淺談城市快速路路塹高邊坡的設計

梁建全

(河北省交通規劃設計院廣東分院)

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淺談城市快速路路塹高邊坡的設計

梁建全

(河北省交通規劃設計院廣東分院)

隨著經濟的不斷發展，城市快速的建設越來越多，其中涉及到的道路路塹高邊坡支護也多來越多，本文以廣東江門市某快速路為例，對道路高邊坡設計策略進行簡要的探討。

快速路；路塹高邊坡；穩定安全系數

1 工程概況

江門市某快速路新建工程，設計速度80 km/h、主道采用雙向8車道、輔道采用雙向4車道，路基標準斷面66 m，該路段屬于華南褶皺系粵中凹陷地帶，地面高程在8.7～59.6 m之間，最大相對高差約15～30 m。沿線渾圓山丘較低，丘陵較緩，自然坡度15～20°，植被稍發育，溝谷切割為深，溝底較緩，魚塘鱗次櫛比。沿線特殊性巖土主要為素填土、軟土、花崗混合巖殘積土、全強風化花崗混合巖。素填土主要由粉土、礫石和塊石組成，稍濕，松散，僅局部見有。軟土主要為淤泥、淤泥質土，流塑，具有高靈敏性、高流變性、高觸變性、高壓縮性和低透 水性，承載力低，抗剪強度低，場地分布較少，10個孔揭露。花崗巖殘積土、全強風化花崗混合巖，遇水具有軟化、崩解性，受水影響其強度會迅速降低，穩定性。

擬建快速路路塹高邊坡共計4處，其中K1+940～K2+004左側挖方邊坡；最大邊坡高度為34.5 m，為保證路基穩定，防止路塹高邊坡地質病害的產生，故需針對該標段內深路塹高邊坡的加固、防護等進行綜合設計。

2 路塹高邊坡設計

2.1 路塹高邊坡設計參數確定及穩定分析評價

擬建邊坡穩定性分析，采用理正分析軟件進行計算；對于土質邊坡，采用簡化BISHOP圓弧滑動法檢算，取安全系數最小的控制設計。擬建道路為城市快速路，路塹邊坡按一級公路標準設計。

表1 路塹邊坡穩定安全系數規范值

注：正常工況：邊坡處于天然狀態下的工況；非正常工況Ⅰ：邊坡處于暴雨或連續降雨狀況下的工況；非正常工況Ⅱ：邊坡處于地震荷載作用下的工況。

2.2 路基邊坡設計

根據規范要求，對于土質挖方邊坡高度超過20 m、巖質挖方邊坡高度超過30 m地段的邊坡應作個別勘察設計，并作穩定性驗算，滿足規定工況下的安全系數要求。K1+940～K2+004左側邊坡設計如下:

第一級邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺2.0 m;(設置主動防護網)

第二級邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺2.0 m; (設置錨索框架對邊坡進行加固處理)

第三級邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺2.0 m;(設置錨索框架對邊坡進行加固處理)

第四級邊坡率1∶1，邊坡高度H=8.0 m,邊坡平臺2.0 m;(設置錨索框架對邊坡進行加固處理)

第五級邊坡率1∶1至坡頂，不設邊坡平臺。

微波濾波器是一個二端口網絡，它通過在濾波器通帶頻率內提供信號傳輸并在阻帶內提供衰減的特性，用以控制微波系統中某處的頻率響應[3]。濾波器的技術指標通常有截止頻率、頻率范圍和帶寬、通帶內插入損耗IL和回波損耗RL。其中回波損耗RL、電壓駐波比VSWR和反射系數Γ三個參數是相關的，通常用于反映濾波器的放射特性。相關表達式如下：

擬建路段鉆孔揭露土層為4層，分別為粘性土、全風化花崗混合巖、強風化花崗混合巖、中風化花崗混合巖。邊坡采用理正邊坡穩定性分析軟件計算，C、φ值采用地勘報告中的推薦值，計算結果為正常工況下滑力安全系數為1.276>1.2；非正常工況Ⅰ下滑力安全系數為1.272>1.1；非正常工況Ⅱ下滑力安全系數為1.203>1.05，均滿足《公路路基設計規范》要求。

3 材料要求

(1)格構梁混凝土強度等級C30。

(2)預應力錨索注漿材料用42.5普通硅酸鹽水泥配置的水泥凈漿，漿液水灰比為0.45～0.55，漿液中可添加適量的早強劑。

(3)鋼筋:HRB335,強度設計值fy=300 N/mm2；HRB400，強度設計值fy=360 N/mm2；鋼絞線采用φ15.2，強度設計值1 320 MPa。

4 土方開挖技術要求

邊坡整治施工時，應采取自上而下、分段分層、及時支護的逆作法或部分逆作法施工，嚴禁無序大開挖作業；開挖時，坡面上應保留厚度不少于20 cm的巖土體由人工開挖，并徹底清除浮土。

5 邊坡安全監測

(1)檢測項目：坡頂水平位移和垂直位移、錨索拉力、支護結構變形、降雨、洪水與時間關系、地下水、滲水與降雨關系。

(2)觀測要求：本項目高邊坡施工安全檢測應委托第三方具有相應資質的單位進行。

①沿邊坡坡緣線每隔約25 m設置一個水平位移、沉降觀測點；另外通過其它項目觀測、巡查等多種形式對邊坡變形進行全面了解和監控；②觀測精度要求不低于三等精度；

③基準點應在邊坡施工前觀測二次，監測工作從邊坡整治施工開始，施工期間每周不少于3次，邊坡整治施工完成后每周不少于1次(雨季應適當加密)，如位移趨于穩定則10天測量一次或更長；

④當出現以下情況之一時，應及時與甲方、設計和監理單位聯系并采取相應應急措施：坡頂位移及沉降達到警戒值；位移不穩定、不收斂且超過規范要求；坡頂地面出現較大裂縫;

⑤變形預警值：根據《巖土工程監測規范》YS5229-1996和類似工程實際設計施工經驗進行取值：基坑坡頂水平位移報警值、沉降報警值均為25 mm。此外，當變形不斷加大，或變形速率超過3 mm/d時，也要及時進行預警。

6 質量檢驗

(1)錨索施工前應進行極限抗拔試驗，試驗數量不少于3根；驗收試驗抽取總錨索數的5%,且不少于3根進行抗拔承載力試驗，試驗最大荷載為錨索拉力設計值1.5倍。

(2)噴射混凝土應進行現場試塊強度試驗，試塊數量為每500 m2取一組，每組試塊不得少于三個；對于小于500 m2的獨立工程，取樣不少于一組。

(3)噴射混凝土應進行面層厚度檢測，每500 m2取一組，每組試塊不得少于三個；對于小于500 m2的獨立工程，取樣不少于一組。

(4)其他有關檢測項目應參考相關規范及規程進行。

7 邊坡的預警搶險與加固

(1)邊坡工程施工出現險情時，應做好邊坡支護結構和邊坡環境異常情況收集、整理及匯編等工作。

(2)由于邊坡工程高度較大，邊坡整治施工前，應預計其變形及事故發生的可能性，做好邊坡搶險加固的準備工作并制定相應的應急措施。

(3)在邊坡施工前對邊坡頂部及坡腳處均應采取可靠的圍護措施，防止無關人員進入施工區域。

(4)當邊坡變形過大，變形速率過快，周邊環境出現沉降開裂等險情時應暫停施工，并應立即采用砂包或其他材料回填，反壓坡腳；做好臨時排水、封面處理；對支護結構臨時加固；對險情段加強監測。

8 結 語

隨著城市路網的日益完善和發展，路線的線性要求也越來越高，加上我國獨特的地形地貌和地質條件，城市的快速路將不可避免的遇到高邊坡路塹，本文通過結合地區項目對路塹高邊坡設計進行探討，為今后高邊坡的設計提供借鑒。

[1] 中交第二公路勘察設計研究院. 公路路基設計規范(JGJ D30-2004)[S].北京:人民交通出版社，2004.

[2] 徐邦棟. 高塹坡設計及病害分析與防治[M]. 中國鐵道出版社，2011.

[3] 《工程地質手冊編委會》.工程地質手冊第四版[M].北京: 中國建筑工業出版社，2006.

2015-03-25

梁建全(1984-)，男，研究方向：道路橋梁設計。

U416.217

C

1008-3383(2015)12-0012-01