(2)邊坡變形:在邊坡范圍內工程地質條件較差,或含水量高,或有傾向臨空的不利結構面,變形破壞可以是一級或數級邊坡的變形,但破壞深度一般不超過6~7m,在邊坡范圍內發生如坍塌、淺層滑坡、局部楔形體滑動等。針對此類邊坡變形病害,采用改變坡形、坡度或作一些如錨桿框架、仰斜排水孔等一般加固及排水措施,即可防止病害的發生及變形規模的進一步擴大。
(3)坡面變形:坡體、邊坡自身是穩定的,但坡面在外界因素作用下,因剝蝕、風化、沖刷等產生坡面變形,如碎落、剝落、落石、溜坍、沖溝等,破壞深度一般為坡體表層1~2m范圍,此類變形只需采取防護措施(如護面墻、漿砌片石護坡、拱形骨架內植草、網格骨架內植草等),即可防止坡面的變形。針對坡體變形、邊坡變形、坡面變形,相應的應求得坡體穩定、邊坡穩定、坡面穩定,只有三者同時達到穩定,才能做到真正意義上的路塹高邊坡的穩定。而這三者是相輔相成的,坡體穩定是邊坡穩定的基礎,同樣,如果沒有邊坡穩定,坡面穩定無從談起;而另一方面,坡面失穩進一步發展可能誘發邊坡失穩,邊坡失穩如不加以有效處理,變形規模擴大會導致坡體變形的發生。
4高邊坡的調查與勘探
調查勘探是高邊坡設計的依據,它包括:
(1)收集邊坡所在地段的地層巖性,地質構造、降雨、
地震及線路平、縱、橫斷面的設計資料等。
(2)邊坡所在山坡的走向、坡向、坡高,各分段的坡形、坡率、坡高;有無剝蝕平臺;植被狀況;河流、溝谷發育程度,分布密度、切割深度、走向、溝形、溝岸穩定狀況;自然山坡上有無變形現象,其類型、規模和產生的部位。
(3)線路在山坡上的位置、走向,欲開挖邊坡的高度和形式。
(4)當地同類地層中已有人工邊坡的形式和穩定狀況。
(5)山坡和邊坡上地下水出露位置,高程、流量變化。
(6)邊坡地段的地層、巖性、產狀、風化程度、強度特征,不同地層在邊坡上的分布位置,有無軟弱夾層或接觸面,其產狀及其與邊坡開挖面的關系。
(7)地質構造(主要是小構造)的分布位置、產狀、發育程度、延伸長度、充填物、含水狀況,及其與開挖面的關系。
(8)坡體結構類型,分類均質體結構,近水平層狀結構,順傾層狀結構,反傾層狀結構,碎裂狀結構和塊狀結構。
(9)邊坡施工方法,包括施工季節、開挖順序和開挖方式(如
爆破等)。
(10)邊坡變形歷史過程,變形類型,發生時間、部位、裂縫分布、發展過程,及其與施工和降雨等的關系。
(11)對地面調查尚不能查清的內容應布置必要的勘探(鉆探、物探、坑槽探等綜合手段)監測和試驗(巖、土、水試驗)。一般一段邊坡至少布設一個控制性斷面,主要了解地層界面、風化界面、軟弱夾層及地下水分布情況。
5高邊坡設計的基本原則和方法
5.1設計的基本原則
(1)高邊坡根據其使用年限和保護對象的重要性,應是安全可靠的。
(2)高度40m以下的邊坡原則上以放穩定坡率為主,大于40m的邊坡,放緩邊坡可能增加大量棄方,破壞大量植被、增大征地量,于環保不利。應采取較陡的坡率增加支擋加固工程
以減小邊坡高度。
(3)由于坡腳應力和地下水集中,加固工程應貫徹“固腳強腰”的原則“,固腳”即加強坡腳1、2或3級邊坡的支撐力“,強腰”則是防止高邊坡的局部失穩。既要保整體穩定,也要保局部穩定。
(4)高邊坡設計應有完善的地表和地下排水系統,減少水對邊坡穩定的影響。
(5)高邊坡設計應充分考慮環境保護,美化環境。
5.2高邊坡的設計方法
高邊坡設計目前尚無統一的方法,一般采用三種方法相結合:
(1)工程地質比擬法:從自然穩定坡的調查中尋找可供比擬的坡形、坡率和坡高。
(2)力學計算法:選擇符合坡體結構和破壞模式的計算方法對設計的坡形進行穩定性計算,調整坡形或增加支擋工程以達到合理的設計。既保整體穩定,又保局部穩定。
(3)經驗對比法:以類似地質條件下穩定的人工邊坡作參考設計新的邊坡。加固工程目前廣泛采用的有預應力錨索框架(地梁、墩)、預應力錨索樁、普通抗滑樁和擋土墻等,應根據實際條件選用。
6高邊坡設計的特殊性
(1)詳細的地質資料是設計的前提。前已提到,高邊坡是將地質體的一部分改造成為人為工程,其穩定性受控于地質條件和人為改造的程度,設計的邊坡只有符合巖土體的地層巖性、結構、構造、風化程度、及強度特征時才能保持穩定。否則就會發生變形。
(2)高邊坡設計是預測性設計。由于線長、點多,前期地質調查和勘探中對高邊坡重視不夠,而且變形尚未發生,因此其設計是在對開挖后可能產生的變形類型、規模、部位的預測中設計的。資料充分,預測準確者取得成功,否則會造成失敗。
(3)高邊坡設計是風險性設計。地質資料的不足使設計依據不充分,存在某種盲目性。地質條件的復雜多變,難以勘察清楚也使設計具有風險性。自然斜坡是在漫長的地質歷史過程中形成的,人工邊坡則是在幾個月時間內開挖形成,改變了坡體的應力狀態,因此開挖后坡體松弛變形、地表水下滲是必然要發生的,如何控制在允許的范圍內,人們對自然的認識還有差距,因而也具有風險性。
(4)高邊坡設計應該是動態的。由于種種條件的限制,開挖前對邊坡的地質情況難以了解清楚,設計也難以完全符合實際。因此要把地質工作延伸到施工過程中,隨著開挖暴露,進一步了解地質條件的變化,進行設計的調整或變更,即所謂“動態設計,信息化施工”。
(5)高邊坡設計對施工程序和方法應提出嚴格要求。高邊坡變形破壞,既有設計上的原因,也有施工程序和方法不當的原因。如雨季施工大量雨水滲入坡體軟化軟弱面;不分層開挖、逐級支擋防護,而一挖到底造成邊坡變形;大藥量爆破造成巖體破碎、軟弱面松動,甚至滑坡等。因此在設計文件中對施工程序和方法應提出嚴格的要求。可以看出,高邊坡設計從調查、勘探、設計到施工是一個環環相扣的
系統工程,哪一環出現問題都可能造成邊坡失穩變形。
2/2 首頁 上一頁 1 2