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        高速公路邊坡加固與防護(hù)技術(shù)研究

        2019-11-28 15:17:31閻麗紅
        商品與質(zhì)量 2019年47期
        關(guān)鍵詞:力學(xué)性能高速公路因素

        閻麗紅

        山西交通控股集團(tuán)有限公司太原高速公路分公司 山西太原 030006

        高速公路邊坡容易出現(xiàn)塌陷,會(huì)出現(xiàn)重大安全事故,阻礙安全行駛,影響人們的正常生活,制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,需要對(duì)邊坡進(jìn)行加固,保障高速的正常運(yùn)行,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航。

        1 影響邊坡穩(wěn)定因素

        1.1 巖土地質(zhì)

        我國疆土遼闊,有非常復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造,有些地質(zhì)巖土非常松軟,具有較強(qiáng)脆性,這就使得力學(xué)性能較弱。一旦在這樣的地質(zhì)條件下開挖邊坡,就出現(xiàn)塌陷,引起滑坡。因?yàn)檫吰麻_挖深度大,會(huì)造成力學(xué)結(jié)構(gòu)變化,邊坡的承受力加大,就會(huì)使邊坡穩(wěn)定性下降。

        1.2 外力因素

        對(duì)于高速公路工程來說,它屬于大型工程,在施工中,時(shí)常會(huì)有沖擊力大的行為產(chǎn)生,一旦沖擊力對(duì)邊坡發(fā)生作用,就使得邊坡力學(xué)結(jié)構(gòu)驟變,產(chǎn)生巨大影響。一般來說,邊坡穩(wěn)定性由兩個(gè)因素決定,一是力學(xué)性能,二是力學(xué)結(jié)構(gòu)。邊坡受到外力沖擊出現(xiàn)塌陷,是因?yàn)闆_擊力使土體分布受到干擾,影響了力學(xué)結(jié)構(gòu),使邊坡的載荷能力受到影響[1]。另外,外力影響多種多樣,一些人員出現(xiàn)或者意外事故,會(huì)使邊坡受到?jīng)_擊。

        1.3 人工因素

        高速公路的施工,要通過施工人員執(zhí)行。在人員施工中,就存在一定的波動(dòng)性,還存在一定誤差,這樣邊坡傾斜的幾率就會(huì)大大增加,引發(fā)塌陷的可能性就會(huì)增大。對(duì)于邊坡設(shè)計(jì)來說,它是一項(xiàng)非常復(fù)雜工作,在設(shè)計(jì)的過程中,要與高速公路主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合。要考慮以下幾個(gè)因素,第一是邊坡深度,第二是土力學(xué)強(qiáng)度,第三是邊坡坡率。在設(shè)計(jì)中,所涉及到的因素非常多,就要求設(shè)計(jì)人員必須具備較高素質(zhì)和理論水平。如果計(jì)算方法錯(cuò)誤,就會(huì)給工程帶來危險(xiǎn)。另外,要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行邊坡開挖,施工結(jié)果一到要達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),但是實(shí)際的施工很難達(dá)到理論上的要求,有的問題施工人員也不能做出合理解決。這些因素的存在,都會(huì)使邊坡的穩(wěn)定性受到很大影響[2]。

        2 穩(wěn)定性分析方法

        邊坡塌陷最為直接的原因是因?yàn)檫吰麻_挖,使得原有的穩(wěn)定性得到破壞,所以,需要運(yùn)用加固防護(hù)技術(shù)來補(bǔ)強(qiáng)。要先對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,通過分析來確定是不是需要加固。

        2.1 定性分析

        這種分析法綜合性強(qiáng),對(duì)邊坡各種資料全面搜集,在進(jìn)行分析或?qū)Ρ?,來確定邊坡穩(wěn)定系數(shù),從而確定是否需要加固。定性分析的方法多種多樣,第一,歷史分析法,第二,地質(zhì)類比分析法。這些方法中,最為有效的方法是地質(zhì)類比分析法。

        2.2 定量分析

        一般來說,定量分析有兩種方法,第一,極限平衡分析,第二,有限元法。第一種方法的適用范圍是均質(zhì)良好的邊坡。第二種方法適用于邊坡較差的條件。

        3 加固技術(shù)

        3.1 放坡減裁法

        決定邊坡穩(wěn)定性的最主要因素是載荷。為了提高其穩(wěn)定性,可以削減體積,使得邊坡上部結(jié)構(gòu)的載荷降低,下部所承受壓力減小。這種方法雖然效果很好,如果穩(wěn)定性到達(dá)一定程度,要想使用此法,就要對(duì)邊坡土體大量削減,這會(huì)和公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生矛盾。

        3.2 注漿法

        這種方法用于地質(zhì)力學(xué)不佳情況。一般說,如果力學(xué)性能不好,會(huì)有許多空隙存在??梢允褂盟嗪头勖夯业冗M(jìn)行灌注施工。因?yàn)榘韬土狭鲃?dòng)性很強(qiáng),會(huì)向空隙中流動(dòng),直到把空隙填滿,慢慢就會(huì)固化,從而使巖土支撐力加大,可以更好預(yù)防塌陷。

        3.3 支擋加固法

        這種方法是利用支擋構(gòu)造進(jìn)行加固。在高速公路邊坡開挖中,使得坡腳剪應(yīng)力得以集中。一旦抗剪力不夠,坡體就大大變形,因此就需要加固。對(duì)于支擋結(jié)構(gòu)來說,設(shè)置的主要部位是在邊坡腳剪應(yīng)力集中的地方。這種方法的優(yōu)勢(shì)有:第一,工程量少,第二,環(huán)境影響小,第三,施工簡單,第四,成本低。在選擇這種方法的時(shí)候,要全面考慮,不僅需要考慮邊坡的地形、地質(zhì),還要考慮周邊環(huán)境。

        4 邊坡防護(hù)措施

        4.1 坡面防護(hù)

        在對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)中,要遵循四個(gè)原則。一是因地制宜,二是安全可靠,三是經(jīng)濟(jì)合理,四是利于景觀。外部因素很容易影響坡面,比如,坡面周圍有水,就會(huì)面臨水沖刷的影響,會(huì)影響力學(xué)性能。所以,在施工中,要進(jìn)行防護(hù)?,F(xiàn)在防護(hù)技術(shù)多為生態(tài)防護(hù)??梢栽谄旅娣N植植被,可以栽種樹木,種植花草。利用根系,加固坡面土體,就能抵抗水體沖刷。另外,還可以采用骨架和框架梁防護(hù)。

        4.2 落石防護(hù)

        高速公路周邊會(huì)有一些特殊環(huán)境,在開挖的過程中,會(huì)有一些石塊落下。這些落石會(huì)對(duì)穩(wěn)定性帶來很大影響,還會(huì)引發(fā)安全事故。要對(duì)落石進(jìn)行全面預(yù)測(cè)。一是分布范圍,二是規(guī)模大小,三是運(yùn)動(dòng)軌跡,四是邊坡高度,五是坡面植被,六是和高速公路遠(yuǎn)近。根據(jù)這些因素,對(duì)落石進(jìn)行綜合判斷。可以對(duì)危石進(jìn)行清除,可以設(shè)置防護(hù)網(wǎng)把落石攔住,還可以設(shè)置攔石墻進(jìn)行防護(hù)[3]。

        5 結(jié)語

        總之,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也促進(jìn)了高速公路的建設(shè)。在高速公路建設(shè)過程中,會(huì)存在一些安全隱患。尤其是邊坡中,會(huì)由于力學(xué)性能發(fā)生改變,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塌陷和滑坡,會(huì)給高速公路帶來很大危險(xiǎn),也會(huì)阻礙高速公路正常運(yùn)行,甚至?xí)l(fā)生命安全。因此,要加強(qiáng)對(duì)邊坡的防護(hù)和加固,確保邊坡不會(huì)因?yàn)橥饬σ蛩囟l(fā)生塌陷和滑坡。在采取措施中,要針對(duì)邊坡的實(shí)際情況,綜合考慮,采取有針對(duì)性的措施,使邊坡的穩(wěn)定性得到提高,提升邊坡安全系數(shù),確保高速公路的安全。

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