山區(qū)公路邊坡勘察設(shè)計分析

朱曉鵬

（天津市市政工程設(shè)計研究院 貴州貴陽 550000）

1 引言

早期山區(qū)公路修建時，以安全、高速及經(jīng)濟(jì)作為公路勘察設(shè)計的重要指導(dǎo)思想，在強(qiáng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及降低成本的過程中，往往會產(chǎn)生大量白色防護(hù)，如護(hù)面墻、混凝土錨噴等，這對沿線自然環(huán)境、道路景觀破壞程度極大。在山區(qū)公路設(shè)計中，必須始終堅持“以人為本”的原則，加強(qiáng)山區(qū)公路邊坡勘查，然后以此為依據(jù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保證公路規(guī)劃設(shè)計的合理性。

2 山區(qū)公路邊坡失穩(wěn)原因

①巖石節(jié)理發(fā)育較大，且還會受到風(fēng)化作用影響，巖石的物理力學(xué)指標(biāo)很低。②公路設(shè)計過程中對于滑坡段的巖土性質(zhì)未能進(jìn)行深入分析，邊坡率的設(shè)計值相對較高。施工時沒有嚴(yán)格根據(jù)公路邊坡實際狀況采取有效措施，邊坡依然按照原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開挖，邊坡的高度和坡度均較大，無法確保自身穩(wěn)定性。③邊坡在完成開挖以后，沒有采取有效的防護(hù)措施，使得邊坡土石長期暴露在外，導(dǎo)致風(fēng)化與沖刷十分嚴(yán)重。④山區(qū)降雨量較大，雨水通過邊坡表面滲入至內(nèi)部。雨水滲入邊坡后，不僅會使巖土受到孔隙水壓力及裂縫水壓力等作用的影響，增大邊坡滑動力，降低其穩(wěn)定性，而且在其作用下，巖土?xí)l(fā)生軟化，大大降低邊坡自身的抗滑力。

3 山區(qū)公路邊坡勘察目的分析

勘察的主要目的是為了初步了解、查明公路沿線影響公路穩(wěn)定性的不良地質(zhì)分布情況、具體類型、主要成因及性質(zhì)等，進(jìn)一步了解各個主要構(gòu)筑物其建設(shè)場地的工程地質(zhì)情況，確保在確定工程方案時在地質(zhì)方面有據(jù)可循，為后續(xù)的工程方案比選奠定地質(zhì)參數(shù)方面的基礎(chǔ)。

為消除山區(qū)公路中的不穩(wěn)定因素，達(dá)到保證公路邊坡穩(wěn)定性的目的，必須對前期的地質(zhì)勘察工作給予足夠重視。另外，地質(zhì)資料是開展工程設(shè)計的重要基礎(chǔ)，與工程建設(shè)活動的成敗息息相關(guān)，因此，其勘察工作必須要覆蓋全部路線范圍。①勘察報告指出的試驗成果與地質(zhì)結(jié)構(gòu)必須足夠詳細(xì)和正確。②還要細(xì)致的分析試驗成果，給出最終的定論與建議；除此之外，還要和外業(yè)勘察成果進(jìn)行對比分析，公路選線過程中，需要密切關(guān)注地質(zhì)問題，盡量躲避不良地段，如果無法躲避，應(yīng)按要求開展專項設(shè)計。

4 山區(qū)公路邊坡勘察設(shè)計要點

4.1 重視地質(zhì)選線

在進(jìn)行山區(qū)高速公路邊坡勘察工作中，不僅需要采用先進(jìn)的勘察技術(shù)和設(shè)備，而且還應(yīng)該堅持安全性和經(jīng)濟(jì)型原則，這樣才能有效提升地質(zhì)勘察質(zhì)量，保證勘察結(jié)果精度，從而為工程設(shè)計提供可靠的參考依據(jù)。另外，在山區(qū)高速公路勘察設(shè)計中，地質(zhì)選線以及線路方案優(yōu)化至關(guān)重要。在進(jìn)行地質(zhì)選線過程中，應(yīng)該盡量選擇地質(zhì)條件比較好、地質(zhì)災(zāi)害比較少的區(qū)域，盡量避免地質(zhì)環(huán)境對于勘察結(jié)果的影響，同時，在進(jìn)行高速公路選線過程中，還應(yīng)該對地質(zhì)環(huán)境因素進(jìn)行綜合分析，秉持協(xié)調(diào)性原則。除此以外，還需要注意的是，對于不可避免的惡劣地質(zhì)條件以及特殊地段，應(yīng)該兼顧適時性，優(yōu)化設(shè)計方案，而這就要求地質(zhì)勘察技術(shù)人員能夠與路線設(shè)計人員加強(qiáng)溝通和交流，對于擬定的工程線路進(jìn)行全面勘察，對于重點區(qū)域，還應(yīng)該進(jìn)行實地調(diào)查測繪，這樣才能夠充分掌握實際地質(zhì)信息，并結(jié)合實際情況對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.2 采用先進(jìn)的RS與GPS技術(shù)

山區(qū)地質(zhì)條件比較復(fù)雜，而且地形地貌多變，在進(jìn)行邊坡勘察時，如果采用傳統(tǒng)的外業(yè)勘察技術(shù)，則勘察效率比較低，而且勘察成本比較高，容易受到自然環(huán)境因素的影響，勘察質(zhì)量無法得到保障。對此，可以采用先進(jìn)的RS技術(shù)以及GPS技術(shù)，這樣不僅能夠有效提高地質(zhì)勘察工作效率，而且還能夠保證勘察精度，從而為工程設(shè)計提供可靠的參考依據(jù)。其中RS技術(shù)圖像真實度比較高，而且覆蓋面比較廣，能夠有效消除地形條件的不良影響，在獲得地質(zhì)圖象的基礎(chǔ)上，采用讀圖軟件對圖象進(jìn)行分析處理，能夠有效避免不良地質(zhì)對于勘察精度的影響。除此以外，在進(jìn)行綜合工程地質(zhì)調(diào)繪過程中，還可以采用GPS技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行全天候精確定位，在最大程度上減少工作量，提高地質(zhì)勘察工作效率。

4.3 合理選擇邊坡形狀

在高速公路邊坡設(shè)計中，常用的邊坡形式有三種，即折線形、直線形以及臺階形。其中，折線形指的是根據(jù)從上至下的順序，依據(jù)巖土性質(zhì)實際情況采用相應(yīng)的坡度設(shè)計形式，在此過程中需要注意的是，如果在挖方高度范圍內(nèi)，巖土密實度以及破碎程度比較明顯，則應(yīng)該采用穩(wěn)定性較高的下緩上陡折線形邊坡。在邊坡點設(shè)置時，不應(yīng)設(shè)置過多邊坡點，一般為3個邊坡點，這樣能夠有效避免邊坡施工超過掌控范圍，同時還能夠有效避免邊坡點坡面受到水侵蝕。其次，直線形邊坡設(shè)計形式指的是在巖土性質(zhì)一致，并且?guī)r坡高度比較小時，從坡頂?shù)狡碌捉y(tǒng)一采用的一種坡度形式。最后，臺階形邊坡設(shè)計形式指的是在巖土層分解位置或者邊坡的中部位置設(shè)置平臺的邊坡形式，在設(shè)置平臺時，一般還需要設(shè)置3%左右的向外橫坡，保證排水，提高邊坡穩(wěn)定性。在具體的邊坡設(shè)計過程中，必須根據(jù)邊坡勘察結(jié)果進(jìn)行選擇，這樣才能保證邊坡設(shè)計形式的適應(yīng)性，提高邊坡穩(wěn)定性。

4.4 合理確定邊坡坡度確定

在山區(qū)高速公路邊坡設(shè)計中，還應(yīng)該合理選擇巖石邊坡以及土質(zhì)邊坡。在進(jìn)行土質(zhì)邊坡設(shè)計時，應(yīng)該結(jié)合實際情況選擇巖土體密度、地表水實際情況、邊坡高度的成因類型。山區(qū)高速公路的車流量比較大，在實際運(yùn)營過程中容易受到各類因素的影響，而山區(qū)高速公路的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)難度比較大。因此，在山區(qū)高速公路邊坡設(shè)計時，邊坡坡度的取值一般選擇在1：1～1：1.75之間，這樣不僅能夠有效提升邊坡穩(wěn)定性，而且還有利于種植邊坡綠化。在進(jìn)行巖石邊坡設(shè)計時，應(yīng)該綜合考慮巖石的風(fēng)化程度、邊坡實際高度、邊坡地質(zhì)構(gòu)造形式、巖土性質(zhì)以及施工技術(shù)水平等因素，比如，如果巖石容易風(fēng)化，或者為泥灰?guī)r、千枚巖等，則在進(jìn)行坡度選擇適，坡度取值應(yīng)該適當(dāng)大于規(guī)定取值，同時，還應(yīng)該綜合考慮在爆破施工過程中可能會造成的巖石坡面松動問題；另外，如果巖石邊坡已經(jīng)受到巖層構(gòu)造面控制，并且處于嚴(yán)重的風(fēng)化帶，則在進(jìn)行坡度設(shè)計時，并結(jié)合實際情況采用一定的防護(hù)措施。

4.5 優(yōu)化邊坡坡率及防護(hù)形式設(shè)計

山區(qū)石多土少，而且土質(zhì)一般為粘土，因此山區(qū)邊坡穩(wěn)定性比較差。對此，在進(jìn)行高速公路邊坡設(shè)計過程中，如果設(shè)計人員如果依然硬套規(guī)范指標(biāo)，則會影響高速公路邊坡穩(wěn)定性。如果高速公路施工地區(qū)雨水比較少，則可以采用拱形骨架的坡面設(shè)計形式，方案實用性比較強(qiáng)。

4.6 優(yōu)化軟基處理方式應(yīng)結(jié)合施工場地設(shè)計

對于高速公路邊坡軟土地基，一般可以采用沖擊碾壓、碎石樁、強(qiáng)夯以及換填處理技術(shù)，其中，沖擊碾壓技術(shù)以及強(qiáng)夯法都需要應(yīng)用大型機(jī)械設(shè)備。但是，山區(qū)高速公路的交通條件比較差，施工便道線形指標(biāo)一般比較低，因此大型機(jī)械設(shè)備很難進(jìn)場，與此同時，山區(qū)高速公路的填方路段長度比較短，因此沖擊碾壓形成施工時間不足。

5 結(jié)語

綜上所述，山區(qū)高速公路邊坡穩(wěn)定性直接影響整個高速公路的使用性能。在高速公路勘察過程中，應(yīng)該采用先進(jìn)的勘察技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行實地勘察，這樣不僅能夠有效提高勘察工作效率，而且有利于提高勘察精度，從而為工程設(shè)計提供可靠的參考數(shù)據(jù)。

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