某市政道路高边坡防护工程设计

某市政道路高边坡防护工程设计

发表时间：2018-11-07T16:57:25.167Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：史沛锋姚杰

[导读] 介绍了影响高边坡稳定性的因素，提出了较合理的高边坡防护技术措施。

中国冶金地质总局广西地质勘查院广西南宁 530022

摘要：针对具体工程，对道路高边坡结合地质、地貌、水文地质条件、边坡危害类型、危害程度等进行分析，介绍了影响高边坡稳定性的因素，提出了较合理的高边坡防护技术措施。

关键词：高边坡防护；预应力锚索；格构；设计

1、工程概况

某市政道路位于贵州省从江县，边坡总长约140m，原设计一、二级边坡坡率1：0.3，三、四级边坡坡率1：0.5，五、六级边坡坡率1：0.75，最度54m。目前局部路基已经开挖至设计标高。开挖过程中出现不同程度的变形、崩塌等病害，为防止病害的进一步发展，确保道路使用安全，必须对边坡进行加固治理。

2、边坡工程地质条件

2.1气候气象条件工程场区地处贵州省东南部，属亚热带气候，年平均气温18.4℃，年平均降雨量1197mm，年内降水分布不均，4～8月集中了全年降水量的71.3%，9月至翌年3月仅占28.7%。

2.2地形地貌

场区地貌为溶蚀残丘地貌，植被较发育。残丘相对高程一般低于100m，白云岩小片出露，底部为泥质砂岩，自然坡度变化大，残丘常存在近于直立的陡崖，陡崖底多分布厚度超过10m、直径达2～3m的崩积白云岩块石。本段道路走向60°，斜切残丘的北坡，道路标高

321.43～332.22m，坡底高程335～365m，残丘顶高程402～406m。

2.3工程地质条件

边坡岩性上部为白云岩，下部为强风化、中风化泥质砂岩，不整合接触，不整合面呈舒缓波状，整体倾向328°，倾角7～10°，局部倾角14°。白云岩产状7°∠20°，厚层状，垂直裂隙发育，其中一组近于直立，走向181°、宽2～20cm，充填黏性土，间距约20m；泥质砂岩产状302°∠8°，边坡开挖泥质砂岩深度12.21～17.19m，其中强风化层1.23～3.24m，该层在空气中暴露易崩解，遇水易软化，在上部白云岩荷载作用下易蠕变，又引起上部白云岩不断掉块、崩塌，使白云岩形成陡峭的临空面，受节理裂隙控制，在残丘的西侧发展成走向181°、长160m、最高40m的陡崖。

2.4水文地质条件

该边坡地下水为上层滞水，与大气降水关系密切，降雨入渗后，开始是以垂直方向运动为主，当入渗至下部相对隔水层后，流向斜坡的低洼处渗出，湿润很大面积。由于道路开挖截断了地下水的渗流通道，使得地下水在白云岩与泥质砂岩接触处渗出，部分地下水沿边坡面下流，对边坡进行冲刷及增大基岩裂隙的静水压力，造成边坡失稳。

3、边坡稳定性评价

3.1边坡稳定性定性分析

场区未见大的构造断裂。白云岩层理面为外倾结构面，但其结合性良好，未见有沿该层面滑移的迹象。泥质砂岩层理面、白云岩与泥质砂岩的不整合面与坡向大角度斜交，且倾角小于27°，未见有沿该层面滑移的迹象。泥质砂岩共发育五组节理裂隙，分别为：

337°∠48°、41°∠81°、256°∠63°、134°∠79°，泥质砂岩受337°∠48°节理面控制，易沿外倾结构面滑动。

目前边坡的病害主要为道路与181°陡崖交界处白云岩因卸荷作用产生拉张裂缝发生崩塌、边坡正面白云岩与泥质砂岩不整合面上侧白

云岩局部掉块、崩塌。见图1：边坡现状图

图3 边坡治理工程平面布置图

（1）削坡：重新按一、二级边坡坡率1：0.75，三、四级边坡坡率1：1.00，五～八级边坡坡率1：1.25进行削坡，每级间平台宽度2m。将一、二级边坡已经发生破坏的部位清除，由于上部白云岩对下部软弱层的荷载较大，削坡的上缘超过山顶；

（2）下部预应力锚索格构：对下部泥质砂岩及部分白云岩采用预应力锚索格构进行加固，锚索长度20m，，锚固段长度15m，锚索采用6Φs15.2高强度低松弛的1860级钢绞线，锚孔间距3m×3m，钻孔直径130mm，锚索设计拉力510kN，锁定拉力400kN。钢筋混凝土格构截面为0.4m×0.4m，采用C30混凝土现浇，泥质砂岩段格构内网喷护面，白云岩段格构内植生袋护坡；

（3）上部锚杆+植生袋护坡：锚杆长度6m，间距2m×2m，锚筋采用HRB400钢筋，直径28mm；

（4）截（排）水沟：坡顶顺坡段设置浆砌石截水沟、各平台设置砖砌排水沟，每80m设置急流槽与道路排水系统相接；

（5）护脚挡墙：坡脚设护脚挡墙，挡墙高1.0m，顶宽0.7m，外墙坡率1：0.25，采用浆砌片石砌筑，砂浆强度不低于M7.5，挡土墙基础嵌入持力层500mm，挡墙前设置排水暗沟，暗沟与道路排水管线连接；

（6）植生袋绿化：全坡面采用植生袋绿化，草种应多样化。

4.1治理工程验算

根据《中国地震地参数区划图》（GB18306-2015），场区地震动加速度值为0.05g，相应地震基本烈度VI度，不考虑地震的影响。在

正常工况下，计算2-2’剖面加固后的安全系数为1.41，计算5-5’剖面加固后的安全系数为1.38，满足规范要求。典型边坡支护设计见图4。

图4 5-5剖面边坡支护设计图

5、结语

（1）对于道路高边坡，采用适当的边坡防护措施可以有效控制边坡的变形，避免边坡变形破坏，保证边坡发挥正常使用功能；（2）同一边坡的不同部位可以根据情况采用不同的防护措施，在确保边坡安全的前提下减少工程费用及施工难度；

（3）边坡坡面防护可采用工程防护及植物防护相结合的方法，绿化方案和周围自然景观相融合，做到和谐、美观。

参考文献（References）：

[1]GB50330-2013.建筑边坡工程技术规范[S]

[2]GB50086-2015.锚杆喷射混凝土技术规范[S]

[3]CECS22-2005.岩土锚杆（索）技术规程[S]

[4]GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S]（2015版）

[5]陆青莲，杨建平.关于高边坡防护技术的探讨[J]科技与企业.2013（05）：150-151.

作者简介：史沛锋，男，1969年生，大学本科，工程师，中国冶金地质总局广西地质勘查院，从事岩土工程勘察、设计工作姚杰，1981年生，大学本科，工程师，中国冶金地质总局广西地质勘查院，从事岩土工程勘察、设计工作