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高邊坡防護設(shè)計理論及處理措施

文檔作者：唐花香文檔來源：大連市市政設(shè)計研究院有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月14日
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高邊坡防護設(shè)計理論及處理措施
■唐花香　■大連市市政設(shè)計研究院有限責任公司，廣東　深圳　５１８０００
摘　要：高邊坡防護常出現(xiàn)在道路路線起伏區(qū)域較大，且與周圍地形緊密聯(lián)系，
在很多很難限制出現(xiàn)高邊坡區(qū)域，防護必須得到穩(wěn)固的加固作用，避免
山體滑落造成交通事故，本文介紹目前高邊坡典型的處理措施實例，為
解決高邊坡提出一些較有價值的闡述。
關(guān)鍵詞：防護工程　設(shè)計理論　處理措施　格構(gòu)梁加固
近年來，深圳市經(jīng)濟不斷發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)如道路交通、水利工程、建
筑工程及礦業(yè)等也不斷開挖建設(shè)，這些建設(shè)中如道路復雜邊坡、建筑工
程中斜坡或者巖石邊坡在開挖過程中未得到穩(wěn)定的加固，對人類的生
命安全造成不小的威脅，尤其高邊坡防護作為一項重要的工程，因此根
據(jù)高邊坡巖土層分布特點、周邊環(huán)境等條件，一般來說防護有錨桿以及
預應力錨索、抗滑樁基本加固，另附屬高邊坡地表排水、坡面防護，高邊
坡防護前后檢測。在實際應用中，還需對工程安全等級和穩(wěn)定性控制
要求，對邊坡的變形有非常嚴高的要求。面對抗震區(qū)邊坡還需考慮到
其抗震工況下的穩(wěn)定性和安全性，同時在邊坡的治理及后續(xù)使用過程
中要時常對邊坡防護結(jié)構(gòu)以及周圍的環(huán)境進行密切的監(jiān)測，下面對高
邊坡設(shè)計進行闡述，并通過實例進行防護的處理措施。
１ 　高邊坡防護設(shè)計理論
１ ．１ 　采用地層及結(jié)構(gòu)面力學指標
高邊坡防護設(shè)計主要采用工程地質(zhì)類比法、地質(zhì)力學法以及極限
平衡法這幾種主要設(shè)計方法對工程的高邊坡穩(wěn)定性和安全性進行準確
的分析和評估。高邊坡的穩(wěn)定性分析則主要采用理正分析軟件來進行
科學的計算。對于一些土質(zhì)邊坡，必須采用簡化圓弧滑動法進行檢驗。
而對于類土質(zhì)邊坡，分別要采用簡化圓弧滑動法和折線滑動法進行驗
算。從中取出一組安全系數(shù)最小的坡面設(shè)計。對于軟弱層面、即不利
結(jié)構(gòu)面或者風化界面控制的高邊坡，就要采用折線滑面法進行檢算。
在計算中所采取的地層及結(jié)構(gòu)面力學指標根據(jù)則要根據(jù)工程地質(zhì)勘察
指標建議值確定，與此同時還要根據(jù)高速公路標準加固后的邊坡穩(wěn)定
安全系數(shù)進行評估。確保其穩(wěn)定性和安全性。
１ ．２　遵循因地制宜保護環(huán)境的原則
高邊坡設(shè)計必須遵循“固腳、強腰、排水”的基本原則。全面貫徹
“恢復自然、水土保持、因地制宜、科學技術(shù)、綜合治理、經(jīng)濟美觀”的環(huán)
保理念。時刻要以地形地貌條件為準，采取放緩坡率的方式來提高邊
坡的穩(wěn)定性。以縮短工程工期和降低工程造價為目標，適當?shù)募庸唐?
面放坡并對自然環(huán)境影響嚴重的路段采取“強支擋、弱削方”的原理對
邊坡進行加固。防護措施主要采用錨式體系對其進行加固，并且還要
加強坡體的排水設(shè)計。充分將節(jié)約、環(huán)保、因地制宜的理念融入到防護
工程中去。
１ ．３　對排水設(shè)計的重視
在高邊坡工程設(shè)計中，水是影響邊坡穩(wěn)定性和安全性的主要因素
之一。邊坡中水的滲入一方面增加了土體的重量，很大程度上增大了
坡面下滑力，從另一方面來說也減小了潛在滑動面土體的抗震強度，在
實際生活中許多高邊坡設(shè)計產(chǎn)生滑塌事故往往是由雨水引發(fā)的。因此
排水防水成為加固邊坡的重要措施。高邊坡設(shè)計在排水設(shè)計中融入就
地取材的思想理念，把排水措施與當?shù)氐慕邓?、地質(zhì)情況、地勢等條
件具體結(jié)合起來。設(shè)計出全新的排水系統(tǒng)。既利用了閑置的資源還節(jié)
省了人力物力資源。作為邊坡設(shè)計的重要組成部分，排水設(shè)計主要分
為坡體表面排水及內(nèi)部排水。兩者相輔相成，共同的保護著高坡防護
工程的穩(wěn)定和安全。
１ ．４　監(jiān)測工程設(shè)計
高邊坡防護設(shè)計為了達到信息化施工、動態(tài)監(jiān)測的目的，對高危邊
坡，在設(shè)計施工期間應建立邊坡監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測到的信息用于指導施
工，也可以將監(jiān)測成果作為動態(tài)設(shè)計的科學依據(jù)。監(jiān)測項目主要包括
坡頂?shù)孛姹O(jiān)測、邊坡坡面監(jiān)測、地表位移監(jiān)測、深層位移監(jiān)測及人工巡
視監(jiān)測。監(jiān)測工作需視具體情況而定。
２　高邊坡防護處理措施實例
西禾路位于鹽田港后方陸域北部，主線西起梧桐山大道輔道，往東
經(jīng)恒心路，終點近期接現(xiàn)狀東海道，設(shè)置由西往南的右轉(zhuǎn)匝道與北山道
輔道相接，西禾路主線全長約０．９１７ｋｍ，雙向６ 車道，定位為城市主干
道，設(shè)計速度４０ｋｍ／ｈ，縱斷設(shè)計根據(jù)周圍地塊標高進行設(shè)計，開挖深度
高差為２０ 米，其北側(cè)為山體，南側(cè)靠近恒心路區(qū)域有山體，開挖邊坡級
數(shù)達四級，此兩側(cè)地質(zhì)情況巖性由上到下為人工填土層（填石和填筑
土，層厚０．３０ ～１７．９０ｍ）、第四系上更新統(tǒng)坡積層（粉質(zhì)粘土② －１ 和
碎石土② －２，層厚０．５０ ～３３．１０ｍ）、第四系殘積層（礫質(zhì)粘性土，層厚
０．７０ ～１８．９０ｍ）、燕山期花崗巖（全風化花崗巖、強風化花崗巖、弱風化
花崗巖微風化花崗巖），本項目大部分為挖方邊坡，對此高邊坡進行處
圖１ 　西禾路高邊坡平面圖
理如下：
２．１ 　路塹邊坡坡率的確定
根據(jù)西禾路工程地質(zhì)勘察報告，沿線地層分布為人工填土層、粉質(zhì)
粘土、碎石土、礫質(zhì)粘性土、花崗巖，填方坡率均采用１ ∶１ ．５；挖方邊坡大
于２０ｍ 的，進行高邊坡專項設(shè)計；挖方邊坡小于２０ｍ 的，挖方邊坡設(shè)計
坡率見下表：
巖土名稱
指標值
放坡坡率
Ｈ ＜５ｍ Ｈ≤１０ｍ
粉質(zhì)粘土１ ∶１ ．２５ １ ∶１ ．５
碎石土１ ∶１ ．０ １ ∶１ ．２５
礫質(zhì)粘性土１ ∶１ ．０ １ ∶１ ．２５
全風化花崗巖１ ∶１ ．０
強風化花崗巖１ ∶０．７５
２．２　高邊坡專項設(shè)計
本次高邊坡針對西禾路Ｋ０ ＋１２０ －Ｋ０ ＋２８０ 左側(cè)邊坡進行實例，此
路段北側(cè)存在并行的二線公路，邊坡設(shè)計標準：邊坡安全等級：一級；邊
坡安全穩(wěn)定系數(shù)：圓弧滑動法１ ．３０，平面、折線滑動法１ ．３５。
該路段最高挖方邊坡約４２ｍ，路基設(shè)計高程以上的巖土層為強風
化花崗巖、碎石土、粉質(zhì)粘性土和人工填土，其中主要為碎石土，厚度大
概在２０ ～３２ｍ，含石量約５０％；最終處理通過路基設(shè)計規(guī)范對高邊坡進
行坡率進行初步立定，后對初步擬定左側(cè)邊坡（未加固）通過理正分析
軟件邊坡穩(wěn)定性分析，邊坡安全系數(shù)未通過，后進行加固錨桿、錨索、土
釘，并適時調(diào)整各級邊坡坡率再進行理正分析軟件邊坡穩(wěn)定性分析，最
后結(jié)論：本次設(shè)計推薦方案，最下一級設(shè)置樁板墻，以上按照１ ∶１ ．２５
（碎石土）和１ ∶１ ．５（粉質(zhì)粘性土和人工填土）進行放坡，第二級邊坡采
用土釘格構(gòu)支護，最上一級采用人字形骨架支護，其余邊坡均采用錨桿
格構(gòu)支護，每一級邊坡為８ －１０ｍ，處理圖如下：
上述采用格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)防護是復合性抗滑護坡結(jié)構(gòu)，其利用錨桿、
錨索及其坡面格構(gòu)形成整體受力加固坡面以便達到（下轉(zhuǎn)第１３４ 頁）
·１３２·
２０１５ 年第６ 期（總第１５９ 期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　交通工程
在保證路面經(jīng)濟適用的基礎(chǔ)上提高道路使用壽命。
６　總結(jié)
綜上所述，瀝青混凝土路面施工技術(shù)直接影響著公路施工質(zhì)量。
在進行瀝青混凝土路面施工之前，需要深入調(diào)查施工環(huán)境，科學分析路
面設(shè)計、施工技術(shù)、設(shè)備、檢測參數(shù)等內(nèi)容，制定有效的施工方案。在施
工過程中，開展科學有效的技術(shù)管理，充分發(fā)揮瀝青混凝土的優(yōu)勢，保
證施工質(zhì)量，推動我國市政公路建設(shè)的發(fā)展。
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
６５ －６６．
（上接第１２７ 頁）梁施工質(zhì)量的監(jiān)管，并積極借鑒國外先進的設(shè)計理念。
從而在提升我國橋梁的安全性與耐久性的基礎(chǔ)上，確保實現(xiàn)橋梁工程
的綜合效益。
參考文獻
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１３０ －１３１ ．
（上接第１２８ 頁）
參考文獻
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作者簡介：穆勇（１９８８ 年１２ 月生）男，助理工程師，碩士，就職于貴
州高速公路集團有限公司養(yǎng)護管理技術(shù)中心，貴州貴陽，５５００１４
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
（上接第１２９ 頁）
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［４］黃治湘．就地熱再生技術(shù)在衡大高速公路的應用［Ｊ］．湖南交通科
技，２０１３．
作者簡介：鄭飛軍（１９８７ 年９ 月生）男，湖南邵陽，碩士，助理工程
師，主要研究方向為路基路面工程檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪。
（上接第１３０ 頁）地基的處理方法很多，但歸根結(jié)底目的只有一個，那就
是提高軟土地基的強度，保證地基的穩(wěn)定，從而保證公路建設(shè)的質(zhì)量。
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．
（上接第１３１ 頁）
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
６８ ～７１ ．
（上接第１３２ 頁）
圖２　高邊坡處理斷面圖
邊坡穩(wěn)定效果，格構(gòu)坡面間還可進行綠化防護措施，坡面可形成人字骨
架植草防護、掛網(wǎng)植草防護、拱型骨架植草防護等各種綠化防護措施，
故而格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)防護為軟土高邊坡中處理常用的處理措施，并且其
坡面綠化種植保證環(huán)境美化效果，同時邊坡可結(jié)合路塹支擋結(jié)構(gòu)減少
挖方，盡量因地制宜保護環(huán)境，臺階式設(shè)置布設(shè)排水坡面排水設(shè)施結(jié)合
內(nèi)部邊坡排水，保證高坡防護工程的穩(wěn)定和安全。
３　結(jié)語
在高邊坡防護設(shè)計中對邊坡地質(zhì)情況前期探明很重要，邊坡處理
方案結(jié)合邊坡地質(zhì)進行合理邊坡開挖及深層加固，及時優(yōu)化調(diào)整邊坡
處理方案，并提出可靠的設(shè)計處理方法，格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)防護是非常有效
的高邊坡防護，不僅在加固邊坡穩(wěn)定同時，還可進行綠化邊坡環(huán)境的作
用，結(jié)合排水設(shè)施、檢測設(shè)計將有效保障高邊坡穩(wěn)定，本文提出常用高
邊坡處理參考，實際建設(shè)中還存在較多其他處理，可根據(jù)地質(zhì)情況、周
圍自然、人文等其他產(chǎn)生變化，但本文高邊坡處理還是一種有效的處理
措施。
參考文獻
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