应 森
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州 贵阳 550008)
山岭区高速公路路基边坡防护设计
应 森
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州 贵阳 550008)
在山岭区高速公路路基设计过程中,需要综合考虑山岭区地质地势特征,加强路基边坡防护设计,提高高速公路施工质量。首先介绍了山区高速公路建设中常见滑坡机理,然后对山岭区高速公路路基边坡防护形式进行了介绍,并结合工程实例,对路基边坡防护设计要点进行了详细探究,以期为类似工程提供借鉴。
山岭区高速公路;路基;边坡防护
某山岭区高速公路全长为91 km,高速公路路基宽度24 m,通过建设这一高速公路,能够有效缩短沿线地区沟通距离,促进周边区域社会经济发展。在这一高速公路路基设计过程中,由于受到地形地貌因素的限制,高填深挖路段多,施工难度比较大。在高速公路路基设计中,路堑边坡防护设计是该高速公路路基设计的重点和难点。对此,本文将以该山岭区高速公路路基边坡防护设计为研究对象,对路基边坡防护设计方案进行介绍。
(1)路堑挡土墙和桩板墙设计
在该山岭区高速公路路基中,有分离式路基,路堑边坡长度约为100 m,地形边坡角度在40°左右。该边坡地质是由强风化砂质页岩、中风化砂质页岩以及微风化砂质页岩所组成的,厚度比较小,岩层与边坡呈较大角度,边坡稳定性比较好。但是,该路堑边坡浅部位置有强风化裂隙发育,岩质硬度比较小,因此,在边坡开挖施工过程中,如果受到地下水的影响,则结构强度会有所减少,如果坡体浅部岩石沿陡倾角产生裂隙,则还可能会造成边坡坍塌的问题。在进行坡比设计时,第1级、第2级的坡比设计为1∶0.75,第3级、第4级和第5级的坡比设计为1∶1,通过对高速公路路基横断面进行检查,发现对于原有山体的扰动比较大,因此需要适当增加边坡防护面积。对此,为了有效保障边坡稳定性,必须采用工程防护设计方式,尽量放陡边坡,对第1级,采用8 m路堑挡土墙防护设计形式,对于其他边坡,采用钢筋混凝土方格骨架锚杆护坡设计形式,这样能够有效避免在实际施工过程中,对原有边坡造成破坏,边坡防护性能较好。
(2)预应力锚索护坡设计
在该山岭高速公路路基边坡防护设计过程中,有些施工地段的岩体比较松散,甚至呈破碎状,承载力水平比较低,为了有效提高路堑边坡防护水平,可以采用预应力锚索边坡防护设计形式,需要注意的是,对于非顺层坡路段,在进行锚索设置方面,应该保持其与坡面保持垂直状态,在顺层坡地段边坡防护设计中,对于锚索与坡面之间的夹角,需要综合考虑岩层倾角进行确定。在该高速公路预应力锚索护坡设计中,立柱断面尺寸为800 mm×600 mm,混凝土保护层厚度为35 mm,在实际施工过程中,对于立柱与立柱之间,需要采用厚层基材喷射植被护坡防护设计形式。
(3)抗滑桩设计
在山岭区高速公路路基防护设计中,抗滑桩设计较为常见,抗滑桩设计原理为,在滑床位置锚固桩体,通过应用受力段桩前土力,有效抵抗滑坡体下滑,从而起到边坡防护的作用,将其应用于路基防护中,能够对滑坡地质起到很好的治理效果。抗滑桩埋入滑面以下的部分为锚固段,而滑面以上的位置则为实际受力段,其主要作用在于承载滑坡推力,在锚固段地层反力的作用下,对桩身发挥固定作用,只要桩身强度以及锚固段地层强度能够承受滑坡下滑力,则其能够达到很好的边坡防护效果。抗滑桩边坡防护设计方案的应用优势在于桩位设置灵活,开挖施工量比较小,施工便捷,节约施工材料等等,但是,抗滑桩边坡防护施工成本比较高。
(4)SNS柔性网防护系统设计
在该山岭区高速公路中,有路堑边坡,长度为200 m,地势条件比较复杂,边坡角度在55°左右。该路堑边坡山体是由灰岩所组成的,岩层走向与路线走向虽呈小角度相交,由于岩石比较完整,并且岩质硬度比较大,因此边坡稳定性比较高。该边坡路段与高速公路隧道进口的距离比较小,在施工过程中会产生大量的隧道弃渣,但是在周边施工区域,很难找到合适的弃土场,对此,在边坡防护设计过程中,应该适当提升边坡高度,综合考虑施工区域地质条件实际情况,放陡边坡,这样能够有效减少土方量。在进行边坡爆破开挖施工过程中,不可避免的会对边坡稳定性造成破坏,对此,对于该高速公路路堑边坡,可以采用SNS挂网主动防护系统。
综上所述,在山岭区高速公路施工中,容易受到复杂地形因素的影响,这就要求优化高速公路路基设计,在路基防护设计过程中,综合考虑地质因素、地形因素以及边坡受水因素,保证路基边坡防护设计的科学性和合理性。
[1] 刘小勇,邰永刚,白书锋.高速公路安全防护设施的防护漏洞及其处治措施[J].公路工程,2012,37(1):128-132.
[2] 刘子壮,赵晶,高照良.高速公路边坡不同恢复年限土壤性质及生态防护模式研究[J].科学技术与工程,2014,14(12):100-106.
[3] 侯兴杰,彭立,黄向京.格宾成套防护技术在山西省闻喜至济源高速公路中的应用研究[J].公路工程,2011,36(5):52-56.
U416.2
C
1008-3383(2017)09-0026-02
2017-05-13
应森(1986-),男,四川绵阳人,工程师,研究方向:高速公路勘察设计。