省道S119线增江光辉村至正果中西村改建工程的边

发布时间：2022-10-05 10:08 热度：

陈国伟
摘要：文章通过介绍省道S119线增江光辉村至正果中西村改建工程的边坡防护设计，根据边坡稳定性计算分析以及该边坡的实际情况，对放缓边坡方案及锚杆锚索加固＋客土喷播植草方案进行优化比选，为类似工程提供有利的参考价值。关键词：公路 边坡防护 设计
Abstract: this paper introduces the S119 line provincial JiangGuangHui village to village to resolve a renovation project of the Chinese and western slope protection design, the slope stability analysis and calculation according to the actual situation of the slope, the slow slope scheme and bolt anchor reinforcement + mixly spray plant grass optimized scheme than the election, for similar projects favorable refernce value.
Keywords: highway slope protection design

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着我国公路建设的飞快发展，公路边坡防护系统研究已日渐引起公路部门的重视，目前公路边坡防护的形式已由已往惯用的圬工防护向生态防护发展。公路高边坡的稳定对今后的安全运营起着重要的控制作用。在保证安全情况下尽量利用生物技术取代圬工防护，使公路交通设施作为一种人为景观与周围自然景观融为一体，形成美化国土、保护自然、改善环境和抵御灾害的作用，保护公路安全的带状公路生态系统或区域交通生态系统。
１　工程概况与地质条件
１.１工程概况
省道S119线增江光辉村至正果中西村改建工程路线穿过一山体，设计挖方单级边坡高度10ｍ，边坡坡率1:0.5～1:1.5，平台宽2ｍ（K37+980一级平台由于多年前形成深坑，平台做成10m），开挖深度为50ｍ～90ｍ，最大达133ｍ。边坡出露岩土层主要为全风化花岗片麻岩和残坡积亚粘土，坡底部分地段见强、弱风化花岗片麻岩。该边坡整体属土质边坡，开挖深度大，坡率陡，稳定性差。
１.２工程地质
１.２.１地形地貌
路堑所在区域为丘陵区，附近山顶标高一般为130ｍ左右，槽谷和洼地标高一般10ｍ左右，相对标高一般小于120ｍ，山坡自然坡角10°～15°，植被茂密，以乔木为主。
１.２.２地质构造
据区域资料，边坡土主要由全、强风化岩及残坡积土组成，深挖方路段下部为弱～微风化岩。据钻孔揭示岩面起伏较大，局部裂隙较发育，未见较大的构造结构面，钻孔中亦未发现滑动迹象，且原旧边坡冲沟、坍塌均不大发育，工程体质量较好，较稳定。但岩石风化程度不一，岩面起伏较大，且局部软硬相间，残坡积土及全、强风化岩具有孔隙比较大，遇水易软化崩解的特点，受水影响其强度会降低，稳定性亦随之降低，开挖边坡后易出现表层坍滑，据地质资料，区域上大型构造主要有位于路线东南部的河源断裂，此断裂为一北东向大型深层断裂构造带，由多条断裂组成，总体走向NE，局部NNE或NEE，呈“S”形弯曲，一般倾向东南，倾角较缓，多为30～50°，此断裂具有多期活动的特征，其力学性质经历了多次压扭性和张扭性交替变化，沿断裂带见较多的硅化构造岩。据记载在本项目区历史上曾发生过几次地震，但震级仅2.0～2.9级，不具破坏性。据《广东省地震裂度区划图》路线场地地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度系数0.05g。
１.３水文地质条件
路线所在地区河流、小溪、沟渠随处可见，地表水系较为发育；地下水主要有孔隙潜水和裂隙水，潜水主要赋存于冲洪积层的砂性土层，富水性较好；基岩裂隙水位于较深部的强～弱风化花岗片麻岩的裂隙中，富水性较贫乏。该路堑地处地势较高部位，根据地下水的赋存条件，水理性质，地下水主要有第四系松散土层孔隙水及基岩裂隙水，第四系松散土层孔隙水，主要赋存于第四系粗砂及淤泥质土层中，水量较丰富；基岩裂隙水主要赋存于花岗岩风化岩层中，水量较贫乏。勘察期间测得稳定水位埋深1.20～2.50m，标高9.16～10.60m。
１.４场地地震效应分析
路堑位所在区域主要受广州地震中心影响，广州地区地震历史记录中地震最大震级为4.74～5.0级，有感地震频繁，震级多为3～4级，无灾害性强震记载，地震最大烈度Ｖ～ＶＩ度，未造成破坏性灾害。根据中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》（ＧＢ　１８３０６—２００１），场地地震基本烈度为ＶＩ度，地震动峰值加速度为0.05ｇ。
１.５结论和建议
（１）通过本次施工勘察，并结合以往资料，查明了本路堑段工程地质条件、水文地质条件和岩土层基本特性。（２）路堑区未发现区域性活动断裂、不良地质现象和特殊性岩土，场地稳定性较好。（３）场地地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05ｇ。（４）该边坡开挖深度大（最深105ｍ，放缓边坡方案为133米），坡陡（１：0.75～１：１），属土质边坡，稳定性差，随风化加剧和地表水渗入，土的抗剪强度降低，有可能产生滑坡和崩塌。（５）建议边坡中、下部采用“菱形框梁＋预应力锚杆或锚索”进行加固，上部适当放缓边坡。（６）加强坡面排水和防护，以防雨水冲涮和渗入。施工前应设置截水沟，施工中注意排水，逐级开挖和逐级防护。
2 边坡稳定性计算
（１）计算参数中，由于勘察报告中ｃ、φ值偏低，计算边坡稳定性时本着安全、经济
的原则，根据勘察报告、反算分析、专家建议和地区经验综合确定。最终计算的参数为：γ＝19.8ｋＮ／ｍ３，ｃ＝25ｋｐａ，φ＝26.5°。（２）计算方法采用《公路路基设计规范》推荐的简化Ｂｉｓｈｏｐ法。（３）计算主要考虑边坡整体的稳定性，对稳定性符合规范要求的边坡，仍要做好坡面排水，以防边坡局部水毁、冲刷。（４）《公路路基设计规范》表３.７.４中对路堑边坡稳定性系数要求如下：高速公路、一级公路Ｋ＝1.20～1.30，二级及二级以下公路Ｋ＝1.15～1.25。
3 设计方案
根据详勘、补勘、复测成果、边坡稳定性计算分析以及该边坡的实际情况，提出了两种方案：
（1）、放缓边坡方案；
（2）、锚杆锚索加固＋客土喷播植草
3..1放缓边坡方案
该方案第一级:1:1.0，第二级:1:1.25，三～七级坡率1:1.50，边坡稳定性计算安全系数Ｋ＝1.15～1.20，能满足设计规范要求。此方案比加固方案需多征地5623平方米，增加土方10.58万立方。开挖深度最大处为133米。坡面采用植被防护。详见（图1）

3.2锚杆锚索加固＋客土喷播植草方案
该方案通过缩小边坡坡率，进行锚杆、锚索等工程加固措施来确保边坡的整体稳定，再在锚杆（锚索）的框架内客土喷播植草，起到坡面防水和防止边坡局部失稳的可能。该边坡坡率优化如下：第一级为1:0.75，二～四级为1:1.0，五～七级为1:1.25。开挖深度最大处为105米。其中在第一级和第二级边坡间设10ｍ宽大平台，以消除应力集中现象。第二级采用Φ25的锚杆加固（锚杆长12ｍ），第三～五级进行预应力锚索加固（锚索长16.0ｍ～20.0ｍ）。锚杆锚索加固方案１中计算边坡安全稳定系数Ｋ＝1.20，每束锚索由４φｊ15.24钢绞线组成，每孔设计张拉力550ＫＮ。锚杆锚索加固方案２中计算边坡安全稳定系数Ｋ＝1.15，每束锚索由４φｊ15.24钢绞线组成，每孔设计张拉力550ＫＮ。详见（图2）

3 结束语
总之，采取工程加固措施，对减轻坡面修建初期的不稳定性和侵蚀效果较好，作用显著，然而，随着时间的推移、岩石的风化、混凝土的老化、钢筋的腐蚀，强度降低，效果也越来越差。而采用植被护坡则恰恰相反，开始时的作用弱，但随着植物的生长、繁殖，强度增加，对减轻坡面不稳定性和侵蚀的作用会越来越大。除此之外，植被护坡还有一个显著的优点，它能够恢复因工程建设所破坏的生态环境。
参考文献
［１］公路路基设计规范（ＪＴＪ　Ｄ３０－２００４）
［２］建筑边坡工程技术规范（ＧＢ　５０３３０－２００２）
［３］公路路基施工技术规范（ＪＴＪ　Ｆ１０－２００６）