公路边坡稳定性及防护设计分析
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2011年第3期 (总第205期) 黑龙江交通科技
HEILONGJIANG JIAOTONG KEJ No.3.2011
(Sum No.205)
高速公路边坡稳定性分析与安全防护技术 武金博 (中交第二公路勘察设计研究院有限公司)
摘要:对高速公路建设中边坡的稳定性进行了分析,指出影响公路边坡稳定的主要因素有两方面,即自然因素 (包括气候、植被、地形地貌和地质条件等因素)和人为因素(包括设计、施工和管理等因素)。提出了公路边坡稳定 与防护的措施,如锚杆(索)加固法、土钉加固法和护坡等方法,为高速公路建设安全维护服务。 关键词:公路边坡;滑坡;边坡治理 中图分类号:U416.214 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2011)03—0054—02
1边坡稳定性的影响因素 1.1岩土性质 岩土的成因类型、矿物成分、岩土结构与强度等是决定 边坡稳定性的重要因素。由坚硬(密实)、矿物稳定、抗风化 性好、强度较高的岩土构成的边坡,其稳定性一般较好;反之 就较差。 1.2岩体结构 岩体的结构类型、结构面形状及与坡面的关系是岩质边 坡稳定的控制因素。 1.3水的作用 水的渗人使岩土体质量增大,岩土因被软化而抗剪强度 降低,并使孔隙压力升高;地下水的渗流将对岩土体产生动 水力,水位的升高将产生浮托力;地表水对岸坡的侵蚀使其 失去侧向或底部支撑等,这些都对边坡的稳定不利。 1.4风化作用 风化作用使岩土体的裂隙增多、扩大,透水性增加,抗剪 强度降低。 1.5地形地貌 临空面的存在以及坡的高度、坡度等都是直接与边坡稳 定有关的因素,平面上凹形的边坡较凸形的稳定。 1.6地震 地震使边坡岩土体的剪应力增大、抗剪强度降低。 1.7地应力 开挖边坡使坡体内岩土的初始应力状态改变,坡脚附近 出现剪应力集中带,坡和坡面的一些部位可能出现张应力 区;在新构造运动强烈的地区,开挖边坡能使坡体中的残余 构造应力释放,可直接引起边坡的变形破坏。 1.8人为因素 边坡的不合理设计、开挖或加载,大量施工用水的渗入 及爆破等都能造成边坡失稳。影响边坡稳定的人为因素主 要包括设计、施工和养护管理等方面。 2边坡稳定性评价方法 2.1极限平衡理论 极限平衡理论是最精典的定量分析方法,具体方法是将 有滑动趋势范围内的边坡岩体按某种规则划分为一个个小 块体,通过块体的平衡条件建立整个边坡平衡方程,以此为 基础进行边坡分析。由于该方法具有模型简单、计算公式简 捷、可以解决各种复杂剖面形状、能考虑各种加载形式等优 点而得到广泛的应用。但其也存在着危险滑动面确定困难、 计算模型过于简化的缺点。近几年来该方法在计算模型、滑 动面确定、边坡类型等方面都得到了完善。
高速公路边坡生态防护与加固研究分析一、前言那么为什么我们要关注高速公路边坡的生态防护与加固呢?原因很简单,因为随着城市化的发展,越来越多的人选择自驾出行,而高速公路作为连接城市的重要通道,其安全稳定显得尤为重要。
此外我们还要考虑到环境保护的问题,毕竟我们都是地球的一份子,我们有责任保护好我们赖以生存的环境。
1.1 研究背景和意义随着社会的发展和经济的繁荣,人们对于出行的需求越来越高,高速公路作为重要的交通工具,其建设和发展也日益受到重视。
然而在高速公路建设过程中,边坡的生态防护与加固问题逐渐凸显出来。
这是因为边坡不仅要承受大量的车辆荷载,还要防止水土流失、滑坡等自然灾害的发生。
因此研究高速公路边坡生态防护与加固技术具有重要的现实意义。
首先高速公路边坡生态防护与加固技术可以有效地保护生态环境。
在高速公路建设过程中,如果不对边坡进行生态防护和加固处理,将会对周边的生态环境造成严重破坏。
例如过度开采土地资源、破坏植被等行为会导致土壤侵蚀、水源减少等问题,进而影响到生态系统的平衡。
因此研究高速公路边坡生态防护与加固技术有助于实现经济发展与生态环境保护的双赢。
其次高速公路边坡生态防护与加固技术可以提高道路的安全性和稳定性。
边坡作为高速公路的重要组成部分,其稳定性直接关系到道路的通行安全。
通过对边坡进行科学的生态防护和加固处理,可以提高边坡的抗倾覆能力、抗滑移能力等,从而降低道路交通事故的发生率。
此外生态防护和加固技术还可以减少因自然灾害(如滑坡、泥石流等)导致的道路损毁,为道路的长期使用提供保障。
高速公路边坡生态防护与加固技术可以促进地区经济的发展,随着人们对出行方式的需求不断提高,高速公路的建设已经成为许多地区加快发展的重要途径。
而高速公路边坡生态防护与加固技术的研究和应用,不仅可以提高道路的质量和安全性,还可以吸引更多的投资和游客,带动地区的旅游、交通等相关产业的发展,从而实现地区经济的持续增长。
1.2 国内外研究现状虽然国外在高速公路边坡生态防护与加固方面的研究较为成熟,但我们国内的研究也取得了一定的突破。
公路路基边坡沿河防护冲刷设计分析一、引言公路是国家交通运输的重要组成部分,而公路路基边坡沿河地段是易受河流侵蚀和冲刷的脆弱区域。
在公路建设中,对于路基边坡沿河的防护设计显得尤为重要。
本文将通过对公路路基边坡沿河防护冲刷设计的分析,探讨如何有效地保护公路路基边坡沿河地段,减少河流侵蚀和冲刷对公路安全和稳定性的影响。
二、沿河地段的特点1. 河流侵蚀河流在流动过程中,对于河岸的侵蚀是不可避免的。
特别是在雨量较大或者洪水期间,河流的流速增大,侵蚀力增强,容易造成路基边坡的冲刷和崩塌。
2. 斜坡稳定性差由于河流侵蚀的影响,河岸边坡的稳定性较差,土壤松散,易于发生滑坡或者塌方现象。
这给公路的安全带来了一定的隐患。
3. 土壤抗冲刷性差河流冲刷对土壤的影响较大,对于一些含水量高、松散的土壤来说,河流冲刷更是加剧了其破坏速度,增加了边坡的崩塌风险。
三、防护措施分析1. 强化边坡结构在设计公路路基边坡时,可以通过增加边坡的坡度、锚杆和护坡等方式来增强边坡的稳定性。
对于边坡的土体材料可以进行加固处理,如使用钢筋混凝土墙、石笼等结构进行加固,提高边坡的抗冲刷能力。
2. 植被覆盖植被覆盖是一种比较经济、有效的防护措施。
通过在边坡上种植草坪、灌木等植被,可以增强土壤的抗冲刷性,减少河流对边坡的侵蚀。
植被还可以稳定土壤,增加边坡的抗冲刷性和抗滑性。
3. 河道治理对于沿河地段,可以通过河道治理的方式来减少河流对边坡的侵蚀和冲刷。
通过加宽、加深河道,增加河流的排水能力,减少河流对边坡的侵蚀。
可以设置护岸、堤防等结构,将河流引导至预定方向,规范河流的流向和流速,减少对边坡的侵蚀和冲刷。
4. 排水设计在沿河地段,排水设计也是比较重要的一环。
合理的排水设计可以减少水流对土壤的冲刷,提高土壤的抗冲刷性。
通过设置排水沟、排水管等设施,将雨水和河流及时排除,减少对边坡的侵蚀和冲刷。
四、案例分析某公路项目处于山区,沿河地段为复杂地形,边坡多为多次滑坡形成的沉积土坡。
公路岩质岩质边坡稳定性及支护分析发布时间:2021-05-21T08:11:42.728Z 来源:《防护工程》2021年4期作者:雷圣偲[导读] 公路建设时,地质地形条件等都会给正常的施工作业带来一定的限制。
重庆市市政设计研究院有限责任公司重庆 400020摘要:公路建设时,地质地形条件等都会给正常的施工作业带来一定的限制。
为达到理想的施工效果,施工人员需要加强对路基边坡防护的重视,尤其是要加强对岩质边坡的防护,以提升路基边坡的稳定性与安全性,为公路提供更为安全的路基结构,避免岩质边坡防护不到位所诱发的滑坡等各类灾害。
基于此,论文分析了公路岩质边坡防护技术,并探讨了这些防护技术的具体应用,对类似工程实践具有一定的指导价值。
关键词:公路;岩质边坡;防护技术;工程应用1 引言公路建设期间常常会受到路基高填以及深挖路段多等因素的影响而出现质量隐患问题。
目前,为进一步加强对公路路基施工的安全管理力度,施工单位方面主张利用路基边坡防护技术以及相关支护技术,实现对公路路基施工流程的优化管理。
实施过程中,施工单位方面应该立足于公路整体建设需求,严格按照边坡防护标准做好相关技术编制工作。
并按照因地制宜的技术原则,选择合适的支护方式,确保边坡结构安全稳定。
从施工反馈情况来看,公路施工单位通过合理应用路基边坡防护技术以及相关支护技术,基本上可以达到深化公路路基施工质量效果的目的。
2 岩质边坡加固技术在公路工程施工中的应用价值探析自从我国经济社会发展进入新常态以来,公路工程的建设步伐明显加快,通过不断完善的公路体系建设,为国家的可持续发展事业做出了重要的贡献。
对于公路工程的运转而言,其安全性及稳定性至关重要。
岩质边坡结构是公路设施的重要组成部分,其结构的牢固程度,对于公路设施的安全性及稳定性具有直接的影响,利用岩质边坡加固技术,能够有效提升岩质边坡的承受能力,促使岩质边坡能够获得更坚固的整体质量,从而促进公路工程的整体质量以及经济效益取得提升。
公路工程规范要求对公路边坡稳定性的要求公路工程是现代化交通建设的重要组成部分,公路边坡的稳定性在工程设计与建设过程中至关重要。
为了确保公路的安全和可靠运行,公路工程规范对公路边坡的稳定性提出了一系列要求。
一、边坡设计在公路工程规划和设计阶段,边坡的设计必须根据具体地质条件和工程要求进行合理的勘察和分析。
采用适当的边坡坡度、结构形式和排水措施来提高边坡的稳定性。
同时,应通过地质勘测和工程地质分析,确保边坡的填筑土质量符合相关标准。
二、边坡的施工公路边坡的施工是保证边坡稳定性的基础。
在施工过程中,必须严格按照规范要求进行施工操作。
对于土质边坡,应根据土质的稳定性与物理力学性质合理选择施工方法,并进行必要的加固和防护措施。
对于岩质边坡,应根据实际情况进行爆破、锚杆和锚网等加固工作,确保边坡的稳定性。
三、边坡的监测与维护公路边坡的监测与维护是保证边坡稳定性持久的手段。
应设置边坡监测点,定期进行边坡位移、裂缝和地下水位等方面的监测,并根据监测结果及时采取相应的维护措施,以预防边坡灾害的发生。
同时,定期进行边坡巡视和养护工作,确保边坡表面的排水正常、植被覆盖完好等,保持边坡的稳定性和美观性。
四、边坡防护措施对于公路边坡,为保证稳定性,常常需要采取一些防护措施。
常见的防护措施包括加装防护网、设置挡土墙、进行护坡支护等。
防护措施的选择应综合考虑边坡的高度、坡度、土性以及附近建筑物或交通设施的安全等因素。
五、边坡灾害应急处理在公路运营中,如果发生边坡灾害,应及时采取应急处理措施,确保交通的正常通行和人员的安全。
处理措施包括疏导交通、进行紧急修复和整治等。
同时,对于较严重的边坡灾害,应及时报告相关部门,进行调查和评估,并采取长期的治理措施,避免类似灾害再次发生。
综上所述,公路工程规范对公路边坡稳定性提出了详细的要求。
只有确保边坡的设计合理、施工规范、监测维护到位以及采取适当的防护措施,才能保证公路边坡的稳定性,确保公路的安全运营。
影响公路边坡稳定性的因素分析及防治措施对公路边坡病害原因的分析,采取边坡的防护措施,坡面防护和冲刷防护,使用条件及施工注意事项,在不同环境和施工条件下采用不同的防护类型。
标签:公路;边坡稳定性的因素;原因分析及防护措施引言:近年来我省许多公路边坡失稳的事例屡见不鲜,由于边坡失稳不仅影响行车安全,掩埋公路中断交通,甚至已建成的公路放弃使用,造成不可估量的经济损失;同时也给人们的生命财产带来重大损失,因此研究公路边坡的防护治理显得非常迫切和必要,通过对丹锡高速公路锦朝段和长深高速公路阜朝段的边坡施工和维护,总结出影响边坡的稳定因素和采取的防护措施,为今后施工提供经验。
1 影响边坡稳定性的因素分析影响边坡稳定性的主要因素分为两类:自然因素和人为因素。
1.1影响边坡稳定性的自然因素(1)地质条件坚硬岩石由于地质构造引起的失稳以崩塌和结构面失稳为主;软弱岩石是由于应力控制性失稳为主。
所谓地质构造影响是指岩石结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度及充填物成分和结构面的产出状态对边坡稳定性的影响。
(2)水文地质条件边坡水文地质条件的改变必然导致其地下水富集程度的改变。
由于岩土体的力学性质受水的影响很大,地下水富集程度的提高一方面增大坡体下滑力;另一方面降低软弱夹层和结构面的抗剪强度,导致不少边坡失稳与边坡水文地质条件恶化有关。
(3)气候因素气候类型不同,大气降雨也不同,因此在不同的地区由于大气降雨不同,即使其他条件相同,边坡的稳定性也不同,暴雨或长期降雨及融雪过后往往可以见到边坡失稳增多的现象,大气降雪、融雪的增加提高了地下水的补给量,一方面降低岩体强度,增大孔隙水压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低;另一方面降低岩体强度,增大孔隙水压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低;同时增大边坡的下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。
(4)风化作用它使岩土的抗剪强减弱。
裂隙增加、扩大,影响边坡的形状和坡度;透水性增加,使地面水易于侵入,改变地下水动态等,沿裂隙风化时,可使岩土体脱落或沿斜坡崩塌、堆积、滑移等。
公路边坡稳定性实例分析笔者首先分析了公路边坡稳定性的影响因素,并结合某二级公路工程,在充分考虑了各影响因素的前提下,提出了不同路段的边坡稳定性防治措施,具有一定的现实指导意义。
标签公路边坡;稳定性;影响因素;防治措施由于受地形地质条件的影响,外加雨水的冲刷,造成公路工程边坡稳定性下降,容易引发不少才次生灾害,例如边坡侵蚀、坡面坍塌等,而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失,对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。
本文针对公路边坡稳定性的影响因素展开分析,以某二级公路边坡处治为例对不同因素造成的边坡失稳提出不同的处置措施,为公路边坡综合防护设计和研究提出一些思路。
1 边坡稳定性影响因素当边坡成型后,多会受到自然环境或人为环境的影响,导致边坡稳定性减低,造成崩塌破坏。
自然环境和人为环境的因素共有以下几类。
1.1 地形现今地形的呈现多是由自然或人为因素所造成,在地形的表现上包括坡高、坡宽、坡度及坡向等。
而这些因子将决定边坡建成后会受到环境的影响程度。
坡度对边坡的影响最直接,坡度过大不利于植物生长且边坡组成成分如土壤及岩石就容易失去力学平衡,造成边坡失稳,最后可能引发严重土壤侵蚀或山崩等边坡破坏,因此一般坡度愈大,边坡稳定度愈低。
1.2 地质材料边坡主要由单一或多种地质材料所组成,材料特性的优劣,将直接影响边坡的稳定性,地质材料的组成成分包括矿物的种类、组织、胶结状况、成岩时间等,其外在的表现则为岩性、土壤种类、力学强度及抗风化能力。
1.3 地质构造地质构造是影响边坡稳定性最主要的因子之一。
当岩体中存在不连续结构面如层面、节理、劈理、片理、剪裂带及断层等,会使岩体成为不连续或破碎的岩石,降低岩体强度或提高受风化的影响,而此不连续结构面的存在也容易发展成破坏滑动面,提高边坡的不稳定性。
一般而言,不同的坡型其穩定性由好到坏为斜交坡、逆向坡与顺向坡。
因此地质构造的方向性、分布密度、分布大小及性质的不同,将对边坡稳定产生相当的影响。
高速公路边坡稳定措施与养护方案随着交通建设的不断发展,高速公路的建设也越来越重要。
而高速公路边坡的稳定性则成为了建设中需要重点关注的问题。
本文将就高速公路边坡稳定措施以及养护方案进行探讨和总结。
1. 边坡稳定性问题高速公路边坡是指路基施工后的边沟内的斜坡,其主要功能是防止土体侵蚀和坡面塌方。
然而,由于地质条件、降雨、施工质量等诸多因素的影响,边坡稳定性问题时常发生。
因此,采取合适的措施来提高边坡的稳定性至关重要。
2. 边坡稳定措施2.1. 土方加固土方加固是一种常见的边坡稳定措施。
在施工中可以采用土工布、钢筋网和钢钉等材料,以加固土体的结构,提高其抗滑和抗冲击能力。
此外,还可以通过堆石加固、灌浆加固等方法来增强边坡的稳定性。
2.2. 植被覆盖适当的植被覆盖可以有效减缓雨水对边坡的侵蚀和冲刷,提高边坡的稳定性。
在选择植被时,应首选适应当地环境的植物,如草坪、灌木等,并进行合理的管理和养护。
2.3. 排水系统边坡的稳定性还与排水系统密切相关。
建立合理的排水系统,可以及时排除边坡内的积水,减少水分对土体的影响,提高边坡的稳定性。
在设计排水系统时,需要考虑降雨量、地质条件和边坡的坡度等因素。
3. 边坡养护方案3.1. 定期巡视和检查为了及时发现和解决边坡稳定性问题,需要建立定期巡视和检查制度。
巡视中需要关注边坡表面是否出现开裂、滑坡等情况,以及排水系统是否正常运作等。
一旦发现问题,应及时采取措施进行修复。
3.2. 维护植被植被是边坡稳定的重要因素,因此需要进行定期的修剪和充实。
修剪过长的植物,保持植被的健康生长状态,避免植被过度生长导致根系松动,影响边坡的稳定性。
3.3. 维修和加固随着时间的推移,边坡上可能会出现小范围的开裂等问题。
在发现这些问题后,应及时进行维修和加固。
可以使用钢筋网、草帘等材料对裂缝进行修复,保持边坡的稳定状态。
4. 总结高速公路边坡的稳定措施和养护方案是确保高速公路安全运行的关键因素之一。
公路路基施工中的边坡稳定性分析与治理技术研究现代交通发展的重点之一是公路建设,而公路路基的稳定性是公路施工中一个重要的问题。
在公路施工过程中,公路边坡的稳定性问题往往会引发各种不良地质灾害,如边坡塌方、滑坡等,对道路的使用安全和正常运营造成严重影响。
因此,对公路路基施工中的边坡稳定性进行分析与治理技术的研究具有重要的意义。
一、公路边坡稳定性分析技术公路边坡稳定性分析是指通过对边坡的各种因素进行综合分析,预测边坡的稳定性,并确定边坡在设计寿命内的可靠性。
在进行边坡稳定性分析时,需要考虑如下因素:1. 地质与水文因素:地质条件、地层构造、坡体松散性、岩石变形等对边坡稳定性影响较大。
水文因素包括降雨、地下水位等,对边坡稳定性也有重要影响。
2. 地震因素:地震是影响边坡稳定性的重要因素之一,强烈地震可能引发边坡滑坡和塌方等地质灾害。
3. 工程因素:边坡的设计和施工工艺、边坡高度和坡度、坡脚处理等工程因素对边坡稳定性有重要影响。
为确保公路路基施工中边坡稳定性的分析准确可靠,需要采用多种分析方法,如现场勘察与监测、地质力学模型试验、数值模拟等。
其中,地质力学模型试验是一种常用方法,通过模拟边坡的实际状态,模拟边坡长期稳定和工程施工条件,用来分析边坡的变形和破坏机制。
二、公路边坡稳定性治理技术公路边坡稳定性治理是指对存在稳定性问题的边坡进行处理,以提高边坡的稳定性和安全性。
公路边坡稳定性治理技术主要包括以下方面:1. 土工措施:通过采取土工材料加固边坡,如土壤灌浆、土工格栅加固等,改善边坡的抗滑性和抗倾覆性。
2. 结构措施:通过设置支挡结构,如挡土墙、护坡墙等,来增加边坡的稳定性。
3. 排水措施:边坡的稳定性与水分的分布和运动状态密切相关,因此采取合理的排水措施,如排水沟、排水孔等,能够有效改善边坡的稳定性。
4. 植被措施:通过植被覆盖来加固边坡,可以增加边坡表土的抗冲刷性和抗滑性,提高边坡的稳定性。
同时,还需要对修建后的公路边坡进行定期的巡查和监测,及时发现和处理问题,确保公路边坡的长期稳定性。
公路工程规范中的边坡防护要求公路交通在现代社会中扮演着重要的角色,它极大地方便了人们的出行和物资运输。
然而,公路建设不仅需要考虑交通流畅性,还要保证行车安全。
在公路工程规范中,边坡防护是一个重要的要求,旨在保护公路边坡的稳定性,防止土方滑坡、泥石流等灾害发生,保障公路行车安全。
本文将对公路工程规范中的边坡防护要求进行探讨。
一、边坡防护的必要性公路边坡是公路工程中容易受到自然因素影响的部位,常常处于易滑、易坍塌的状态。
如果不采取有效的边坡防护措施,一旦受到外力冲击,边坡可能会发生滑坡、塌方等事故,导致公路交通受阻,甚至造成人员伤亡和财产损失。
二、边坡防护的设计原则1. 土质特性分析:对边坡所在地区的土质特性进行深入研究,包括土层的密实度、稳定性等,以确定合适的边坡防护方案。
2. 边坡倾斜角度:边坡的倾斜角度是影响边坡稳定性的重要因素。
一般情况下,边坡的倾斜角度不应超过一定范围,超过该范围可能引发边坡滑坡等灾害。
3. 排水设计:边坡的排水设计是边坡防护的重要因素之一。
在工程中需要合理设置排水管道和排水设备,及时排除边坡上的积水,防止水分对土壤稳定性的影响。
4. 植被覆盖:适当的植被覆盖可以增强边坡的稳定性,并且有助于保持土壤的湿润度和均衡性。
在边坡防护设计中,考虑植被的选择和种植方式是必不可少的。
5. 护坡结构设置:在一些复杂地质环境下,单纯植被覆盖是无法满足防护需求的。
此时,我们需要采取护坡结构,如护坡网、垂直排水井和挡墙等,来增强边坡的稳定性。
三、边坡防护措施1. 护坡网:护坡网是一种常用的边坡防护结构,通过将钢丝网固定于坡面上来增强边坡的稳定性。
护坡网不仅能够有效防止土方滑坡,还可以保护边坡上的植被,起到美化环境的作用。
2. 挡墙:在某些边坡较陡峭、土质较松散的地区,护坡网可能无法满足稳定要求。
此时,可以采用挡墙作为边坡的防护结构,防止土方坍塌。
挡墙的设计应考虑材料强度、厚度以及钢筋等加固措施,以提高挡墙的稳定性。
简析公路路基高边坡的病害以及防护措施公路路基高边坡是指公路建设过程中形成的边坡高于一定高度的地质体。
由于其高度和陡度的特点,容易出现各种病害问题。
下面将对公路路基高边坡的病害以及防护措施进行简析。
公路路基高边坡的主要病害有:滑坡、崩坡、塌方、冲刷、裂缝等。
滑坡是指由于地质因素和自重力等作用,使得边坡土石体整体向下滑动的现象。
其主要原因有:土壤质地松散、含水量过多;边坡土体混合性不良;坡脚下部存在自来水管道等;坡脚位置容易受水源的影响等。
崩坡是指由于边坡土体的失稳而导致大量土石体沿坡面向下滚落的现象。
其主要原因有:土质松散;坡面陡峭;雨水浸泡;自然力破坏等。
塌方是指边坡土体的表层或者整体发生塌陷,失去稳定性。
其主要原因有:土质松散、含水量多;坡面陡峭;水流冲刷等。
冲刷是指由于雨水等因素导致的坡脚处土壤的冲刷现象。
其主要原因有:坡脚处因地质构造或河流冲积而出现的较弱的层位;降雨或者水源的长期侵蚀等。
裂缝是指边坡土体内部或者表面出现的裂缝现象。
其主要原因有:土体压缩、膨胀;季节性干湿交替;地震震动等。
为了防止公路路基高边坡的病害,需要采取一系列的防护措施。
主要包括:1. 地质勘察和分析:在进行公路建设前,需要进行地质勘察和分析,了解地质情况和边坡的稳定性,为采取合适的防护措施提供依据。
2. 边坡修复和加固:对已经出现滑坡、崩坡等病害的边坡,可采取修复和加固的措施,如设置排水系统、加固边坡结构等。
3. 植被覆盖:通过植被覆盖来稳固边坡土体,减少水土流失和冲刷的发生。
4. 加强排水系统:加强边坡的排水系统,保持边坡内部的水分平衡,减少土体饱水和流动性的发生。
5. 河道治理:通过治理河道的方式,减少对边坡的冲刷和侵蚀。
公路路基高边坡容易出现多种病害问题,但通过地质勘察和分析、边坡修复和加固、植被覆盖、加强排水系统和河道治理等一系列防护措施,可以有效地预防和减少边坡病害的发生,确保公路的安全和可靠性。
简析公路路基高边坡的病害以及防护措施1. 引言1.1 概述公路路基高边坡公路路基高边坡是公路工程中的重要组成部分,指的是公路两侧边坡的高度较大的部分。
在公路建设中,路基高边坡的稳定性直接影响着公路的使用安全和寿命。
高边坡的病害主要包括水土流失、滑坡、坠石和沉陷等问题,这些病害给公路安全造成了严重的威胁。
公路路基高边坡的不稳定往往会导致水土流失,造成路基松散和坍塌,严重影响公路的使用。
高边坡易发生滑坡现象,将路面和行车边坡一同冲毁,给交通安全埋下隐患。
坠石是另一种常见的高边坡病害,高边坡上的岩石或土石块在重力作用下发生坠落,给路面和行车边坡带来严重破坏。
沉陷则会导致路基不均匀沉降,使路面产生裂缝和变形,影响行车安全。
加强公路路基高边坡的监测和维护,采取有效的防护措施至关重要。
只有确保公路路基高边坡的稳定性和安全性,才能保证公路的畅通和乘车人员的安全。
1.2 病害对公路安全的影响公路路基高边坡的病害对公路安全造成了严重影响。
病害会导致路基高边坡的稳定性降低,增加了发生意外事故的风险。
如果路基高边坡发生滑坡,车辆或行人可能会受到严重伤害甚至生命危险。
病害会影响公路的正常使用,给交通运输带来不便和延误。
水土流失导致路面不平整,坠石会阻塞道路,沉陷则可能造成路面凹陷,这些情况都会影响行车安全和交通畅通。
病害会增加路面维护和修复的成本,对公路的节约和可持续发展造成负面影响。
病害对公路安全的影响不容忽视,必须采取有效的防护措施来确保公路的安全运行。
1.3 防护措施的重要性在公路建设中,公路路基高边坡是一个必不可少的部分。
随着时间的推移和自然因素的影响,公路路基高边坡往往会出现各种病害。
这些病害不仅会影响公路的使用寿命,还会对公路安全带来严重的影响。
防护措施的重要性不容忽视。
通过采取有效的防护措施,可以有效预防公路路基高边坡病害的发生,保障公路的安全畅通。
只有加强对路基高边坡的监测和维护,并及时采取相应的防护措施,才能有效地保护公路设施,延长其使用寿命,减少事故的发生,确保公路用户的安全。
公路边坡稳定性及防护设计分析
摘要:本文根据案例中为保持公路边坡稳定性而设计的加固方法,对公路加固的稳定性进行了模拟分析。
关键词:公路边坡;稳定性;防护
近年来,我国公路尤其是高等级公路建设发展迅速,但由于我国高等级公路建设起步较晚,缺少经验,技术水平较低,由此引发了一系列的环境治理技术问题,路基边坡失稳问题则是其中急需解决的主要问题之一。
岩石高边坡的失稳破坏不仅会直接摧毁工程建设本身,而且也会通过环境灾难对工程和人居环境带来间接的影响和灾害。
如何提高公路边坡稳定性,防止边坡失稳是当前高等级公路建设中一项重要研究课题。
本文通过对造成公路路基边坡失稳的主要原因分析,精确分析计算相关数据,从中找到提高公路边坡稳定性的对策,为提高我国高等级公路建设质量提供科学依据。
1工程概况
某段公路在开挖时,边坡出现了较大的滑移现象。
并在地表出现了很多裂缝,最长的宽度约35 cm,坡顶最长裂缝滑塌到边缘11 m左右,大大超过预计滑动范围。
滑落体多为碎石土,呈楔形;中部坡体纵向开裂,滑坡体长度130~180 m左右,宽度约4~9 m,滑落体多为表土层和碎安山岩。
为不影响施工进度,工作人员针对边坡滑移进行了具体的分析,通过计算,在此路段进行了边坡加固设计。
2 加固方案设计
2.1方案选择
综合此路边坡滑塌的特殊因素,工程人员最终决定利用预应力锚杆技术加上高压注浆技术保持边坡的整体稳定性,利用抗滑锚杆桩加上高压注浆技术保持边坡局部稳定性。
此设计方法是通过高压注浆浆液的渗透、劈裂和挤压等作用加强公路边坡的强度并提高预应力锚杆的承载力;利用预应力锚杆挤压加固作用提高岩土体的凝聚力、内摩擦力,进而提高岩土体的强度;利用抗滑锚杆桩良好的抗滑性能,不用清理滑塌体,却能保证边坡局部稳定性。
2.2具体设计方案
具体设计方案如图1所示。
设计步骤如下:
(1)在公路边坡坡体上设有4个台阶,相邻的两阶高度差约为10 m。
(2)在滑塌区和其左右的第2级平台上,布置2排抗滑锚杆桩,利用高压注浆技术,对抗滑锚杆桩周围松动土体进行高压注浆,确保浆液从塌方体的中心向外扩散,从而控制了边坡局部失稳。
抗滑锚杆桩是2根φ28 mm螺纹钢,长20 m,在第2级平台坡脚处布置第1排抗滑锚杆桩,以此类推,锚杆桩间距为2.5 m×2.5 m。
(3)在1~4台阶平台上分别布置3排、5排、4排和4排长为16~24
m预应力锚杆,锚杆采用φ32 mm的螺纹钢,安装倾角25°,并对其施加150 kn的预应力。
(4)第1级台阶采用7.5号浆砌片石挡土墙防护,墙顶厚度50 cm,墙趾厚度100 cm。
(5)第2级及其以上边坡进行挂网喷射混凝土施工,封闭好边坡岩土体,以防其再被风化。
钢筋网主筋为φ10 mm,辅筋φ6 mm,主筋与预应力锚杆焊接。
喷射混凝土层厚8~10 cm。
3稳定性分析
2.1 稳定性分析的方法
本次计算采用数值模拟计算方法,数值模拟计算方法采用著名的岩土工程计算程序。
该程序是为地质工程应用而开发的连续介质显式有限差分计算程序,主要适用于模拟计算岩土工程地质材料的力学形式。
基于不同结构的属性各异,承载方式也不同,加固后坡体的整体稳定性较难分析。
为了便于计算,将喷射混凝土看做梁、将抗滑锚杆看成是抗滑桩,其他结构的性质保持不变。
具体计算过程如下:
2.1.1 挡土墙
将挡土墙横断面当做矩形来计算比较方便。
梁单元的方向矢量表示方法为:
2.1.2 抗滑锚杆桩
根据抗滑锚杆桩的特点,可以看成抗滑桩来计算。
从承受载荷性质角度说,抗滑桩是介于梁和锚杆之间的结构体,在每一个结构单元的节点处,抗滑桩有3个自由度,2个位移以及1个转动。
由于抗滑锚杆与喷射混凝土有连接,其转动受到了一些限制。
抗滑桩受到的剪力见下式:
式中:表示抗滑桩单元长度;表示抗滑桩刚度;表示抗滑桩轴向位移;表示周围土体轴向位移。
抗滑桩单位长度的最大剪切应力可以由下式表示:
式中:表抗滑桩偶合弹性系统内聚力;表抗滑桩法向应力,可以由下式求出;表示系统的内摩擦角;表示抗滑桩的周长。
式中:表示单位矢量;表示土体的空隙压力。
2.1.3 预应力锚杆
预应力锚杆的优点主要表现在抗拉性能方面,所以锚杆的主要研究的数据就是杆体所受轴向力和轴向位移。
根据材料力学的分析方法,杆体所承受的轴向力增量可以表示为:
式中:、分别表示2个节点的方向余弦。
锚杆所受到的剪应力可以用下式计算:
式中:表示锚杆的长度;表示浆体(握裹体)的剪切刚度;、分别表示锚杆和岩体的轴向位移;表示握裹体的厚度;表示预应力锚
杆的直径;表示握裹体的剪切模量。
而注浆体(握裹体)与周围岩体接触面处的应力表示,可以由下式实现:
式中:表示杆体的相对位移。
2.2 分析模型
计算模型中每个网格代表1 m的实际尺寸,为了尺寸和计算模型网格一致,加固结构设计分成10个计算单元。
在坡体底部采用固定边界,两侧采用粘滞性边界作为边界约束的方式。
同时,为能更好地阐述问题,在模型中标记锚杆计算单元和计算节点。
2.3 计算结果
图2为边坡加固以后,在水平和垂直两个方向上,坡体不同单元节点的位移的变化情况。
为能更好地阐明,在坡体上、中、下三部分分别选取三个计算节点,其中在坡体上部有节点(64,20),在坡体中部有节点(43,36),在坡体下部有节点(14,56)。
从计算结果及图形曲线可以看出,在初始阶段似乎有较大扰动,这是因为坡体中存在初始应力场,但随着计算时步的增加,坡体位移速度接近于0,同时,单元节点的位移也逐渐稳定。
可见坡体加固后的稳定性控制得很好。
图3表示坡体加固结构各个预应力锚杆轴向力的变化情况。
4个单元分别取自4个不同的加固区域,每一个区域取一个计算单元,自上而下分别为单元(145)、(184)、(244)和单元(293)。
从图中可
以看出:随着计算时步的增加,预应力锚杆的轴向力逐渐变得稳定,且除上部区域锚杆的轴向力同初始预应力 (150kn)的差距较大外,其余区域锚杆的轴向力基本上在140~152kn之间,可见对下面3个区域的预应力锚杆施加150 kn应力还是比较科学的,要使对上图2:坡体的位移变化曲线
部区域所施加的预应力稍大。
可以得知,较之预应力锚杆,两排抗滑锚杆桩轴向力更大,平均为(215 kn、250 kn),这就说明了抗滑锚杆桩达到了公路边坡防护的目的,确保了公路边坡的整体稳定性。
3结束语
高等级公路的发展在国民经济中占有重要地位,而边坡的稳定是保证其正常使用的前提。
高边坡工程易发生失稳灾害,在进行加固方法的选择时,需要正确分析边坡失稳机理,准确评价其稳定性。
高速公路失稳高边坡动态设计以施工前后及施工过程中获得的监
测信息、计算结果为主,综合考虑所获得的信息,及时通过分析处理成设计所需要的信息,不断地修改、补充和调整设计方案,使之更好地符合边坡的真实情况。
我们要在以后的工作中重视边坡的稳定与防护,在设计和施工中,也要尽量地掌握地质、地形、气候、水文等详细资料,可以减少对自然环境的破坏,也可消除或减轻边坡防护的问题,从而保证了公路的总体质量。
注:文章内的图表及公式请以pdf格式查看。