橋隧工程邊坡穩(wěn)定性分析及工程支護(hù)方法

劉冬冬

濟(jì)南金曰公路工程有限公司 山東濟(jì)南 250200

橋隧工程建設(shè)期間常常會受到路基高填以及深挖路段多等因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量隱患問題。目前，為進(jìn)一步加強(qiáng)對橋隧工程路基施工的安全管理力度，施工單位方面主張利用路基邊坡防護(hù)技術(shù)以及相關(guān)支護(hù)技術(shù)，實現(xiàn)對橋隧工程路基施工流程的優(yōu)化管理。實施過程中，施工單位方面應(yīng)該立足于橋隧工程整體建設(shè)需求，嚴(yán)格按照邊坡防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做好相關(guān)技術(shù)編制工作。并按照因地制宜的技術(shù)原則，選擇合適的支護(hù)方式，確保邊坡結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。從施工反饋情況來看，橋隧工程施工單位通過合理應(yīng)用路基邊坡防護(hù)技術(shù)以及相關(guān)支護(hù)技術(shù)，基本上可以達(dá)到深化橋隧工程路基施工質(zhì)量效果的目的[1]。

1 邊坡穩(wěn)定性分析方法

橋隧工程施工中難免存在高填深挖的情況，滑坡問題并不罕見。能否有效治理滑坡直接關(guān)系到橋隧工程施工與運(yùn)營的安全性。橋隧工程施工中，邊坡穩(wěn)定性與工程選址、設(shè)計方案、施工組織設(shè)計等因素密切相關(guān)，必須做好科學(xué)分析與評估。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，影響滑坡穩(wěn)定性的因素眾多，需全面分析水文、地質(zhì)條件等，構(gòu)建科學(xué)合理的分析模型，模擬滑坡狀況，準(zhǔn)確判斷邊坡穩(wěn)定性。目前，邊坡穩(wěn)定性分析主要方法有基于極限平衡理論的方法、數(shù)值分析方法以及一些多學(xué)科交叉的新方法。

2 邊坡防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用實踐

2.1 重力式擋土墻和懸臂式支護(hù)

我國橋隧工程施工中，一種常用的擋土墻即重力式擋土墻，可以通過擋土墻自身重力抵抗土體測壓力，在土壓力作用下邊坡保持穩(wěn)定。可以選擇塊石和混凝土制作砌體，或者混凝土現(xiàn)澆等方式砌筑。根據(jù)墻背的坡度，可以將重力式擋土墻分為仰斜、俯斜和直立這幾種類型，實際施工中取材方便、操作簡單、經(jīng)濟(jì)性好，廣泛應(yīng)用于公路和礦山等工作中。該支護(hù)技術(shù)的不足之處就是擋土墻自重較大，對地基承載力有著較高要求，軟弱地基上使用會受到限制。懸臂式支護(hù)技術(shù)是在土中一定深度插入懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過土體嵌固作用維持其穩(wěn)定，一般使用的形式有鋼板樁、鋼筋混凝土木板樁等，適合在圖紙好、開挖深度不超過6m的場地使用該技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。但該技術(shù)也存在不足，相同開挖深度其位移和內(nèi)力大，支護(hù)結(jié)構(gòu)需要的界面更大，且需要較深的插入深度。

2.2 錨桿式擋土墻

錨桿式擋土墻屬于輕型擋土墻結(jié)構(gòu)的一種表現(xiàn)形式，主要由鋼筋混凝土管與錨桿組成。正是應(yīng)用過程中，借助錨固在巖土層內(nèi)的錨桿水平拉力推出擋土墻的結(jié)構(gòu)功能。一般來說，錨桿式擋土墻比較適用于墻高較大、且挖基困難的施工區(qū)域當(dāng)中。且具備錨固條件的路基擋土墻結(jié)構(gòu)，用于路塹擋土墻當(dāng)中[2]。

2.3 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻技術(shù)的成本較低，施工效率高，在橋隧工程施工中應(yīng)用可以起到良好支護(hù)作用，在造價預(yù)算較低的工程中比較適用。施工中利用土釘墻支撐墻體，穩(wěn)固支撐結(jié)構(gòu)后進(jìn)行混凝土施工，以發(fā)揮其支護(hù)效果。最后需進(jìn)行排水網(wǎng)的安裝，以避免流水對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生侵蝕和損害，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好。這種支護(hù)技術(shù)雖然成本較低，但對外界條件要求較高，比如基坑太大就無法保證支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此使用該技術(shù)前，需詳細(xì)、全面勘察施工條件，保證外界條件與其使用要求相符。

2.4 錨桿支護(hù)技術(shù)

橋隧工程邊坡支護(hù)技術(shù)中，錨桿支護(hù)技術(shù)是最基本的技術(shù)措施，該技術(shù)通過土錨桿、擋土墻施工，通過土錨桿很好地結(jié)合起地基與墻，結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特構(gòu)造可以分散多重方向上壓力。此外，在構(gòu)建支護(hù)結(jié)構(gòu)中可以選擇使用螺栓，施工人員需初步估計螺栓工作條件、受力強(qiáng)度，經(jīng)過實地勘察、計算選擇放置螺栓結(jié)構(gòu)的最佳受力點，以發(fā)揮其支護(hù)作用，提升施工結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。

3 邊坡防護(hù)有效措施

3.1 植物防護(hù)

一般來說，邊坡種草防護(hù)比較適用于邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且坡面沖刷影響作用小的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。一般都針對易于草類生長的土質(zhì)路堤與土質(zhì)路塹邊坡等位置進(jìn)行種草防護(hù)處理。根據(jù)現(xiàn)場反饋情況來看，通過合理應(yīng)用邊坡種草防護(hù)技術(shù)，基本上可以防止邊坡結(jié)構(gòu)水土流失問題。同時，還可以進(jìn)一步增強(qiáng)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行效果。實施過程中，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該立足于施工場地的土壤條件以及氣候條件，選擇合適的草籽進(jìn)行種植。

3.2 工程防護(hù)

工程防護(hù)可以根據(jù)作用方式以及使用用途的不同分為土工織物與圬工防護(hù)兩種防護(hù)手段。其中，土工織物防護(hù)手段主要是指利用經(jīng)過合成纖維紡織或者熱壓針刺等工藝制成的橋隧工程用卷材，也就是常說的掛網(wǎng)方式，實現(xiàn)對路基邊坡結(jié)構(gòu)的防護(hù)過程。結(jié)合現(xiàn)場防護(hù)情況來看，利用土工織物進(jìn)行防護(hù)基本上可以加強(qiáng)邊坡結(jié)構(gòu)承載能力，減少質(zhì)量隱患問題。需要注意的是，正式應(yīng)用之前，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該將坡面上的雜質(zhì)進(jìn)行清除干凈[3-5]。

4 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前橋隧工程的建設(shè)中，路塹高邊坡支護(hù)設(shè)計具有非常重要的意義和價值。在實際工程中應(yīng)采用科學(xué)合理的邊坡斷面形式，確保高邊坡的穩(wěn)固，為增強(qiáng)邊坡支護(hù)的穩(wěn)定性，需對其進(jìn)行專業(yè)性分析，找到影響其平穩(wěn)度的因素后，再運(yùn)用科學(xué)手段優(yōu)化邊坡防護(hù)設(shè)計，既能做到了經(jīng)濟(jì)合理，又能確保路塹高邊坡的整體穩(wěn)定。