高边坡支护结构设计施工浅析

高边坡支护结构设计施工浅析

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摘要:近年来随着经济的发展和家住行业的发展,本文依据实际工作经验及相关文献资料的记载,介绍了几种常见的高边坡支护技术,详细分析高边坡支护结构设计的的应用,有利于提高工程项目施工质量。最大程度上优化高边坡支护效果,减少了造价经济支出,提高了建设的安全性,很大程度上方便了施工的支挡结构。

关键词:高边坡支护;结构设计;施工

引言

在建筑行业,高边坡一般是指高度在10m以上及100m以下或岩质边坡高度在15m以上及100m以下的边坡,由于公路路线在建设过程中存在边坡数量较多、跨越的地质单元角度、拥有的地质条件较为复杂等因素,受到地质条件的影响,导致潜在的失去稳定性的边坡数量逐渐增多,在施工初期可能会出现较多失稳现象及多处变形现象,且加上施工工期较短的特性,导致边坡卸荷速度加快,公路边坡属于永久性边坡,为了保证公路的施工及运营安全,应针对支护方案进行相应的优化设计,提高公路高边坡正常建设及运营。

1影响高边坡稳定性的因素

第一,自然因素,导致路基高边坡发生塌陷等事故的自然因素有很多,例如地形与土地构造,当然水分的流经、土壤松软程度、气候条件是高边坡发生事故最直接的原因。路基高边坡是具有一定斜率的坡面所以稳定性不强,在土质疏松,水分流经此地的情况下及其容易出现滑坡现象,影响公路的正常运行。第二,人文因素,后天的施工建筑对高边坡的影响主要在建设过程中以及建成之后的管理使用中体现。在高边坡建筑工程中的前期的设计、施工过程和建成之后的养护等工作的实施都会影响路基高边坡的使用寿命,所以在施工不完整,设计不当,后期养护不佳的情况下更容易加快路基高边坡的使用,但是在相反情况下,则会加长使用寿命并且加强稳定性。

2高边坡支护结构设计施工

2.1微型桩技术

微型桩的桩长在39m以内,直径在100~300mm之间,被广泛应用于中小型滑坡治理施工中。如果不连接桩头,则微型桩的抗弯刚度比较小,在实际施工过程中,主要采用网状结构形式的桩。在微型桩设计过程中,很难进行准确计算,只能给应用工程类比法组织施工。微型桩技术的应用优势在于施工速度比较快,并且不会对边坡周边土体造成不良影响,及时在比较狭小的空间施工中,依然能够保证施工的顺利进行。在该项技术的实际应用中,需要综合考虑边坡结构的施工规模以及下滑推力作用,但是,微型桩的抗剪强度比较小,并且施工成本比较大。

2.2加筋挡土墙

加筋挡土墙将土当成填充材料,在土体当中布置适当数量的拉结筋,凭借高边坡拉结筋和土体之间的摩擦力来对土体的强度做出保证。加筋挡土墙一般是由面板、筋待高边坡以及填料三部分的内容构成的柔性复合型支挡结构。加筋挡土墙技术实际应用的过程中,具有施工简单、材料消耗量少以及美观性强等特征,与此同时也不会对地基承载力提出太高的要求,具备较强的抗震性能。因为加筋挡土墙是凭借拉结筋和填料之间的相互作用起到支护效果,因此会对拉结筋材料质量以及填料的压实性提出比较高的要求。

2.3预应力锚杆框格梁支护

预应力锚杆框格梁支护是以往一段时间在原有支护结构的基础上,发展而成的一种创新型高边坡支护结构,是由在天然岩土体钻孔灌浆锚固的预应力锚杆及框格高边坡梁共同构成的护坡体系。钻孔灌浆锚固的预应力锚杆是通过灌浆和孔壁高边坡周边的摩擦力将预应力传输到深处的岩石当中,与此同时顶端框格梁和锚杆高边坡共同构成的空间框架来承担边坡上的土压力,能够让土体位移问题得到有效地控制。除去上文中所说的问题之外,高边坡框格梁的边坡表面也会对斜坡土体施加一定压应力,促使土体本身的抗剪强度得到大幅度提升,以此为基础促使土体的力学性能得到改善,自然可以对土体的稳定性及安全性做出一定保证。

2.4放坡技术

在放坡技术的实际应用中,需要对高坡度进行严格控制,保证坡体结构稳定性。在该项施工技术的实际应用中,不需要对整个边坡进行加固处理。放坡施工方式的便捷性较高,并且应用成本比较低,在施工条件适宜的情况下,应优选这一施工技术。另外,如果边坡高度比较大,则要求对坡度进行分级处理,并逐一放坡。在逐一放坡过程中,要求对边坡的稳定性进行科学合理的计算,保证放坡的有效性。

2.5坡率法设计技术

坡率法主要是指控制边坡高度,无需对边坡整体加固,属于一种人工边坡设计方案,具有施工便利、效果较好及施工成本较低等特点及优势。在工程条件允许的情况下首先选择坡率法实施相应的设计,较大高度的边坡应选择分级的方式进行,在分级放坡方式执行之前应验算好边坡整体及各级之间的稳定性,使得边坡的投资成本及稳定性不会受到边坡坡度的影响而发生变化,在一些线路工程路基中的边坡,主要是陡坡低端的路堤的挖方边坡中,由于施工难度较高及施工工程量较大,且属于影响路基稳定性的关键因素,若边坡拥有较差的地质水文条件,就会很容易出现病害持续时间较长的现象,边坡长期意外受到水的作用后导致边坡出现程度不一的坍塌现象,严重影响工程的实施。因此,在设计高边坡支护的过程中首先确定路基边坡的坡度,保证路基的稳定性及断面经济性,在设计过程中应全面分析、综合考虑,结合坡率法与锚杆或锚喷支护,护面墙等进行综合应用,设计组合边坡,综合应用植被护坡的方式美化边坡的环境,针对不适合全高放坡的地理位置应在边坡下段设计支护结构,下段位置应采用坡率法设计,提高边坡的稳定性。采用建设较为便利的护坡技术,处理较为复杂的边坡地质条件,不断加大挖方及填方的工作量,保证填挖的平衡性,降低治理费用及治理难度,减少经济成本。

3高边坡防护技术施工注意事项

3.1植物防护类型

根据影响边坡稳定性因素来看,只要控制减缓边坡的流水速度减轻对土壤的冲刷,就可以起到保护边坡的作用。目前为止主要是在高边坡上种植草丛或树木或两者都种,达到植物根系固结边坡表层士壤的目的,其方法有种植草坪、树木。其注意事项主要有以下几点:①选择适合当地土壤、气候条件的植物。②、种植主要以根系发达、成活率较高以及生命力旺盛的植物为主。因为植物的根系关系到固土能力,根系抓土越牢固效果越好,分生组织发达,提高植被覆盖率,减少重修次数降低事故发生几率。③乔木不利于坡面稳定,不宜选用乔木作防护。

3.2工程建筑防护

对于没有适合植物生长的条件时,可采用直接种植的方法,如果当地的气候条件和地质条件不适用种植植被,可采取植物防护与工程防护相结合的办法。如浆砌片石拱架防护、预制空心砖防护、格网防护等形式。被风化的岩石高边坡以及碎石土高边坡等,只能设置构造物进行人工防护。工程防护的类型包括坡面防护、砌石防护、柔性防护、锚杆锚索防护、抗滑桩防护和挡土墙防护。其中,坡面防护大多数用于上边坡的防护,视当地的具体气候条件、土质、地理环境来决定采用喷浆、喷射混凝土等。在施工过程中,为了防止水泥混凝士因水分蒸发而收缩硬化作用导致的裂缝和大面积混凝土表面剥落的现象,在混凝土覆盖之前,一般要先通过螺栓用菱形金属网或高强度士工格栅固定在斜坡上,然后才开始其它作业。

结语

在高边坡支护方案设计过程中,整体工程质量受到边坡工程的严重影响,边坡具有治理费用高及治理难度较大等特点,因此,有效的高边坡支护设计方案显得尤为重要。所以要加强高边坡支护结构设计施工。

参考文献

[1]王玉峰,程谦恭,黄英儒,等.不同支护模式下黄土高边坡开挖变形离心模型试验研究[J].岩石力学与工程学报,2014,33(5):1032-1046.

[2]林久卿.某岩质高边坡的稳定性分析及锚固优化设计[D].南宁:广西大学,2016.

[3]安龙.高边坡设计与支护问题实例分析[J].江西建材,2015(21):76.

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