梁建全

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院廣東分院)

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淺談城市快速路路塹高邊坡的設(shè)計(jì)

梁建全

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院廣東分院)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市快速的建設(shè)越來越多，其中涉及到的道路路塹高邊坡支護(hù)也多來越多，本文以廣東江門市某快速路為例，對(duì)道路高邊坡設(shè)計(jì)策略進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

快速路；路塹高邊坡；穩(wěn)定安全系數(shù)

1 工程概況

江門市某快速路新建工程，設(shè)計(jì)速度80 km/h、主道采用雙向8車道、輔道采用雙向4車道，路基標(biāo)準(zhǔn)斷面66 m，該路段屬于華南褶皺系粵中凹陷地帶，地面高程在8.7～59.6 m之間，最大相對(duì)高差約15～30 m。沿線渾圓山丘較低，丘陵較緩，自然坡度15～20°，植被稍發(fā)育，溝谷切割為深，溝底較緩，魚塘鱗次櫛比。沿線特殊性巖土主要為素填土、軟土、花崗混合巖殘積土、全強(qiáng)風(fēng)化花崗混合巖。素填土主要由粉土、礫石和塊石組成，稍濕，松散，僅局部見有。軟土主要為淤泥、淤泥質(zhì)土，流塑，具有高靈敏性、高流變性、高觸變性、高壓縮性和低透 水性，承載力低，抗剪強(qiáng)度低，場(chǎng)地分布較少，10個(gè)孔揭露?；◢弾r殘積土、全強(qiáng)風(fēng)化花崗混合巖，遇水具有軟化、崩解性，受水影響其強(qiáng)度會(huì)迅速降低，穩(wěn)定性。

擬建快速路路塹高邊坡共計(jì)4處，其中K1+940～K2+004左側(cè)挖方邊坡；最大邊坡高度為34.5 m，為保證路基穩(wěn)定，防止路塹高邊坡地質(zhì)病害的產(chǎn)生，故需針對(duì)該標(biāo)段內(nèi)深路塹高邊坡的加固、防護(hù)等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。

2 路塹高邊坡設(shè)計(jì)

2.1 路塹高邊坡設(shè)計(jì)參數(shù)確定及穩(wěn)定分析評(píng)價(jià)

擬建邊坡穩(wěn)定性分析，采用理正分析軟件進(jìn)行計(jì)算；對(duì)于土質(zhì)邊坡，采用簡(jiǎn)化BISHOP圓弧滑動(dòng)法檢算，取安全系數(shù)最小的控制設(shè)計(jì)。擬建道路為城市快速路，路塹邊坡按一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

表1 路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)規(guī)范值

注：正常工況：邊坡處于天然狀態(tài)下的工況；非正常工況Ⅰ：邊坡處于暴雨或連續(xù)降雨?duì)顩r下的工況；非正常工況Ⅱ：邊坡處于地震荷載作用下的工況。

2.2 路基邊坡設(shè)計(jì)

根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)于土質(zhì)挖方邊坡高度超過20 m、巖質(zhì)挖方邊坡高度超過30 m地段的邊坡應(yīng)作個(gè)別勘察設(shè)計(jì)，并作穩(wěn)定性驗(yàn)算，滿足規(guī)定工況下的安全系數(shù)要求。K1+940～K2+004左側(cè)邊坡設(shè)計(jì)如下:

第一級(jí)邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺(tái)2.0 m;(設(shè)置主動(dòng)防護(hù)網(wǎng))

第二級(jí)邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺(tái)2.0 m; (設(shè)置錨索框架對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理)

第三級(jí)邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺(tái)2.0 m;(設(shè)置錨索框架對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理)

第四級(jí)邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺(tái)2.0 m;(設(shè)置錨索框架對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理)

第五級(jí)邊坡率1∶1至坡頂，不設(shè)邊坡平臺(tái)。

微波濾波器是一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它通過在濾波器通帶頻率內(nèi)提供信號(hào)傳輸并在阻帶內(nèi)提供衰減的特性，用以控制微波系統(tǒng)中某處的頻率響應(yīng)[3]。濾波器的技術(shù)指標(biāo)通常有截止頻率、頻率范圍和帶寬、通帶內(nèi)插入損耗IL和回波損耗RL。其中回波損耗RL、電壓駐波比VSWR和反射系數(shù)Γ三個(gè)參數(shù)是相關(guān)的，通常用于反映濾波器的放射特性。相關(guān)表達(dá)式如下：

擬建路段鉆孔揭露土層為4層，分別為粘性土、全風(fēng)化花崗混合巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗混合巖、中風(fēng)化花崗混合巖。邊坡采用理正邊坡穩(wěn)定性分析軟件計(jì)算，C、φ值采用地勘報(bào)告中的推薦值，計(jì)算結(jié)果為正常工況下滑力安全系數(shù)為1.276>1.2；非正常工況Ⅰ下滑力安全系數(shù)為1.272>1.1；非正常工況Ⅱ下滑力安全系數(shù)為1.203>1.05，均滿足《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。

3 材料要求

(1)格構(gòu)梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。

(2)預(yù)應(yīng)力錨索注漿材料用42.5普通硅酸鹽水泥配置的水泥凈漿，漿液水灰比為0.45～0.55，漿液中可添加適量的早強(qiáng)劑。

(3)鋼筋:HRB335,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=300 N/mm2；HRB400，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360 N/mm2；鋼絞線采用φ15.2，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1 320 MPa。

4 土方開挖技術(shù)要求

邊坡整治施工時(shí)，應(yīng)采取自上而下、分段分層、及時(shí)支護(hù)的逆作法或部分逆作法施工，嚴(yán)禁無序大開挖作業(yè)；開挖時(shí)，坡面上應(yīng)保留厚度不少于20 cm的巖土體由人工開挖，并徹底清除浮土。

5 邊坡安全監(jiān)測(cè)

(1)檢測(cè)項(xiàng)目：坡頂水平位移和垂直位移、錨索拉力、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、降雨、洪水與時(shí)間關(guān)系、地下水、滲水與降雨關(guān)系。

(2)觀測(cè)要求：本項(xiàng)目高邊坡施工安全檢測(cè)應(yīng)委托第三方具有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行。

①沿邊坡坡緣線每隔約25 m設(shè)置一個(gè)水平位移、沉降觀測(cè)點(diǎn)；另外通過其它項(xiàng)目觀測(cè)、巡查等多種形式對(duì)邊坡變形進(jìn)行全面了解和監(jiān)控；②觀測(cè)精度要求不低于三等精度；

③基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在邊坡施工前觀測(cè)二次，監(jiān)測(cè)工作從邊坡整治施工開始，施工期間每周不少于3次，邊坡整治施工完成后每周不少于1次(雨季應(yīng)適當(dāng)加密)，如位移趨于穩(wěn)定則10天測(cè)量一次或更長(zhǎng)；

④當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一時(shí)，應(yīng)及時(shí)與甲方、設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位聯(lián)系并采取相應(yīng)應(yīng)急措施：坡頂位移及沉降達(dá)到警戒值；位移不穩(wěn)定、不收斂且超過規(guī)范要求；坡頂?shù)孛娉霈F(xiàn)較大裂縫;

⑤變形預(yù)警值：根據(jù)《巖土工程監(jiān)測(cè)規(guī)范》YS5229-1996和類似工程實(shí)際設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行取值：基坑坡頂水平位移報(bào)警值、沉降報(bào)警值均為25 mm。此外，當(dāng)變形不斷加大，或變形速率超過3 mm/d時(shí)，也要及時(shí)進(jìn)行預(yù)警。

6 質(zhì)量檢驗(yàn)

(1)錨索施工前應(yīng)進(jìn)行極限抗拔試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量不少于3根；驗(yàn)收試驗(yàn)抽取總錨索數(shù)的5%,且不少于3根進(jìn)行抗拔承載力試驗(yàn)，試驗(yàn)最大荷載為錨索拉力設(shè)計(jì)值1.5倍。

(2)噴射混凝土應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試塊強(qiáng)度試驗(yàn)，試塊數(shù)量為每500 m2取一組，每組試塊不得少于三個(gè)；對(duì)于小于500 m2的獨(dú)立工程，取樣不少于一組。

(3)噴射混凝土應(yīng)進(jìn)行面層厚度檢測(cè)，每500 m2取一組，每組試塊不得少于三個(gè)；對(duì)于小于500 m2的獨(dú)立工程，取樣不少于一組。

(4)其他有關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目應(yīng)參考相關(guān)規(guī)范及規(guī)程進(jìn)行。

7 邊坡的預(yù)警搶險(xiǎn)與加固

(1)邊坡工程施工出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，應(yīng)做好邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)和邊坡環(huán)境異常情況收集、整理及匯編等工作。

(2)由于邊坡工程高度較大，邊坡整治施工前，應(yīng)預(yù)計(jì)其變形及事故發(fā)生的可能性，做好邊坡?lián)岆U(xiǎn)加固的準(zhǔn)備工作并制定相應(yīng)的應(yīng)急措施。

(3)在邊坡施工前對(duì)邊坡頂部及坡腳處均應(yīng)采取可靠的圍護(hù)措施，防止無關(guān)人員進(jìn)入施工區(qū)域。

(4)當(dāng)邊坡變形過大，變形速率過快，周邊環(huán)境出現(xiàn)沉降開裂等險(xiǎn)情時(shí)應(yīng)暫停施工，并應(yīng)立即采用砂包或其他材料回填，反壓坡腳；做好臨時(shí)排水、封面處理；對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)臨時(shí)加固；對(duì)險(xiǎn)情段加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

8 結(jié) 語

隨著城市路網(wǎng)的日益完善和發(fā)展，路線的線性要求也越來越高，加上我國(guó)獨(dú)特的地形地貌和地質(zhì)條件，城市的快速路將不可避免的遇到高邊坡路塹，本文通過結(jié)合地區(qū)項(xiàng)目對(duì)路塹高邊坡設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，為今后高邊坡的設(shè)計(jì)提供借鑒。

[1] 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院. 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JGJ D30-2004)[S].北京:人民交通出版社，2004.

[2] 徐邦棟. 高塹坡設(shè)計(jì)及病害分析與防治[M]. 中國(guó)鐵道出版社，2011.

[3] 《工程地質(zhì)手冊(cè)編委會(huì)》.工程地質(zhì)手冊(cè)第四版[M].北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.

2015-03-25

梁建全(1984-)，男，研究方向：道路橋梁設(shè)計(jì)。

U416.217

C

1008-3383(2015)12-0012-01