路堑边坡支护工程设计
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路堑边坡支护施工方案1. 背景路堑边坡指的是在道路建设过程中,由于路面的下挖造成的边坡。
这些边坡在施工完成后需要进行支护,以防止边坡的塌方和滑坡等不良情况发生。
路堑边坡支护施工方案是为了保证施工过程中的安全和保护边坡稳定而制定的具体措施。
2. 施工目标•保障施工过程中的安全;•保护边坡稳定,防止塌方和滑坡等不良情况发生;•提高施工效率,节约成本。
3. 施工过程3.1 前期准备在进行路堑边坡支护施工之前,需要做一些前期准备工作,包括:•完成设计方案,并获得相关审批和许可证;•清理施工现场,清除杂物和垃圾;•设置临时围挡,以确保施工过程中的安全;•落实施工人员和施工材料的准备工作。
3.2 边坡基础处理边坡的基础处理是保证边坡稳定的重要环节,包括以下步骤:•对边坡进行清理,清除松散土壤和岩石;•对边坡进行探测,确定边坡的水平和垂直度;•对边坡进行坡面处理,采取防止土壤侵蚀和水分渗透的措施。
3.3 支护结构搭设根据边坡的具体情况和设计要求,选择合适的支护结构进行搭设。
常见的边坡支护结构包括土工格栅、锚杆和喷锚网等。
3.3.1 土工格栅土工格栅是一种抗拉强度很高的材料,适用于边坡支护。
搭设土工格栅的步骤包括:•清理边坡表面,去除松散的土壤和岩石;•将土工格栅铺设在边坡表面,并通过锚杆进行固定;•铺设完成后,进行验收,确保土工格栅的整体性和稳定性。
3.3.2 锚杆锚杆是一种将边坡与锚固层连接起来的支护材料。
搭设锚杆的步骤包括:•在边坡上钻孔,确定锚杆的位置和深度;•在钻孔中安装锚杆,并用水泥砂浆进行灌注;•完成锚杆的灌注后,进行验收,确保锚杆的牢固性和稳定性。
3.3.3 喷锚网喷锚网是一种通过喷涂和固结而形成的支护结构。
搭设喷锚网的步骤包括:•在边坡上钻孔,确定喷锚网的位置和深度;•在钻孔中安装锚杆,用水泥砂浆进行灌注;•完成喷锚网的喷涂,形成厚度和强度合适的喷锚层。
3.4 边坡保护工作在支护结构搭设完成后,还需要进行边坡保护工作,以保证边坡的稳定和防止水土流失。
路堑高边坡施工方案一、工程概述我们要明确工程的目标和任务。
本次工程为某高速公路路堑高边坡施工,主要包括土方开挖、边坡支护、排水系统施工、植被恢复等。
工程位于山区,地质条件复杂,施工难度较大。
1.工程地点:某高速公路山区段2.工程规模:路堑高边坡施工长度约5公里,最大挖深约50米3.工程期限:2023年5月至2024年5月二、施工准备1.技术准备:组织技术交底,明确施工工艺、技术要求,对施工人员进行培训。
2.物资准备:采购合格的施工材料,确保材料质量,提前备足施工所需设备、工具。
3.场地准备:平整施工现场,设置临时设施,搭建施工便道。
三、施工方法1.土方开挖:采用机械开挖,辅以人工修整,遵循“先挖后填、分层开挖”的原则,确保施工安全。
2.边坡支护:根据地质条件,采用预应力锚索、喷射混凝土、土钉墙等支护方式,确保边坡稳定。
3.排水系统施工:设置排水沟、截水沟,确保边坡排水畅通,降低水害风险。
4.植被恢复:采用植草、植树等方式,恢复边坡植被,提高生态环境质量。
四、施工流程1.土方开挖:测量定位→机械开挖→人工修整→验收2.边坡支护:测量定位→钻孔→安装锚索→注浆→张拉→喷射混凝土→验收3.排水系统施工:测量定位→挖沟→铺设排水管→回填→验收4.植被恢复:清理坡面→客土回填→植草植树→养护五、施工安全及环保措施1.安全措施:设置安全警示标志,配备专职安全员,对施工现场进行巡查,确保施工安全。
2.环保措施:采取洒水降尘、覆盖裸土等措施,减少扬尘污染;合理处置废弃物,确保环保要求。
六、施工质量控制1.严格遵循施工规范,确保施工质量。
2.对关键工序进行全过程监控,及时发现问题,采取措施整改。
3.定期对施工质量进行评估,对优秀班组给予奖励,对不合格工程进行整改。
七、施工进度计划1.土方开挖:2023年5月至2023年8月2.边坡支护:2023年9月至2023年11月3.排水系统施工:2023年12月至2024年1月4.植被恢复:2024年2月至2024年4月5.工程验收:2024年5月本工程在施工过程中,严格按照施工方案执行,确保了施工安全、质量、进度。
路基边坡防护工程技术要求1、藤蔓植物绿化1)一般规定藤是植物适用于坡率超过10.3的稳定岩石边坡,含采用挂同喷浆,护面墙等防护处理的边坡。
2)材料要求(1)种植土:种植土的土质要求为PH值为6.5左右的壤土,疏松、不含盐、碱土,不含建筑和生活垃级,种植土深度不小于30cm。
(2)挂钉规格为48mm,长度35cm。
(3)油麻藤袋苗高度应大于80cm。
3)工艺流程坡面清理→修建种植槽→放置竹竿→造孔、安放挂钉→种植油麻藤→洒水养护。
4)施工要点(1)清理平坡表面:清除坡面淤积物、浮石、打掉突出岩石,使坡面尽可能平整。
(2)采用用电钴造孔,孔径010mm,孔深12cm,(坡面凹处应加固)。
(3)坡面上按50cm×100cm安装8长35cm挂钉,挂钉外露25cm,然后将竹杆在距面20cm处用塑料绑扎带固定在挂钉上。
(4)酒水养护,植物种植完毕后,浇透定根水,每天进行养护,保证其成活并能正常生。
5)验收标准验收标准参照三维植草护坡及相关章节2、混凝土网格骨架植草护坡1)一般规定(1)混凝土骨架植草护坡适用于土质或强风化软质岩稳定边坡防护,骨架形式可根据具体情况选用拱形骨架、菱形骨架、人字形骨架。
(2)拱形骨架、菱形骨架适用坡率一般为1:1~1:1.5字形骨架适用坡率一般为1:0.75~1:1.25;单级坡高不超过10m。
2)材料要求(1)混凝土强度不低于C20。
(2)水泥:采用P.O425硅酸盐水泥,水泥等材质要符合设计或有关规范要求,同时要进行进货检验,堆料场地要有规划,水泥不能露天堆放,严禁受渊、雨淋和暴晒。
(3)砂:采用级配良好、质地坚硬、颗粒粒径小于5mm的机制砂杂质的含量应通过实验确定,其最大含量不宜超过标号<C30的混凝土含泥量<5%。
(4)根植土可采用就近清除的地表种植土为原材料,必要时进行客土改良,根植土厚20cm。
(5)草种应根据气候区进行选用,应具有优良的抗逆性,并采用两种以上的草种进行混播。
边坡工程支护设计方案模板一、前言边坡工程支护是指针对山体或土坡的稳定性问题进行支护保护的工程。
通过科学合理的设计和施工,可以保障边坡的稳定性,避免因为自然因素或人为因素导致的坍塌和滑坡等问题。
本文将就边坡工程支护设计方案的编制进行详细的介绍,包括项目概况、工程地质条件、支护结构设计、施工工艺及安全措施等内容。
二、项目概况1. 项目名称:xxx边坡工程支护设计方案2. 项目地点:xxx3. 项目规模:边坡长度为xxx米,高度为xxx米,坡度为xxx度,面积为xxx平方米。
4. 项目背景:该边坡地处交通要道旁边,地质条件较为复杂,存在一定的滑坡和坍塌隐患,为确保道路、房屋和人员的安全,需进行支护设计和施工。
三、工程地质条件1. 地质构造:该地区地质构造为xxx,地层为xxx。
2. 地质灾害:受降水和地震等因素影响,该地区存在滑坡、坍塌等地质灾害风险,需重点防范。
3. 地下水状况:根据水文勘察,该地区地下水位较高,对边坡稳定性有一定影响。
四、支护结构设计1. 支护形式:根据边坡高度、坡度和地质条件,采用嵌岩式喷喑支护,结合悬臂梯形网格锚杆和梁式钢板支护。
2. 支护材料:锚杆采用高强度合金钢,锚杆外覆环氧树脂涂层;喷喑采用高强度水泥和混凝土;钢板采用Q235碳素结构钢。
3. 支护参数:按照设计规范和现场地质条件,确定支护结构的间距、长度、角度、锚杆的布设深度、直径等参数。
4. 稳定性分析:根据边坡地质条件和支护结构设计,进行稳定性分析,确保边坡在各种自然和人为因素的作用下,能保持稳定。
五、施工工艺及安全措施1. 施工工艺:根据支护结构设计要求,确定支护工艺流程,包括岩石爆破、孔钻钻孔、锚杆灌注、喷喑喷浆、钢板焊接等工艺流程。
2. 安全措施:在施工前制定详细的安全生产方案,包括作业人员的安全培训、现场作业的安全防护设施、应急预案等内容,确保施工过程中无安全事故发生。
六、总结边坡工程支护设计方案的制定是一项综合性工作,需要充分考虑地质、工程技术、施工工艺和安全等因素。
2021年第01期92中国高新科技土木交通 | CIVIL ENGINEERING & TRANSPORTATION公路路堑边坡破坏类型与支护设计■ 文 / 陈 波摘要:公路在日常生活以及社会经济发展中发挥着重要作用,因此我国十分注重公路的建设,也对公路的质量提出了更高的要求。
公路路堑边坡的稳定性影响着公路的质量,在施工过程中施工人员需要对其稳定性进行严格控制。
但部分公路的施工环境及地质条件比较复杂,采用传统的支护技术可能会破坏公路路堑边坡,因此文章对公路路堑边坡的破坏类型与支护设计进行简要分析。
关键词:公路;路堑边坡;破坏类型;支护设计1.路堑边坡的概念、特点及分类路堑指的是从原来的地面向下开挖而形成的路基形式,可以有效缓和道路的纵坡,路堑边坡位于地壳表层,在开挖之后会受到各种因素的影响而出现变形和破坏,需要提高设计水平。
一般情况下,在山地、丘陵等地质条件中建设公路时会形成路堑边坡。
公路路堑边坡的稳定性和坡体是否发生变形有直接关系。
公路的路堑边坡是人工开挖的,在开挖过程中会影响应力平衡,也会破坏岩土结构,所以为了保障路堑边坡的稳定性,施工人员需要了解路堑边坡的7个特点。
①稳定性要求高:公路对路堑边坡的稳定性要求非常高,一旦路堑边坡出现失稳情况可能会诱发塌方等自然灾害,会影响交通甚至威胁人身安全。
②永久性边坡:公路路堑边坡属于永久性边坡,若无法掌握边坡性质则需要合理整治,根据实际情况进行刷坡。
③变更地点:公路是一种线形工程,如果边坡失稳可变更地址,以避免为主。
④路堑边坡的地质条件是由公路路线的走向决定的。
⑤公路路堑边坡的破坏类型很多,需要根据岩土性质分析边坡的稳定性。
⑥地质条件一直是动态变化的,所以路堑边坡的稳定性也是在不断变化的。
⑦在开展路堑边坡的治理工作时需要充分发挥周边环境的作用,比如利用植被进行防治。
路堑边坡的分类依据有很多,主要包括岩性、坡度等。
若以岩性为分类依据,可将路堑边坡分为岩质边坡、土质边坡2种类型;若以坡度为依据,可将边坡分为倒坡、急坡、陡坡、中坡、缓坡以及较低坡;若以坡高为依据,可分为高坡、中等高坡和超高坡;若以坡长为依据,可分为较短坡、中长坡和长坡。
山区道路深路堑边坡稳定性分析及支护设计摘要:山区道路建设产生的深路堑边坡,由于受地形地貌、工程地质、水文和外力作用等因素制约,其边坡稳定性分析较复杂,边坡支护须综合考虑多因素进行设计。
基于“固脚强腰”边坡支护设计理念,本文结合工程案例,通过对深路堑边坡支护前赤平投影和计算分析,支护设计后再次计算验证,检验支护设计方案的安全性和可行性,为类似山区道路深路堑边坡工程的稳定性分析和支护设计提供参考。
关键词:山区道路;深路堑;边坡稳定性分析;支护设计。
中图分类号:TU43文献标识码:A文章编号:1 引言山区道路总体设计时平纵选线宜利用山势及地形,尽量避免路基高填深挖形成高边坡。
深路堑边坡受地形地貌、工程地质、水文和其他外力作用等因素制约,其边坡稳定性分析较复杂,边坡支护须综合考虑多因素进行设计。
本文结合工程实例,充分掌握路基深路堑边坡设计条件,准确研判边坡破坏机制,提出合理的设计方案,经计算验证边坡稳定性满足规范要求,并做好边坡防护及排水措施,保证路基边坡的安全性。
2工程概况2.1地形地貌拟建山区道路深路堑边坡场地属构造剥蚀浅丘地貌,整体呈斜坡及沟谷地形,南北走向,沿线植被茂密。
场地内为斜坡地段,地势陡峻、地形坡度约为20~35°,局部地形坡度达到50°,沿线地形起伏变化较大,整体地势呈南低北高。
2.2地层岩性据现场调查及钻探揭露,地层由新至老分述:①素填土:紫褐色,主要由砂岩、泥岩块石和碎石及粘性土组成,局部含有少量的建筑垃圾、生活垃圾。
块、碎石含量26~40,粒径一般10~1080mm,结构主要呈松散~稍密状,稍湿。
该层主要分布于场地地表,堆填时间一般在3年以上,钻探揭示厚度0.43~8.02m。
②粉质粘土:黄灰、黄褐色,软塑~可塑状,含植物根系及有机质。
切面较光滑,稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇震反应。
该层在场地内分布较广,钻探揭示厚度0.43~16.32m,属残坡积成因。
边坡支护施工方案边坡支护施工方案(一)目前,我国山区高速马路建设迅猛发展。
在高等级马路的修建中,出现大量的深挖路堑与高填路堤边坡,其防护问题特别突出。
为了满意平安牢靠和经济合理双重目标,对高边坡病害特征的深化分析和对其治理工程方案的慎重选择显得非常重要。
马路边坡沿马路分布的范围广,对自然环境的破坏范围大,假如在防护的同时,能够留意爱护环境和创建环境,采纳适当的绿化防护方法来进行,则会使马路具有平安、舒适、美观、与环境相协调等特点,也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。
边坡设计应遵循“平安绿色、水土保持、复原自然、环保之路”的设计原则。
对马路边坡进行防护,必需考虑以下问题:①边坡稳定:爱护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差与温度改变的影响,防止和延缓软岩土表面的风化、破裂、剥蚀演化过程,从而爱护路基的整体稳定性。
②环境爱护:使工程对环境的扰乱程度削减到最小,并谋求人工构造物与自然环境相协调。
③综合效应:综合防光,防眩,防烟,诱导司机视线,改善景观等目的进行边坡绿化防护,充分发挥防护工程的综合效益。
1工程防护1.1 抹面与捶面[1]1.1.1适用条件:①对各种易于风化的软岩层(如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等)边坡,当岩层风化不甚严峻时;②所防护的边坡,本身必需是稳定的,但其坡面形态、陡度及平顺性不受限制;③所防护的边坡,必需是干燥、无地下水的岩质边坡。
1.1.2构造要求:①抹面厚度一般为5~7cm,捶面厚度为10~15cm,一般为等厚截面。
②抹面与捶面工程的周边与未防护坡面连接处,应严格封闭。
如在其边坡顶部做截水沟,沟底与沟边也要做抹面或捶面防护。
③大面积抹面或捶面时,每隔5~10m应设伸缩缝。
1.2 灌浆与勾缝[1]灌浆适用于石质坚硬、不易风化、岩层内部节理发育,但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡。
勾缝适用于石质较坚硬、不易风化、张开节理不甚发育,且节理缝较大较深的岩石路堑边坡上。
1.3水泥土护坡1.3.1适用条件:①适用于粉土、粉砂、粉质粘土、粘土等填方边坡。
惠大(疏港)高速公路A03合同段高边坡防护施工方案路堑深挖边坡防护施工及注意事项一、路堑防护形式①土质路堑土质挖方路段高度小于3m时,坡面直接植草,边坡高度3<H≤6.0m时,采用三维植被网植草防护,边坡高度H>6m时,一般采用骨架内植草灌防护,骨架内植草灌护坡主要有方格形骨架内草灌护坡,拱形骨架内草灌护坡等形式。
②岩质路堑对于稳定的岩质路堑边坡采用客土喷播进行防护,对于可能出现小规模坍塌和岩质泥化剥落地段,采用钢筋砼人字形骨架+固定锚杆护坡;对于顺向坡,采用钢筋混凝土方格骨架锚杆、钢筋混凝土框架锚杆等进行防护。
二、防护施工方案1、路堑植被护坡路堑植被护坡采用的是机械液压喷播植草。
路堑液压喷播植草的原理就是将草种、肥料、土壤改良剂、土壤稳定剂、种子粘结剂、水分充分混合均匀后,用喷枪均匀地喷射到斜坡或平整好的地面上,并覆盖,待植物种子发芽、生长,三个月便可形成漂亮的草坪。
由于喷浆中含有粘着剂、保水剂、肥料和纤维等成分,因而具有较好的附着力和粘结力,在土表形成半渗透的保湿表层,可大大减少水分的蒸发,为种子发芽和幼苗生长提供水分、养分和遮荫条件,尤其是纤维胶体与土表粘合,使种子的幼苗遇风、降雨、浇水等不会冲失,具有良好的固种保苗作用。
①草籽、树种应选用根系发达茎矮叶茂并适用于当地成活率高的多年草种。
喷播草籽含量每平方米不小于15~20g,批量种子应该进行抽检,抽检项目包括种子净度、种子发芽实验,种子活力测定等.②喷播植草时大面积的喷播工程应先行试播,以得到合理的种子、肥料、农药、保水剂和营养土等的配合比,将混合料按一定比例加水制成喷投物料,喷投物料应该有一定的稳定性,喷到预订的坡面上切忌浆材沿坡面流动。
③施工完毕后进行的精细的养护管理包括覆盖、浇水、施肥和病虫害防治等,养生期不少于30天。
对漏喷、草籽发芽成活过稀部位要进行补种或喷补,成活率应达到90%。
养生期内,需用透气农膜覆盖,避免雨水冲刷。
工艺流程:主要机具设备表:主要机具设备表质量控制及检验:喷播植草后应及时进行浇水、养护和补植,成活率、覆盖率不应低于设计或下表的要求:2、路堑三维植草灌护坡三维网植草灌护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料,在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统,通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。
路堑边坡支护工程设计发表时间:2015-12-24T17:06:50.720Z 来源:《基层建设》2015年19期供稿作者:唐璜[导读] 深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳该设计方案具有安全可靠、技术领先、造价经济、施工便捷,同时边坡设计应注重绿化、排水等措施。
唐璜深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳 518000摘要:本文根据工程案例,对路堑边坡支护工程设计中应用坡率法与锚杆(索)设计,实现了经济合理的目的。
关键词:路堑边坡;锚杆(索)支护设计一、工程概况与地质条件某道路沿现有道路走向(实质是对现有道路进行拓宽)。
项目路基挖方形成的约740m边坡,根据勘察资料显示如下:<3-1>坡积粉质粘土:可塑,实测标贯击数N=4- 16击,经修正后N=415.3击,标准值4.9击;<3-2>残积粘性土:可塑一硬塑,实测标贯击数N=1227击,经修正后N=11.724.5击,标准值13.6击;<4-1>强风化钾长花岗岩:岩体极破碎,岩芯多呈碎块状,土石工程分级为IV级;<4-2>中风化钾长花岗岩:粗粒结构,块状构造,岩质新鲜,岩体较完整,岩芯多呈中短柱状,土石工程分级为IV - V。
A线路基段地下水位埋深4.5--8.3m,沿线边坡段钻孔均未见地下水位。
地下水的补给来源主要为大气降水。
二、边坡支护设计思路路堑边坡设计主要内容为:现场调查、详细工程地质勘察、结构面特征及力学参数的确定、稳定性计算分析、确定设计方案。
本边坡是由于道路向两侧拓宽挖方形成的边坡,其顶面覆盖有坡积土、残积土和土状强风化岩,是边坡治理的主要地层,坡体的下部也出露岩体,因此本边坡属于土岩混合边坡。
表1 地层物理力学指标一般的岩土边坡,如果不受场地环境的制约,最经济和便捷的治理方式是放坡,但是对于最大高度达80m的超高边坡显然是不现实的。
考虑到目前可供采用的边坡加固措施主要有:①减载;②排水与截水;③锚固;④支挡;⑤压坡等。
结合本边坡地质和环境特点,从技术可行性、环境影响可行性、工期可行性和经济可行性着手,最终采用减载、锚杆(索)及排水和截水的支护方案。
三、边坡设计(一)边坡高度。
边坡高度和工程造价直接相关,经过多次线路调整及对道路路面标高调整,边坡高度最终为20}80m,边坡长度约740m。
(二)边坡形式。
平面上以拟建道路边线外4.1m作为边坡坡脚边线,结合场地地貌,以10m为一个放坡阶梯,采用上缓下陡折线形,形成放坡坡面。
每级边坡设2.0-4.0m宽的平台,要求尽量利用现状坡面,贯彻“不破坏就是最大的保护”的理念,避免大土方量修坡。
(三)边坡坡率。
根据边坡稳定性分析,下部边坡基本上位于中风化花岗岩层中,第1级边坡采用1:0.3坡率;第2-3级边坡采用1:0.5坡率;中部位于岩层和残积粘性土交界部位,采用1:0.75坡率;上部位于粘性土层,采用1:1.01:1.25坡率。
典型剖面如图1所示。
图1 典型刨面图(五)稳定性分析由于本边坡属于土岩混合边坡,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,但沿土层界面滑动不一定是圆弧。
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。
其选用的计算参数C、值也应根据地质情况不同而分段选取。
针对上述特点,采用两种分析方法分别进行分析计算,即对于上部的土层坡体先采用简化Bishop圆弧滑动法搜索圆弧滑动面;又由于边坡高度大且陡坡体下部仍存在部分的岩层段坡体,采用简化Bishop法搜索折线形滑动面法。
(1)计算荷载。
主要考虑坡体自重、地下水作用和渗透压力作用:①坡体自重,即坡体受到的重力,为滑坡的主要荷载之一,水位以上取天然重度,水位以下取浮重度计;②动水压力,即地下水渗流过程中对坡体产生的渗透压力,地下水位以下计算渗透压力;③静水压力,即裂隙充水后水柱作用在坡体上的侧压力,因滑体上的裂缝基本已被充填,故不考虑静水压力;④地震力,即坡体在水平地震加速度下所受的作用力,由于本边坡所处地理位置抗震烈度小于6度,因此不考虑地震力作用。
(2)安全系数及计算工况。
对于路堑边坡,根据《公路路基设计规范》,其稳定安全系数应满足表2的要求。
表2 路埑边坡稳定安全系数边坡稳定性性分析分成以下3种工况:①正常工况,即边坡处于天然状态下的工况;②非正常工况I即边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况;③非正常工况II,即边坡处于地震等荷载作用下的工况(本边坡不予考虑)。
本边坡设计计算采用2个工况。
工况I:自重荷载+道路面荷载,安全系数不小于1.20;工况II:自重+道路面荷载+地下水荷载+暴雨荷载,安全系数不小于1.10。
校核采用2个工况。
工况III:自重荷载+道路面荷载,安全系数不小于1.3;工况IV:自重荷载+道路面荷载+暴雨荷载+地下水荷载,安全系数不小于1.15;边坡计算时,考虑所有不利荷载,不限制滑动面出口位置,推算边坡潜在滑动面位置,并计算其安全系数。
若安全系数小于工况所要求的安全系数,则通过设置锚杆或预应力锚索,并依据计算增减锚(索)。
若仍达不到设计安全系数要求,则需对坡体形式进行重新设计,并重复上述工作,直至达到设计工况安全系数的要求。
(六)计算过程以典型剖面图 1 为例,首先推测最危险滑动面,采用简化 Bishop 圆弧滑动法计算安全系数。
计算荷载为自重荷载+道路面荷载+地下水荷载,控制参数为圆弧滑动面,不考虑地震,不考虑渗透力作用,不考虑边坡外侧静水压力,水位位于坡面下 0.5m。
计算最不利滑动面滑动安全系数=0.562,安全系数小于 1.20,则需增设锚杆(索),计算过程如表 3。
表3 典型刨面图1计算结果通过设置 23 道锚杆(索),工况Ⅰ、Ⅲ均能满足安全要求,但工况Ⅱ、Ⅵ由于考虑暴雨荷载,计算控制参数中水位至坡面,则整个边坡需输入饱和重度状态下的岩土参数均不满足安全要求。
最后通过增加锚杆(索)的长度和调整锚杆(索)的间距,使工况Ⅱ、Ⅵ满足安全要求,但计算出的锚杆(索)长且密,第2~4 级锚索长度达到 40m,间距2m×2m,整个边坡的支护费用极高。
边坡工程设计关键参数取值大小关系到支护设计的稳定可靠度,且与工程造价密切相关。
边坡计算中的关键参数见表 1,即:岩土力学参数 G(土体自重)、(内摩擦角)、c(粘聚力)、frb(岩土与锚固体的粘结强度特征值)及计算过程中引入的安全系数 K,文献中指出根据各行业手册及规范查得,参数变化增幅为 42.9%,但对应的计算剩余下滑力从 42.9%增加到 1000%,可见参数的改变会增加巨大的工程投资,造成很多不必要的浪费。
结合本项目,勘察期间边坡各钻孔未有发现地下水,但在计算设计工况Ⅱ、校核工况Ⅵ由于要考虑暴雨荷载(暴雨荷载是可存在的),考虑到边坡处于暴雨或连续降雨状态下,由于雨水来不及通过边坡设置的截水沟和排水沟排泄,雨水会向下渗到坡面下土层中,但是这个下渗不会渗透到整个边坡,也就是不会无限向下渗透。
因此计算模型假定暴雨状态下,沿边坡面向下 5m 范围内被雨水渗透,那么在输入岩土参数时,这5m范围内的土体参数是饱和状态下的土体参数,其余边坡岩土层的土体参数仍然是天然状态下的参数。
通过调整计算参数最终结算结果见表 3。
典型剖面 1 由上至下八级边坡,共设置 23 道锚杆(索),分别为:第 8 级设 3 道 Φ25@3m×3m,L=15m 钢筋锚杆+三维网植草;第7 级~第 4 级各设 4道 4ΦS15.24@4m×4m,L=25m 锚索+客土喷播植草或三维网植草;第 3 级设 4 道Φ25@4m×4m,L=15m 钢筋锚杆+客土喷播植草;第 2 级~第 1 级位于中风化花岗岩层中,第 2 级采用坡面客土喷播植草,第 1 级坡面不做处理。
(七)坡体其他防护措施设计(1)边坡平台处理:边坡平台在防止边坡侵蚀、坡面排水、为养护工人提供便道方面起着重要作用。
本边坡每个 10m 为一阶梯,留出 2~4m 平台,平台设置排水沟。
(2)坡体绿化:主要是保护边坡坡面免受雨水冲刷,防止和延缓软弱岩土表面的风化、破碎、剥蚀变化过程,以便保护边坡的整体稳定性。
结合本地的地质和气候,本边坡上部土层采用植草,下部岩石采用喷射素混凝土的防护措施,最下部为干挂中、微风化花岗岩。
(3)边坡排水系统:采用边坡纵横排水系统,根据当地的气候特征,结合当地气象资料,首先预测整个边坡的汇水量,然后在平面坡顶、坡脚及各级边坡平台设置排水沟和截水沟,纵向上每隔 20m 设置跌水,便于汇集坡顶及各级坡面水到跌水井。
四、结束语(1)边坡支护设计时,应结合当地的自然地形、地质和当地的经验、技术条件综合考虑,确定一个最优的设计方案。
该设计方案具有安全可靠、技术领先、造价经济、施工便捷,同时边坡设计应注重绿化、排水等措施。
(2)边坡计算要充分考虑各种工况,对安全系数K 根据不同工况做出合理取值,同时对于岩土参数宜应根据不同工况结合工程地质条件以及当地气候条件做出合理的假定,只有这样才能在设计上更好的做到安全可靠、经济合理。
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