、从坡体结构分析人工边坡可能发生的变形类型及产生的部位(整体或局部);
d、从作用因素及其变化幅度分析,主要是开挖引起坡体松弛、地表水下渗、岩土(特别是软弱带)强度降低,分析可能发生的变形类型及规模;
e、从已发生的变形分析其发生机制并反演出破坏时的岩土强度参数。
力学计算法有多种,只有选择与破坏类型及模式相一致的计算方法才能得出正确的结果。
除顺层边坡外,可用有限元计算开挖后边坡的应力场和位移场来确定。
对土质边坡和类土质边坡可用传统的圆弧形破坏面进行计算,但沿土石层界面滑动者不一定是圆弧。
岩质边坡,即使是强风化岩体,其破坏也要沿不利结构面组合,因此多为折线形,用推力传递法比较符合实际。
a、高边坡设计以翔实的地质资料为基础。
b、高边坡设计是预测性设计。
c、高边坡设计是风险性设计。
d、高边坡设计应是动态设计。
a、由于坡脚应力和地下水集中,加固工程应贯彻“固脚强腰”的原则,“固脚”即加强坡脚1、2或3级边坡的支撑力,“强腰”则是防止高边坡的局部失稳。既要保整体稳定,也要保局部稳定。
b、高边坡设计应有完善的地表和地下排水系统,减少水对边坡稳定的影响。
c、高边坡设计应充分考虑环境保护,美化环境。
四、高边坡的常见处治方案
01、坡面防护
坡面防护应在稳定的边坡上设置,通过坡面防护的设置可以达到减少或阻止水流冲刷和下渗、减少水土流失、减缓或防治坡体风化、稳固浅层坡面土体的目的。
A、植物防护:植被防护、三维植被网防护、湿发喷播、客土喷播等;
B、骨架植物防护:拱形、人字形、菱形等圬工骨架+植草防护等;
C、圬工防护:喷护、挂网喷护、圬工全防护、护面墙等;
硬质岩锚固采用拉力型锚索,土质及软质岩锚固采用压力分散型锚索
◆抗滑桩应用:
◆抗滑挡墙特点:
a、抗滑挡墙比普通重力式挡墙胸坡缓、外形矮胖。
b、设计简单,但由于影响滑坡的因素很多,容易出现“越顶”和“坐船”现象,抗滑挡墙设置有一定局限性。
以支撑为主兼顾疏排水作用,一般它由干砌片石砌筑、铺底和封面采用浆砌片石、两侧及后缘端部设置反滤层、前缘设置干砌片石垛或抗滑挡墙。