深路堑边坡工程的设计

深路堑边坡工程的设计理论及主要措施

一、深路堑边坡工程的现状及发展情况

（一）我国深路堑边坡工程的发展情况

随着我国西部开发力度的加大，大量公路、铁路、场地等工程也随之大量出现，涉及到大量的深路堑边坡，在我国大量工程设计人员应用相关学科知识中，如工程地质、岩体力学等进行计算设计，并把实践效果反馈，从而积累大量工程经验，也形成了相对比较成型的设计理论。但随着我国公路建设向西部山区延伸和发展，由于山区地形条件困难、地质结构复杂、很多地区地质脆弱、地形陡峭，不可避免的深路堑大量出现，很多深路堑边坡问题也相应日益突出。

（二）深路堑边坡工程的设计现状

首先在我国深路堑普遍存在勘察不足，设计单位存在设计种类繁多，一味套用高标准的特点。另外对一些地区工程特点掌握不透，不能具体问题具体设计，这就直接或间接危害公共安全和影响工程造价。

二、深路堑边坡工程的实用性设计原则

（一）路堑边坡的分类

边坡按地质情况共分为以下几类：土质边坡，岩质边坡，二元结构边坡，复合结构边坡。

（二）具体问题具体分析，做符合当地特点的设计

各地深路堑特点不一，有很多路堑边坡伴随着崩塌、滑坡及泥石流等不良灾害，在很多时候，不良地质灾害避无可避。另外各个设计指标也应综合考虑，在很多困难地区深路堑允许出现少量滑坡碎落来避免几十倍的工程造价增加和环境的破坏。

（三）采用动态设计、总体设计的思路进行设计

设计总体思路须考虑的内容包括工程设计措施、工程施工情况、对环境和水土影响情况、工程造价和所起工程作用情况及后期效果的预见。对没有工程类比的困难地段，建议做动态设计，施工期和施工后期进行边坡检测，以随时掌握边坡情况和动态的进行设计，以达到降低造价和避免工程灾害的情况。另外对工程资料须全过程做必要的档案，高边坡工程档案（包括预设计文件、地勘资料、时时检测情况、地形、地质、地震、水文情况），动态进行跟踪与设计调整，竣工稳定性评价。

三、深路堑边坡变形失稳破坏类型

（一）物理特性

主要物理特性分为：重度、液塑限、含水率、摩擦角、粘聚力、边坡类型、极限坡高及坡角等。综合掌握物理特性并结合力学知识才能更好的对边坡设计计算

（二）破坏类型

圆弧及拟圆弧破坏主要发生在均质土、坡残积土、强风化及碎块状强风化岩土，堆积体边坡中，设计时一般通过软件进行综合计算确定滑动面，以进行模拟计算。

平面型破坏主要发生在不连续面的地质平行坡面，有两个或多个不连续面，不连续坡面的走向接近于平行于坡面走向并倾向线路，一般情况发生在倾角小于边坡坡率。设计时，一般逐一以各不连续面为主控滑移面进行计算，这种破坏在岩质边坡中主要表现为楔体破坏折线型破坏一般发生在不利结构面的组合并伴有崩滑、流堆积等不良地质所形成的坡面。表现为存在两个或多个的地质不连续面，在穿过多个地质不连续面并呈折线型产生滑移变形和破坏，设计计算时滑动面不宜确定，常用最不利折线位置附近进行多个滑动面模拟计算，取最不利结果。

复合型破坏为同时存在以上几种破坏地质情况，破坏类型复合所产生。常见类型为平面

和园弧型复合及折线和园弧型复合。由于很多山区边坡的物质组成特点的复杂性和岩体节理特点的复杂性，破坏类型多属复合型，而单一的破坏类型不常见或发生规模很小。

此外还存在崩塌碎落、堆积体、泥石流及碎石流等不良地质灾害地段的路堑边坡，此类边坡一般由于地勘资料深度和精度难以达到设计计算的要求，设计模型难以准确模拟计算，不良地质存在偶然性且易受地震等影响、另外还存在后期养护难度等诸多问题。设计时一般改线采用尽量避让、以桥代路等宜疏不宜挡的设计原则。

四、深路堑的设计处理措施

首先路堑坡型坡率，坡型常分为台阶式边坡和折线型边坡，岩质边坡常用折线形，土质边坡及有碎落地段岩质边坡常设置台阶式边坡，土质台阶高度8～12m，完整岩体及顶级缓坡可设至15m左右。坡率一般结合现场调查旧有稳定坡率及工程类比确定坡率，并按工况等情况选取安全系数，模拟验算。对于验算不合格，可采取降低坡率和增设土钉锚杆等措施。具体示工程实际情况而定。

其次加固类型主要采取防护的受力类型有：坡面变形，浅表层变形和深部变形防护、及地下水引排处理等。

坡面变形防护主要的防护措施为：微未风化岩体采用喷浆防护；中微风化岩体采用挂网喷浆防护；强中风化岩体采用护面墙防护；全强风化层采用加厚拱型骨架防护；坡残积层采用拱型骨架防护或浆砌片石防护；松散土层采用网格骨架、浆砌片石或植草防护。

浅表层变形的防护主要分下伏中～微风化岩采用系统锚杆防护和上覆土层及强风化岩体采用锚杆框架防护两种。

深部变形的防护一般采用预应力锚索框架。

地表地下水引排深路堑段主要采用排水引排为主，对于一般路堑也有采用边坡渗沟或支撑盲沟等工程措施。对于地表排水工程一般设置截水沟并结合边坡设置急流槽等做综合排水设计。