浅析高速公路边坡的动态设计和应用

1、浅析高速公路边坡的动态设计和应用论文关键词：高速公路施工监测动态设计论文摘要：介绍了高速公路边坡的动态设计原理与实例1动态设计原理与方法对于边坡工程来说，设计往往具有超前性，而施工那么直接表达了现实性。这样，二者之间不可防止地要产生矛盾，为解决矛盾就需要把施工中不断获得的新信息经处理后传递给设计，以此不断修改完善设计，直至最终解决矛盾。对于重大的深挖方路堑边坡工程，在勘察和设计阶段对其认识是有限的。而随着施工开挖的逐步进展，真实的工程地质条件逐步摆在面前。在施工完成后，对勘察、设计、施工及监测获得的经历数据进展总结归纳，那么可为相似工程提供可借鉴的经历，进步施工前的认识程度。因此，在深挖方路堑

2、边坡工程设计施工过程中，应将勘察、设计、施工及施工监测、施工后分析作为一个整体，进展动态设计施工。针对近年来公路建立中出现的问题，结合公路工程特点，对于公路深挖路堑边坡工程，提出如下系统的动态设计方法(图1):(1)进展详细的施工前地质调查和勘察，力求正确把握边坡工程地质条件。重视岩体构造特性的研究，在勘察中要查明边坡岩体构造特征，分析控制边坡稳定的主要构造面;(2)运用工程地质类比分析、地质力学综合分析等方法对边坡的稳定性做出定性的判断，尤其是要判明边坡的整体稳定性问题;(3)运用数值计算分析、极限平衡分析等对边坡的稳定性做出定量的判断;(4)根据稳定性分析评判的结果，进展开挖和防护工程设计

3、;(5)针对边坡地质构造、薄弱环节和防护措施特点，进展施工期间施工监测设计，确定重点监测部位、监测方法、手段等;(6)开展边坡工程开挖和防护工程施工，进展施工监测，获取开挖提醒的工程地质信息、变形信息、施工技术信息、防护构造应力信息等，并对获取的信息进展及时整理分析，据此以修改设计;(7)施工完毕后，对监测资料进展综合整理分析，对施工后的稳定性作进一步的断定，对边坡的变形破坏特征进展深化研究，分析缺乏，总结经历，为其他工程提供可借鉴的经历。2赣大高速公路某段高边坡地质概况地面植被较茂密，表层有厚度约3的坡残积粘性土，基岩主要为古生代变质岩石英云母片岩。岩体受构造影响强烈，构造节理发育，有的节理

4、面可见擦痕和硅化面，岩块上可见强烈的小褶皱和节理切割错断迹象，岩体风化带和风化节理很发育，全风化带厚5一l左右，下部为中等风化带。边坡岩体被构造面切割成碎石状和块状。岩体主要节理有5组，节理产状:120“乙45“一600;330“乙650;195“乙35“一580;2400乙650;1700乙630。片理产状:800一95“乙290450。线路走向1120，边坡倾向2022。由边坡与岩体构造面的关系可知，不利于边坡稳定的构造面主要有三组，即:2400乙650;1700l630;1950l350580。路堑挖方深度内无地下水，但降雨时，由于岩体节理发育，开挖裸露后，成为雨水人渗的途径，降雨期会出

5、现临时性裂隙含水现象，因此影响边坡岩体的稳定。3施工过程中的动态设计(1)该路堑高边坡地段的最初施工设计方案为15高挡墙，上接1一3级(15一20)的高护墙，护墙坡率为1:0.5,1:0.75和1:1。(2)经现场设计复查，为减少大量的高边坡护墙施工的难度和护墙浆砌片石污工量，将挡墙顶以上的护墙改为挂网喷浆轻型防护。(3)该路堑高边坡地段按以上修改的设计开挖。至2022年9月，路堑上部开挖根本到达设计形态，岩体的构造节理和风化带根本裸露，同时也出现了部分边坡岩体开裂或坍滑。根据实际开挖和岩体变形情况，经过进一步的地质工作，全面查明了岩体风化情况和构造面组合特征，发现岩体很破碎，风化强烈，且存在

6、三组不利构造面，导致由其组合产生的楔体状坍滑。根据开挖后的实际地质条件，岩体边坡的设计参数相应修改后，对设计和施工方案同时作调整。考虑到边坡高、工期紧、施工难度大，进展了四个设计方案的详细比拟。四个设计方案分别为:1)拉杆锚桩方案，适于在边坡下部支挡，可替代原设计的底部挡墙，但对高度达60的边坡，仍需放缓边坡刷坡或采用预应力锚索等加固，施工困难;2)放缓边坡方案，那么边坡高度将超过100，土石方数量增加较大，坡面防护面积也大大增加;3)预应力锚索支护方案，锚索工程量大，但便于施工;4)部分边坡放缓与锚索、锚杆支护相结合的方案，根本不增加边坡高度，通过锚固和挡护工程加固边坡，并维持原设计的挡墙和

7、边坡坡率，对有条件刷坡且增加高度不大的地段，采取边坡放缓与锚索、锚杆支护相结合的措施。经综合比拟，该方案最优，较为经济，便于施行。因此，采用了部分边坡放缓与锚索、锚杆支护相结合的方案。(4)采用的设计方案如图2所示。底部片石混凝土挡墙高15;中部两级边坡，预应力锚索加固和挂网喷浆防护，坡率1:0.75;上部边坡1:1，框架锚杆加固和挂网喷浆防护;顶部边坡1:1.25，植草护坡。设计对下一步施工方案做出了相应的规定，要求支护工程自上而下、边开挖边支护;边坡支护完成后，方能进展下部开挖;底部挡墙严格按跳槽开挖浇筑，墙背坡根据岩体情况，在开挖时采用随机锚杆和喷浆作为临时支护。(5)后按照设计方案施工

8、，中、上部开挖根本到位，中部边坡支护仍在施工，因几次降雨，出现一处岩体楔体开裂，范围约30，另有一处在挡墙开挖部位产生楔体坍塌。裸露的岩体外表，可见节理很发育。故再次设计调整中部锚索布置，并按岩体破碎程度和风化程度，详细设计规定底部挡墙开挖支护方式和墙身尺寸调整范围。部分坡面加密锚索;部分地段加大墙身截面，规定跳槽开挖的槽口宽不大于6;另有部分地段增加墙背锚杆挂网和钢轨临时支护，规定跳槽开挖的槽口宽不大于3。按调整后的设计进展施工，直至开工，未出现新的边坡变形。4结语在边坡工程的设计一开挖一施工的动态循环过程中，不断补充最新动态信息是动态设计施工中的重要环节，尤其是现场监测信息更是不可缺少。前面的设计为后续的施工做准备，而在施工的同时又会发现新的信息，及时传给