高切坡如何防护加固?
1,项目概况及问题建议的确定
1.1项目概况
福泉-厦门-漳州-肇州高速复线,同三国路主线,是福建省“三纵四横”高速公路网布局的重要组成部分,也是泉州、厦门公路主骨架的重要组成部分。安通公路(安溪段)作为复线试验段,全长682km,设计行车速度50km/h,路基宽度24.5m,双向四车道,最大纵坡4.5%。
1.2中的问题
该段路基高边坡(右侧K6+106-K6+215)为破碎岩质边坡:上部残积粘性土层厚约5-8m;其下为厚度约2-4米的砂质强风化凝灰岩熔岩:厚度约2-4米的破碎强风化凝灰岩熔岩;底层弱风化结晶凝灰岩熔岩。由于边坡又高又陡,容易沿着不平整的风化界面滑动。为了保证边坡的稳定性,必须进行适当的加固处理。同时,由于结晶凝灰岩熔岩岩体节理裂隙极其发育,整个边坡开挖后第三个边坡局部开裂变形(防护加固工程未实施)。为确保边坡稳定,对边坡防护加固方案进行了适当调整。
2、防护加固设计法——动态设计。
高边坡动态设计是根据施工图设计文件中的野外地质测绘井收集相关资料后,对高边坡进行预设计,然后根据高边坡工程的实施过程,结合边坡地层等相关环境背景条件的实际情况,以及边坡各阶段的变形和发展趋势,对设计进行必要的动态调整、补充和完善,以达到经济、合理、安全、可靠的目的。
2.1防护与加固工程设计原则
干式路堑边坡防护与加固工程设计的一般原则主要是基于抑制路堑边坡各种变形和破坏的可能性,包括边坡变形防护、浅层地表变形防护、块体变形防护、深层变形防护、坡脚应力集中防护和地表水排水处理。
2.1.1边坡变形防护
微风化岩体:喷射混凝土防护,坡比0.25-0.5,或变截面护壁。钟毅风化岩体:挂网喷浆防护,坡率0.25-0.5,或变截面护壁。强风化和中风化岩体:面墙防护,坡比0.5-0.75,或岩面植草防护。全一强风化层:厚拱形骨架防护,坡比0.75-1.0,或三维网草防护。坡残积层:拱形骨架防护,浆砌片石防护,坡比1.0-1.25,或喷播植草防护。松散土层:格栅骨架,浆砌片石,植草防护,坡比1.25-0.75。绿色防护:贯彻“人工景观、美化环境、生态工程”的现代设计理念。
2.1.2浅层地表变形保护
下伏中等风化岩石:上覆土系统锚杆防护;强风化岩石:锚杆框架防护。
2.1.3块变形保护
预应力锚架、横隔面板等墩垫的保护为主。
2.1.4深度变形保护
预应力锚架、横隔面板等墩垫的保护为主。
2.1.5坡脚应力集中防护
坡脚以桩、墙等挡土结构保护为主,或采取加厚挡土墙的工程措施。
2.1.6地表水排水处理
对于边坡地下水排水,主要采用斜扁孔排水,结合墙后盲沟和结构排水孔处理,有时采用边坡渗沟、支护盲沟、重点部位排水等边坡地下水排水工程措施。对于地表排水,一般在路堑边坡顶部设置排水排水沟,坡面结合检查梯设置急流,平台边沟和路堑边沟形成综合地表排水系统。
2.2防护与加固工程设计方法
高边坡防护加固工程是根据路堑边坡的稳定程度和等级标准设计的。* * *通过优化比较,确定该段路堑高边坡按“一级边坡工程”进行动态设计。整体防护加固工程设计方法如下:对于稳定边坡,即边坡稳定系数为1.2,一般不增加额外的支挡加固工程即可维持边坡的整体稳定性,必要时可局部调整坡率设计或防护工程措施。对于不稳定边坡,即边坡稳定系数小于1.0,需要增加挡土加固工程,或减缓坡率,采用刷坡和挡土加固相结合的方式来维持边坡稳定,确保边坡稳定系数达到1.2至l,对于不稳定边坡,即边坡稳定系数在1.0至1.2之间,不需要增加挡土加固工程即可维持临时稳定。但考虑到各种不利因素,会有边坡失稳的可能。建议增加一些挡土加固工程或刷坡,将边坡稳定系数提高到1.2以上。
3.问题的解决方案
3.1本段边坡原设计
3.1.1坡度设计
设计最大7级95米。各级边坡的设计坡比及防护加固措施如下:一级为1:0.5,挡土墙;第二阶段是1:0.5,面墙。第三阶段,1:0.75,为洞窗式护面墙;第四阶段,锚跨板,板间镀锌网砂袋进行护草。第五阶段,锚跨板,板间镀锌网砂袋进行护草;六、1:1.0,立体种草。七年级,1:1.0,立体种草;两侧的坡度应根据坡高和地形地质条件进行调整。
3.1.2加固工艺
在边坡一期超挖部分设置顶宽为1m的厚挡土墙,在边坡四期和五期设置预应力锚杆十字板进行加固。横板2.3mx2.5m,水平间距4m,垂直间距4m,呈梅花形布置,1孔锚。其中第四级横板锚固长度16m,锚固长度3m,设计张力250KN。五级横板L排锚杆长度为18m,下排锚杆长度为16m。锚固段长度5m,设计张力520KN。十字板间锚杆镀锌网砂袋植草防护。
3.1.3防护工程
其他边坡的表观坡率和地质条件采用挡土墙、锚镀锌网(砂袋)植草、立体网植草等措施进行防护。
3.2动态设计调整
原设计坡比不变,各步防护加固措施调整如下:第一步由原挡土墙调整为加厚挡土墙,顶宽1m,第二步调整为地梁加固和梁间挡土墙防护。第三步,用锚杆加固地梁,用梁间孔洞保护面墙;四等K6+108-K6+154段调整为锚杆框架加固,框架内镀锌网砂袋用于植草防护,K6+154-K6+195段调整为锚杆镀锌网砂袋用于植草防护;第五阶段调整为锚杆框架加固(中间滑槽设置两根锚杆地梁),框架内采用三维网植草防护。第六、七期与原设计相同,均为立体网植草防护。
4、施工注意事项
由于边坡变形和滑坡病害受地下水影响较大,原则上要求在雨季前完成施工,以确保边坡稳定和结构安全。对于采用锚固工程的路堑边坡防护,原则上应先进行一级边坡开挖防护和加固,开挖防护和加固施工按自上而下的顺序分步进行。由于地质条件复杂,关键复杂的路堑边坡防护加固工程应根据现场实际开挖揭示的地层信息和边坡结构情况进行调整和完善,即动态设计和信息化施工,以达到经济合理、安全可靠的目的。
5.结论
为确保不良地质地段路堑高边坡的稳定性、交通安全性、工程质量、技术先进性、经济合理性、安全性和适用性,路堑高边坡的防护和加固必须进行动态设计和调整,同时在施工中必须严格遵循路堑高边坡的设计原则和相关规范。
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