摘要:簡(jiǎn)要闡述了高邊坡設(shè)計(jì)的實(shí)際特征，深度剖析了影響高邊坡設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，并結(jié)合實(shí)際工程案例，提出可行的加固處理措施，希望從根本上提高高邊坡設(shè)計(jì)水平，強(qiáng)化道路工程建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:道路工程;高邊坡;設(shè)計(jì);關(guān)鍵問題

1簡(jiǎn)述高邊坡設(shè)計(jì)的實(shí)際特征

1.1預(yù)測(cè)性設(shè)計(jì)

由于工程規(guī)模較大，電線分布范圍廣泛且分散，而且在此期間高邊坡尚未發(fā)生形變，因此，整個(gè)工程設(shè)計(jì)對(duì)邊坡可能出現(xiàn)的形變程度和形變部位預(yù)測(cè)工作主要集中在開挖后。只有充足地獲取工程相關(guān)資料，并進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，才能確保工程施工的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2風(fēng)險(xiǎn)性設(shè)計(jì)

缺乏完整的地質(zhì)結(jié)構(gòu)資料，無(wú)法為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供真實(shí)可靠的參考依據(jù)，使得設(shè)計(jì)人員憑借以往經(jīng)驗(yàn)開展工作，存在一定的盲目性。而且地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件復(fù)雜多變，在一定程度上，給勘察工作增加了難度。眾所周知，自然斜坡是在漫長(zhǎng)的地質(zhì)環(huán)境變遷中形成的，而人工邊坡則是短時(shí)間內(nèi)依靠人力與機(jī)械合成的，其改變了坡體的自然狀態(tài)和預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)條件，因此，在實(shí)施開挖工藝后，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)土體松動(dòng)、地基下沉等問題，如何將其控制在合理范圍內(nèi)，成為決定工程質(zhì)量的關(guān)鍵。

1.3動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)

由于多方面主客觀條件的制約，在開挖工程前，要深入工程現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件進(jìn)行系統(tǒng)勘察，確保工程規(guī)劃設(shè)計(jì)符合實(shí)際需求。針對(duì)此，地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘察工作應(yīng)當(dāng)被納入施工過程，并將其作為前期準(zhǔn)備階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并隨著開挖工程的深入，明確區(qū)域內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件特征，進(jìn)而對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，換言之，就是動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)計(jì)，提高施工建設(shè)的信息化操控水平。

2深度剖析影響高邊坡設(shè)計(jì)的主導(dǎo)因素

2.1復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)

相比之下，高邊坡路段的地形更加復(fù)雜多變，且穩(wěn)定性較差，極易受到巖層的不利影響。故而在設(shè)計(jì)高邊坡路段的過程中，應(yīng)當(dāng)著重注意高邊坡斷層面的實(shí)際特征和物理應(yīng)力條件，因?yàn)橐坏�巖層地質(zhì)遭受不可逆損毀，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)道路工程重心偏移，失去核心承載力，甚至?xí)�發(fā)生階段性垮塌。此外，隨著時(shí)間的推移，高邊坡路段的巖層結(jié)構(gòu)分布會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位，針對(duì)此，工程規(guī)劃設(shè)計(jì)人員要在設(shè)計(jì)過程中，充分結(jié)合地形地勢(shì)特征，從根本上增強(qiáng)道路工程的安全穩(wěn)定性。

2.2巖質(zhì)靜水及地下水作用

除了復(fù)雜的地形地勢(shì)特征外，高邊坡路段還極易受到巖質(zhì)靜水作用的影響。高邊坡路段的巖質(zhì)之間是靜水，隨著時(shí)間的推移，靜水產(chǎn)生的壓力會(huì)在極大程度上降低巖質(zhì)表面的預(yù)應(yīng)力，再加上正常的損耗，又拉低了巖質(zhì)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而影響道路的安全穩(wěn)定性。除此之外，地下水位的動(dòng)態(tài)變化也能在一定程度上威脅高邊坡路段的安全性，特別是在持續(xù)降雨季節(jié)，由于道路上部水壓增加，強(qiáng)烈水流沖擊使得部分基土流失，導(dǎo)致高邊坡路段穩(wěn)定性受到影響。

2.3地下管線鋪設(shè)

道路設(shè)計(jì)要綜合考量區(qū)域內(nèi)居民的生產(chǎn)作業(yè)和日常生活，民用天然氣管線、電力運(yùn)輸管道等都會(huì)在不同程度上影響高邊坡路段的安全穩(wěn)定性�；�于此，在道路設(shè)計(jì)過程中，要重點(diǎn)注意此方面的建設(shè)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)工作的標(biāo)準(zhǔn)性及規(guī)范性。

3優(yōu)化高邊坡設(shè)計(jì)的具體策略

3.1平面設(shè)計(jì)

在高邊坡路段道路設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)關(guān)注如下兩方面內(nèi)容:坡頂?shù)牟贾煤透哌吰赂叨鹊恼{(diào)整。由于高邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，且受區(qū)域內(nèi)工業(yè)廠房建設(shè)與商業(yè)用地開墾的影響，設(shè)計(jì)工作必須立足于全局。不僅要做到具體問題具體分析，還需就提高高邊坡安全穩(wěn)定性，進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。接下來(lái)，結(jié)合實(shí)際案例，針對(duì)特殊巖層結(jié)構(gòu)如何提高高邊坡路段安全穩(wěn)定性展開深度探討，比如，道路設(shè)計(jì)路段的巖層結(jié)構(gòu)為花崗巖時(shí)，需結(jié)合其坡向特征和地下水文情況展開綜合考量，再通過合理的平面設(shè)計(jì)，立即呈現(xiàn)可能出現(xiàn)的不利局面，從根本上強(qiáng)化路段建設(shè)質(zhì)量。

3.2縱斷面設(shè)計(jì)

無(wú)論是高邊坡路段道路的平面設(shè)計(jì)還是縱斷面設(shè)計(jì)，都應(yīng)秉承科學(xué)合理、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的基本原則，具體來(lái)說，就是在道路設(shè)計(jì)過程中，綜合考量多方面要素，使道路設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)代化行業(yè)要求。另外在規(guī)劃設(shè)計(jì)縱斷面的過程中，不僅需確保道路工程的安全穩(wěn)定性，還應(yīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整縱坡高度和填挖量，使橫斷面設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3路基設(shè)計(jì)

在對(duì)高邊坡道路實(shí)行填筑施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地選用比例恰當(dāng)?shù)纳暗[土，保證填料顆粒小于150mm。與此同時(shí)，采取分層鋪筑的方式，利用專業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)處理。針對(duì)高度超過10m的填方路基，在放坡處理的過程中，應(yīng)采用合理的坡率。避免地基不規(guī)則下沉，影響工程質(zhì)量。此外，對(duì)高邊坡實(shí)施挖方處理時(shí)，應(yīng)明確巖土力學(xué)具體的參數(shù)指標(biāo)，客觀評(píng)價(jià)邊坡的安全穩(wěn)定系數(shù)。且深路塹邊坡需充分結(jié)合實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件，采用臺(tái)階式放坡，在其中部設(shè)置緩臺(tái)，調(diào)整平臺(tái)寬度，使其寬度超過2m。

3.4防護(hù)設(shè)計(jì)

在保證邊坡安全穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，針對(duì)填方高邊坡，還可采用鋪設(shè)漿砌片石網(wǎng)格、種植綠化植被等方式進(jìn)行護(hù)坡處理。對(duì)于挖方高邊坡，則是可以應(yīng)用液體防彈材料、生態(tài)袋等實(shí)施防護(hù)。

4合理運(yùn)算高邊坡設(shè)計(jì)的具體參數(shù)

4.1實(shí)際工程案例

某工程路段有兩塊高度在4～7m范圍內(nèi)的路塹邊坡。根據(jù)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可知，此路段最適宜的邊坡角度應(yīng)為40°～50°。10號(hào)路段各坡段基本概況如下。1)1號(hào)路段，地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件為素填土，地層厚度為0.50～6.20m，呈褐黑色，土質(zhì)狀態(tài)較松散，土層性質(zhì)不均勻，主要由黏性土組成，且局部表層含有碎石瓦礫，全場(chǎng)分布。2)2號(hào)路段，地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件為砂質(zhì)黏性土，地層厚度為1.50～2.50m，呈褐紅色，土質(zhì)狀態(tài)密實(shí)，土層較為密實(shí)，以粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂為主，膠結(jié)緊密，全場(chǎng)分布。3)3號(hào)路段，地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件為圓礫，地層厚度為4.00～6.00m，呈淺黃色，土質(zhì)狀態(tài)硬塑，以礫卵石為主，約60%，填充中粗礫含量約為40%，全場(chǎng)分布。22號(hào)路段各坡段基本概況如下所述。1)1號(hào)路段，地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件為素填土，地層厚度為0.50～4.30m，呈褐黑色，土質(zhì)狀態(tài)較松散，土層性質(zhì)不均勻，主要由黏性土組成，局部表層為碎磚塊和舊基礎(chǔ)路面，全場(chǎng)分布。2)2號(hào)路段，地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件為粉質(zhì)黏土，地層厚度為0.30～5.90m，呈灰黃色，土質(zhì)狀態(tài)可塑，具有砂質(zhì)感，粘滯感較強(qiáng)，刀切面稍光滑，干強(qiáng)度、韌性中等，局部分布。3)3號(hào)路段，地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件為黏土，地層厚度為0.40～10.60m，呈褐黃色，土質(zhì)狀態(tài)硬塑，見少量灰質(zhì)條帶，粘滯感較強(qiáng)，干強(qiáng)度、韌性高，局部分布。4)4號(hào)路段，地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件為老黏土，地層厚度為0.30～10.90m，呈黃褐色，土質(zhì)狀態(tài)硬塑，主要含高嶺石、蒙脫石礦物，見少量硅質(zhì)結(jié)核，灰質(zhì)條帶和黏土裂縫，干強(qiáng)度、韌性高，全場(chǎng)分布。

4.2估算邊坡穩(wěn)定系數(shù)

4.2.1構(gòu)建邊坡穩(wěn)定性測(cè)算模式隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，在荷載力與不利天氣條件的共同制約下，邊坡會(huì)受到不同程度的損毀。通過細(xì)致的勘察，結(jié)合邊坡的損壞特點(diǎn)掌握邊坡變形的規(guī)律。4.2.2計(jì)算穩(wěn)定性通過地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘察可知，該邊坡為土質(zhì)坡，填充材料以人工填土為主。且坡頂建筑邊緣與地基基礎(chǔ)很近，超載大。

4.3橫向?qū)Ρ确桨缚尚行?/p>

綜合工程概況可知，該工程坡高為4～7m。由于受地形地勢(shì)的影響，采取限制坡率的方式不可行;考慮工程美觀性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，采用格構(gòu)+錨桿+掛網(wǎng)噴草的支護(hù)措施最為恰當(dāng)。

4.4前期工程布設(shè)

按照工程設(shè)計(jì)圖紙，先清理邊坡，然后打入全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿，調(diào)整錨桿長(zhǎng)度與錨桿孔徑，采用Φ25螺紋鋼筋，將橫縱向間距調(diào)整到合理范圍內(nèi)，再使用強(qiáng)度等級(jí)適宜的水泥砂漿進(jìn)行加固處理。

5設(shè)計(jì)邊坡的具體環(huán)節(jié)

5.1清理邊坡雜物

為從根本上強(qiáng)化支護(hù)工程質(zhì)量，提高邊坡工程安全穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)過程中，要徹底清理坡面，增強(qiáng)其平整性。

5.2設(shè)計(jì)錨桿支護(hù)

針對(duì)邊坡不穩(wěn)定的部位，可利用錨桿支護(hù)的方式進(jìn)行加固處理。如圖1所示。將錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值調(diào)整到25kPa。在護(hù)坡設(shè)計(jì)的過程中，錨桿最適宜的水平與豎直間距為1.5m。

5.3設(shè)計(jì)格構(gòu)

采用人字形格構(gòu)實(shí)施邊坡處理，在格構(gòu)內(nèi)種植綠化植被。格構(gòu)由強(qiáng)度等級(jí)C30，寬度與厚度規(guī)格分別為20cm和30cm的鋼筋混凝土澆筑而成。且格構(gòu)內(nèi)配置6根鋼筋。整個(gè)鋼筋骨架的節(jié)點(diǎn)采用螺紋錨桿連接，錨桿外露端要與鋼筋骨架緊密連接。在格構(gòu)內(nèi)，每隔20m的距離設(shè)置一道伸縮縫，將伸縮縫的寬度調(diào)整為2cm，然后在其中填筑防水性能良好的瀝青材料。如圖2所示。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)道路工程實(shí)際概況，選擇恰當(dāng)?shù)母哌吰略O(shè)計(jì)手段，能夠提高工程安全穩(wěn)定性，維系交通運(yùn)輸?shù)挠行蜻\(yùn)轉(zhuǎn)，最終保障公眾的財(cái)產(chǎn)安全。

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