高速公路路堑高边坡设计.pdf

公!路!与!汽!运!!!第4期98Highways&AutomotiveApplications2007年7月高速公路路堑高边坡设计王锡辉（汕头市公路勘察设计院，广东汕头515041）摘要：随着我国公路建设步伐的加快，公路等级不断提高，对路线平纵面线形的要求越来越高。在高等级公路特别是高速公路建设中，由于地形的复杂性、多样性，不可避免地出现高填深挖路段，如何对深挖路段边坡进行处治是高等级公路建设中面临的问题之一。文中提出了高边坡防护的设计原则及典型路段路堑高边坡的设计。关键词：公路；高边坡；设计原则；稳定性分析；防护；排水中图分类号：U416.1文献标识码：B文章编号：1671-2668（2007）04-0098-03高边坡一般指坡高大于20m的坡体，相对于一塌等地质病害。尤其是部分路段岩层与边坡倾向一般的边坡，高边坡断面需要大量开挖山体，容易引起致，极易形成滑坡。为保证路基稳定，防止路堑高边滑坡、崩塌等病害，造成严重后果，在设计及施工过坡地质病害的产生，需对深路堑高边坡的加固、防护程中应慎重对待。本文结合惠莞（惠州—东莞）高和排水进行综合设计。速公路惠州段路堑高边坡的设计，探讨高速公路路#"高边坡防护的设计原则堑高边坡的设计。1）设计中贯彻“不破坏就是最大的保护”的理!"工程概况念，合理放坡，加固适度，尽量做到土石方填挖平衡，惠莞高速公路惠州段长49.1km，按行车速度减少征地和弃方。120km/1进行设计，路基宽度34.5m，为双向6车2）加强地质勘探和现场踏勘调查，深入分析地道，工程已于2006年底动工建设。项目位置地貌单质条件，增强工程研判，提高技术措施的针对性。元主要为剥蚀丘陵，在丘陵间分布冲积平原或洼地，3）路堑高边坡设计应充分结合已有地质勘察地形起伏大，山坡两侧及底部冲沟发育。平纵面设资料，根据边坡的岩性、地质构造、地下水的作用和计中虽然尽量降低边坡高度，但部分路段填挖交替风化程度，采取相应措施，确保高边坡的安全、可靠。仍很频繁，且山体自然坡率陡峻，路堑大多傍山开挖加固设计应遵循“一次根治，不留后患”的原则，采形成。因此，仍出现了多处高边坡，最大边坡高度用自稳定为主、加固为辅、排水及防护并重的综合处55m。沿线高边坡段露出的基岩大多为花岗斑岩、理措施，确保施工中临时稳定和通车后长期稳定。砂岩，风化严重，结构松散，局部已呈半岩半土状，遇4）固“脚”强“腰”和加强截、排水是提高边坡水极易软化，导致强度降低，易产生滑坡、滑塌和崩整体稳定性的有效手段。@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@SBS改性沥青混合料相比显著提高，体现出有更好的承载能力。参考文献：2）从RLWT抗车辙性能试验结果可知，对比段［1］张剑飞.提高认识完善管理攻克沥青路面早期破坏的上、中面层车辙深度是试验段的1.32和1.49倍；顽症［Z］.全国沥青路面技术研讨会，2005.［2］舒翔，刘立新.沥青改性与掺加矿物纤维的差别与通车一年后的现场实测结果表明，试验段的纵坡坡比较［J］.公路，2005（9）.率及标准轴载比对比段大，但是车辙深度却明显减［3］舒翔，邱志雄，张国炳.矿物纤维在粤赣高速公路上小。可见，掺加0.5%矿物纤维的SBS改性沥青的的应用［J］.公路，2006（4）.混合料具有更好的抗车辙性能，用这种混合料铺筑的路面具有较强的抗车辙性能。收稿日期：2007-05-10 公!路!与!汽!运!!!!总第l2l期Highways&AutomotiveApplications995）采取综合整治措施，地形条件许可时，结合深受季节性影响较大。地下水为中性，对砼无腐蚀路基的取土，尽量刷坡减重，减少支挡工程，加强地性，对钢结构具弱腐蚀性。本次勘察时各钻孔均未表、地下水的排泄措施，以提高坡体的自稳定性。钻至地下水位，其稳定水位一般位于山坡底部。6）突出边坡绿化。边坡加固防护工程要实用3.2变形机理与美观相结合，工程与生态防护相结合，力求防护与构成开挖区内坡体的岩土体主要由强~弱风化周边自然环境相协调，加强“生态、环保”设计，提高砂岩构成。边坡开挖后，顶部露出坡积含碎石亚粘工程的社会效益。土层，中部至底部露出强风化及弱风化砂岩；岩层产7）路堑高边坡设计中吸收国内外高边坡治理状为SEl60L60，岩质稳定性定性分析见图l。通的成功经验，加固防护措施应做到技术可行、经济合过分析，本区段坡体稳定性由以下因素控制：理，尽量采用新技术、新工艺和新材料。8）路堑高边坡设计应从现实出发，充分考虑施工条件、工艺水平、机械设备和材料供应等因素。9）路堑高边坡动态设计时，应结合边坡变形监测数据，及时根据边坡的变形情况调整工程措施。3典型路段路堑高边坡的设计某路堑高边坡位于路线桩号K34+880~K34+980左侧，长度l00m，中心最大挖深ll.3m，挖方图1极射赤平投影最大边坡高度53m。3.1工程位置地质概况l）岩层结构面与左侧边坡反向，对边坡稳定K34+880~K34+980路堑位于惠阳区镇隆镇有利。楼下村附近，山顶高程约l00m，线路位于山坡中下2）路堑左侧边坡强风化岩体以半岩半土状为部，大致呈东西走向，与山脊走向几乎平行。山坡主，遇水易软化、崩解，岩体软弱，强度较低，且强风陡，自然坡度为25~38；地形起伏大，属于剥蚀低化岩体厚度大，开挖后坡体主要由强风化岩构成，对丘地貌。边坡稳定不利。根据K34+900左20m处的ZKLl54和左40m3）边坡开挖后，由于边坡高、陡，断面开挖土方处的ZKLl55钻孔资料，边坡岩层的岩性如下：量大，坡体应力调整大，易形成较大的松弛区，导致l）第四系坡积层。含碎石亚粘土，黄褐色，稍坡脚应力集中，坡体可能沿剪切面或软弱结构面坍湿，硬塑，土质不均匀，含砾、碎石等，含量约30%；塌滑动，还可能产生强度不足的坡面崩塌变形。粒径一般为20~30mm，成分以强~弱风化砂岩碎3.3设计思路块为主。场区内3个钻孔都有分布，层厚0.50~l）由于本路段山体自然边坡陡峻，需采用放缓l.30m，层顶高程68.59~79.28m。边坡的工程措施以提高坡体开挖后自身的整体稳定2）上泥盆系春湾组基岩。场区下伏基岩为砂性，但边坡开挖的土石方量及边坡高度都大为增加，岩，分为强风化和弱风化岩带。!强风化砂岩。黄增大用地和天然植被的破坏。因此，对此段边坡宜褐、灰褐、灰黄色，岩石风化强烈，原岩结构已大部分进行强加固。破坏，矿物成分已发生显著变化；岩芯以呈半岩半土2）本路段坡体的岩土体主要为厚度较大的强状为主，局部呈碎块状，遇水易软化、崩解；岩石强度风化岩层，需采用“固脚强腰”的措施对坡体进行加不均匀，局部夹弱风化岩块，岩质稍硬。"弱风化固（见图2）。砂岩。灰褐色，岩质较软，岩芯较破碎，呈碎块状、块3.4指标选取及稳定验算状及碎石状，局部呈短柱状；原岩结构清晰，其矿物岩土体强度参数根据地质资料并结合以往工程成分基本未变；岩石具细粒结构、薄层状构造，岩石经验确定，设计指标采用值如表l所示。裂隙发育，裂面见铁质浸染。#水文地质条件。地计算最危险滑裂面，K34+900左侧边坡安全系下水含量不大，主要靠大气降水渗透补给，其水位埋数为l.l7，为基本稳定边坡，加固后安全系数达到 公!路!与!汽!运!!!第4期l00Highways&AutomotiveApplications2007年7月图2K34+900高边坡处理断面（单位：m）表1计算参数m；坡面采用TBS植草防护。凝聚力内摩擦角容重三级边坡：采用3排全长粘结锚杆支护，锚杆长岩土类型-3/kpa（/）（/g·cm）8m，设计抗拔力为60kN；锚杆格子梁方形布置，间亚粘土20l8l.8距3m>3.54m，格子梁尺寸为0.3m>0.3m；坡面强风化砂岩3029l.9采用TBS植草防护。弱风化砂岩45402.l四级边坡：坡面采用TBS植草防护。l.22，满足设计要求；并以此为控制断面类比对其他五级边坡：坡面采用植草防护。边坡进行加固。此外，由于本区段坡体强风化砂岩3.5.3排水设计节理、裂隙发育，遇水易软化、崩解，极有可能出现局路堑顶面设置矩形截水沟（0.5m>0.5m）。部坍塌。因此，在边坡整体稳定的前提下，对坡脚进每级平台设截水沟，采用M7.5浆砌片石砌筑，尺寸行适度加固，以使边坡能在局部与整体稳定两个方为0.4m>0.4m。各级边坡平台上采用M7.5浆砌面均满足要求。片石封闭，厚度0.3m。为营造边坡的景观和生态效3.5设计措施果，在各级平台上培土设置绿化带，植草和灌木。3.5.1边坡坡形、坡率4结语采用台阶式边坡，碎落台宽lm。第l级边坡坡率为lf0.75，第2~3级边坡坡率为lfl；第4~路堑高边坡处理是一项工程量大、投资多、施工5级边坡坡率为lfl.25。每级间平台宽均为2m，难度大和破坏生态的工作。在惠莞高速公路高边坡边坡单级高度l0m。的设计过程中，通过查阅各高边坡路段的地质勘探3.5.2边坡加固防护措施资料，结合地形地貌进行多方案的分析论证，本着技为了减小人工雕琢痕迹，尽量减少圬工工程，根术上可行、经济合理以及环保的原则和以人为本的据本路堑边坡的工程地质条件，加固防护主要采用理念进行设计。在设计中，坡面采取TBS植草、三预应力锚杆格子梁、锚杆格子梁、TBS植草和植草等维网植草、植草皮等措施，避免大面积的圬工砌体防方式，格子梁采用全部嵌入、隐蔽的方式。护，营造一个绿色环保的氛围，将对生态破坏的程度一级边坡：采用3排全长粘结锚杆支护，锚杆长降低到最小，给人动感、美感的享受。8m，设计抗拔力为60kN；锚杆格子梁方形布置，间参考文献：距3m>3.l3m，格子梁尺寸为0.3m>0.3m；坡面［l］JTGD30-2004，公路路基设计规范［S］.采用TBS植草防护。［2］杨航宇.公路边坡防护与治理［M］.北京：人民交通出二级边坡：采用预应力锚杆加固，锚杆长l7m，版社，2002.锚固段长6m，设计抗拔力250kN；格子梁方形布置，间距3m>4.24m，格子梁尺寸为0.4m>0.4收稿日期：2007-05-ll 高速公路路堑高边坡设计作者：王锡辉作者单位：汕头市公路勘察设计院,广东,汕头515041刊名：公路与汽运英文刊名：HIGHWAYS&AUTOMOTIVEAPPLICATIONS年，卷(期)：2007(4)被引用次数：3次参考文献(2条)1.JTGD30-2004.公路路基设计规范2.杨航宇;颜志平;朱赞凌;罗志聪公路边坡防护与治理2002引证文献(3条)1.许合作加筋土与锚杆挡土墙无效锚固区对比分析[期刊论文]-林业勘察设计2009(1)2.贺海波.朱传明浙江省开化县马金镇205国道古滑坡治理[期刊论文]-公路与汽运2008(6)3.姚勇.穆鹏某高速公路高边坡特征及优化设计模式[期刊论文]-中外公路2012(5)引用本文格式：王锡辉高速公路路堑高边坡设计[期刊论文]-公路与汽运2007(4)