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关于市政道路高边坡治理的设计及稳定分析研究

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：鲁善波

[导读] 摘要：现阶段我国市政公路工程发展十分迅速，但是由于地形和地质等多种因素的影响，高边坡治理工作中存在着较多的问题。

        山东致城市政工程有限公司山东淄博 255100
        摘要：现阶段我国市政公路工程发展十分迅速，但是由于地形和地质等多种因素的影响，高边坡治理工作中存在着较多的问题。为了提高工程建设的质量，应参照工程实际制定科学有效的设计方案，并对施工路段的稳定性予以全方位评价，以此完善公路高边坡治理的整体水平，推动路政事业的稳定发展。
        关键词：市政道路高边坡；治理设计；稳定性分析；防治措施
        1 市政道路高边坡治理设计
        1.1 设计方法
        高边坡治理设计充分融合了工程地质比拟法、力学计算法和经验对比三种方式，结合现场实际对其开展全方位设计，工程地质比拟法主要是结合自然稳定坡来拟定坡形、坡率和坡高。力学计算法主要是针对设计坡形开展稳定性计算。计算时一般选择满足坡形结构和破坏方式的计算形式。验算对比法主要是按照部分相似地质条件中，已经建成的人工边坡作为计算的参考数据，从而将其直接应用于边坡参数设置当中，完成设计工作。
        1.2 岩石高边坡设计
        岩石高边坡的稳定性并不是固定的，而是随着工程所在地的地质变化情况而发生变化的，从这个方面讲，岩石高边坡的稳定性是一个动态的过程。岩石高边坡勘察的难点之一就在于岩石高边坡变形稳定性针对的是岩石高边坡的整个变化过程。边坡内部本身就有原始应力场，开挖过程也是内部应力场发生变化的过程，在这个过程中，坡面的点的应力开始接近零，应力变化的点位移变化越来越大。如果内质点的位移达到令其松弛的程度时，该处就会发生破坏。
        （1）分析坡体组成特点，然后建立相应的地质模式，同时预测可能会出现的破坏形式，然后进行相应的稳定性计算，提高工程设计的可靠性。（2）计算分析后，结合具体的情况采取相应的设计加固措施，可以用两种以上分析方法验证，以保障设计的合理性。（3）对岩石高边坡要强化设计现场监测，然后又结合工程具体情况优化设计方案。
        1.3 土质边坡设计
        （1）设计时要以环境保护为核心，还要注意完善相应的排水设施。可采用种植植被防护的方式。（2）具体设计之前做好完善的地质勘查工作，然后进行高边坡稳定性评价，还应对周边环境的影响进行评估。（3）进行支挡结构设计，分析锚固与挡土墙等进行稳定性与经济性的比较，选出合理的边坡支挡结构。
        1.4 边坡的水治理
        边坡水治理主要是指对地下水、地表水引排处理。市政道路排水工程属于隐蔽工程，在施工过程中必须严格每一道工序的控制，做好施工准备、管道安装与沟槽土方等方面的工作，确保每一个环节的质量合格，才能使整体的工程质量达到优良。对于坡体地下水引排，必须先做好调查研究，摸清地层和地下水的情况，再根据排水需要，选定地下排水结构物的类型、位置、埋深、构造与尺寸等。对地下水的处治，可分为拦截、疏干、降低和引排等。
        布设路基排水系统时，应联系道路的平纵面和横断面，查明各种水源，并分析其对路基的危害程度，之后根据沿线的地形、地质条件，因势利导布置适当的排水设施，完善对出水口的处理。布置好路基排水系统后，应对各排水结构物进行设计。地表排水沟渠的设计包括：确定平面位置，沟底纵坡、排水沟渠断面尺寸和结构设计等方面的内容。
        2 高边坡稳定性分析
        边坡稳定性分析的主要内容是分析高边坡开挖施工后可能产生的危害，其中主要涵盖了危害的性质、危害的规模和危害的程度。另外还要对现有的地质资料予以全面分析，提出合理的边坡强度指标，从而保证高边坡治理设计的质量和水平。按照坡度对自然坡体划分不同的平台，也就是划分出若干个上下连续的坡段，并结合实际开展施工工作，此为高边坡稳定性分析的首要工作，随后再按照各级坡段的实际情况采取有效的加固措施，尤其要重视欠稳定和不稳定边坡的科学处理，确保加固后边坡稳定性满足工程安全等级的各项要求。再者，还要在工程建设中做好绿化防护工作。

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针对稳定性较好的边坡则只需要在工程建设中做好坡面的绿化防护工作，从而避免岩体风化侵蚀和雨水下渗问题，防止自然因素对工程产生不利的影响。
        强风化泥质砂岩主要为紫红色中厚层状砂岩，其含有大量的泥质。中厚层状构造中岩芯破碎程度较高，且有裂隙发育。中风化泥质砂岩的成分、结构和构造均与强风化泥质砂岩相同，但是其岩芯的破碎程度以及裂隙发育的水平均要低于强风化泥质砂岩。结合坡体自然高度和地质特点，设计人员决定对该段的高边坡采取坡段分级防护的方式。并将其分为三个等级，一级和二级边坡主要采用SNS主动防护网，三级边坡主要采用锚杆框架防护的方式。
        3 市政道路边坡稳定性预防防治措施
        3.1 加强防排水施工
        在地表排水工作中，若地表水在滑坡体之外，则应采取拦截的方式将其引离，而如果水处于滑坡体的地表，则应加强防渗处理，并将其及时汇集并引出。以最大化地降低由于地表水的渗漏而导致边坡出现滑坡。而在地下排水工作中，主要采取渗沟、平孔和盲洞等方式进行处理，在利用渗沟进行排水时，根据其作用来看，渗沟主要分为边坡渗沟、支撑性渗沟和截水沟，而盲洞主要的对在滑面附近埋藏较深且较为集中的地下水的截排和引排工作，而在地面的含水层，则应在渗水隧洞顶部渗井、渗管等把水引到洞中，并在隧洞底部设置渗水孔将渗水隧洞下的含水层中的水排出。
        3.2 尽可能地减少滑体的自重
        当道路边坡出现滑坡之后，应将滑体的重量减少而使其稳定起来，主要减重的方法就是通过挖掘滑坡体而完成。因而在错落转化式的滑坡和推动式的滑坡治理中得到了广泛的应用。由于滑床上陡下缓，因而在滑坡之后其后部和两侧的地层较为稳定，一般不会由于塌方而导致滑坡向两侧或向后发展，因而在将滑坡体的自重减少之后能有效将其下滑力减少，降低滑坡下滑的速度。
        3.3 锚杆
        锚杆施工速度较快，工程所需费用较合理，可用的锚杆类型较多。但是一般而言，锚杆长度小于25m，其自身长度有局限性，不适用于大型深层高边坡。适用范围：适用于地形横坡陡、横向基岩不深、滑动面较陡的中小型浅层高边坡；在20m内应有锚固基岩；可用于牵引式及推移式高边坡。
        3.4 锚索
        锚索具有较大的应用范围，对于中、大型的深层高边坡也同样适用，当高边坡的地形、滑动面较陡的情况下，比抗滑桩的经济性强。但是需要较长的治理时间，且花费较高，一般在高边坡的地形、滑动面较缓时不采用锚索，而是采用如抗滑桩/桩板墙。该方法适用范围：一般适用于存在锚固基岩（40m内）；适用于牵引式及推移式的高边坡类型；以及地形横坡较陡、滑动面较陡的各种类型高边坡。
        3.5 坚持以防为主，整治为辅的基本原则
        当边坡在暴雨等不利因素的作用下出现破坏时，进行防治措施的选择之前，首先要对边坡的地形、地质和水文地质条件等进行仔细的检查，分析出现的滑坡性质以及滑坡发生的程度，并认真了解滑坡产生的具体原因，从而根据原因来找出相应的对策。对于一些大型的滑坡，进行整治的工程量将会非常巨大，而且对技术的要求也很高，仅仅通过一些普通的防治措施难以达到彻底治理的效果。因此要通过对水进行防治，不断改变滑坡内部的物理力学性质，从而达到从根本上治理滑坡的目的。
        4 结语
        我国幅员辽阔，地质条件复杂，近年来由于经济的高速发展和人口迅速增长，对于市政工程的公路建设的需求越来越高，而高边坡的治理对于市政工程来说是非常重要的。高边坡处理不当将会导致公路病害发生，经常使得交通发生中断，从而影响公路的正常使用，对高边坡的治理是市政工程公路建设中的重要研究之一。
        参考文献：
        [1]殷科福.公路高边坡施工中预应力锚索技术的应用[J].黑龙江交通科技，2017，40（11）：25+27.
        [2]辛俊媛.公路路基高边坡防护的设计探讨[J].工程建设与设计，2017（21）：149-150+155.