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摘要:为了满足城市快速发展的需求和增加土地功能,深挖方、高填方在城市道路施工中的占比越来越高。市政道路工程作为城市扩建配套项目,随着近年来科学技术的提升,简化了设计流程,提高了计算精度。但目前由于施工单位在施工中防护不及时,缺乏相关施工经验,仍存在因边坡计算精度不够、地质参数不准确而出现的滑移、垮塌等问题,影响了市政道路工程的有序推进,加大了后续设计方案的变更几率,增加了施工成本。文中重点探究了市政道路边坡治理,分析了施工中出现的边坡滑移问题,提出了可行性治理方案。
关键词:市政道路;路堑边坡;锚杆支护
引言
在市政道路规划建设工作中,边坡设计是确保道路安全的一项重要内容。由于不同道路工程所处环境不同,因而其对边坡的要求也不尽相同,部分区域由于道路侧向边坡支护需求较大,因而其对边坡的稳定性要求也比较高。本文针对影响市政道路边坡稳定的相关因素进行分析,同时对边坡设计防护思路以及设计过程中的注意事项进行详细研究。
1路基边坡滑移
路基边坡滑移是路基中常见的一种病害现象,这种病害是由边坡土壤向下运动形成的,破坏规模大于剥离,但小于滑坡,滑移下土壤容易堵塞排水沟。经研究人员实地考察统计发现,在这些道路滑移路段中,表面覆有松散土的路基边坡,一经自然环境的风化剥蚀,松散土极易在水流风化的作用下形成滑移面,当积攒至一定的重度,土体间的摩阻力无法阻挡土壤的滑移,便将随着坡面滑移至排水沟或截水沟等地方。其主要原因是土壤松散或岩溶区岩覆盖土层弱,分布离散型较高,表土强度低,雨水冲刷时,边界面碎屑易于脱落。
2市政道路工程边坡滑移治理方案研究
2.1边坡加固治理方案概述
边坡加固治理技术有边坡排水、防护、支挡以及坡率法四种。其中坡率法主要是分析当前边坡稳定状态并采取防护措施。优点是施工机械化,较为便利,但由于对自然植被生长影响较大,会出现高边坡损坏,适用于矮边坡或土方量少的道路施工,这是传统施工方法之一。刚性支挡包括挡墙及抗滑挡墙,依靠基底摩擦力和被动土压力来化解对边坡的破坏力,采用挡墙形式,取材便捷,但市政道路工程挖方区域高挡墙增加了施工难度,其抗滑能力不佳,不适用于大型滑坡施工,适用于低矮且病害浅、破坏力小的边坡。为了适应多种道路工程施工,目前演化出不同形式断面,未来将增加设计高度。刚性支挡的另一种形式为抗滑桩,主要是侧向受力,借助桩身将边坡下滑力转移到锚固段,实现锚固段及桩周阻力平衡。这种施工优点是安全,不会影响稳定性,由于其桩位灵活、挖方量少,施工过程中可以针对临时问题灵活调整。缺点是截面过大,适用于松散、软弱、地下水不会对锚杆造成腐蚀的地层。如果深层边坡应采取锚索桩,一般市政道路环境工程采取外露式抗滑桩。柔性支挡一种是锚杆框架,当坡体在框架箍框下,可以将锚杆锚固在掩体中,锚固力可以起到抗滑作用。优点是可以进行机械化作业,施工便捷,框架内可以做绿化,缺点是钢筋锚固力有限,适用于天然边坡浅层多级挖方工况,可应用于不会对钢筋锚杆产生腐蚀的浅层挖方边坡加固。柔性支挡的第二种是锚索框架。锚索可用于深层岩体,可以施加预应力,改善岩体受力,具备一定抗滑力。优点是框架内可采用植草防护,缓边坡可以植草,分层实施可控制坡体稳定性。适用于路堑边坡、自然边坡深层变形、多种坡度边坡。对锚索无腐蚀的地层滑动,路基面以下浅层或者路基面以上深层边坡,可代替外露抗滑桩、锚索桩。
2.2路基排水设计
道路在运营过程中,对稳定性和安全性造成影响的主要因素是雨水和地下水。水会加快路基的损坏程度,降低道路的使用年限。通过对本项目的地质勘察资料进行分析可知,该地区的地下水水位较低,但降水较多。因此,在设计过程中,应对排水设计进行着重考虑。本项目为城市主干道,道路两侧将建成商业区和居民区,同时配备相应的管道设施。目前,道路红线范围外是农田、林地、荒地等。为减少路面水对边坡稳定性的影响,将坡面水引出道路外的天然水系中。
2.3放缓边坡
影响边坡稳定性的因素相对较多,而在进行边坡防护设计思路研究的过程中,放缓边坡成为有效保障边坡稳定性的重要措施。在进行设计过程中,应注意结合边坡高度、水文地质信息等相关因素来设计坡率,适当减小坡率,能够有效减少边坡失稳的不利情况。需要注意的是,放缓边坡的设计思路,更适合坡高相对较低的边坡,这种坡高较低的边坡,在放缓坡率的情况下,底部占用面积仍相对较小,符合市政道路的边坡设计及使用需求。如果坡高相对较高,采用放缓边坡的方式,将极大增加边坡底部的占地面积,在这种情况下,则需要进行更多的土方作业,不仅大大增加了建设成本,而且对周边生态环境影响也相对较大。
2.4加强边坡防护
通过对道路的路基边坡进行统计发现,在采取不同防护措施的道路路段,其边坡加固效果均不同。综上各类防护措施效果可知,采取不同的边坡防护措施所产生的防护效果也不尽相同,其中灌木防护造价最低,同时防护效果也最差。但由现场调研可知,灌木防护对于边坡的侵蚀具有较好的防治效果;水泥混凝土预制块防护、浆砌片石防护及水泥片石防护对边坡的滑移防护效果较好;菱形混凝土预制块植草防护、三角形混凝土预制块植草防护对边坡的崩塌及滑坡防护效果较好;喷盖防护对边坡的剥落防护较好。综合造价及其防护效果可知,在使用植草防护时,因草皮可以就地取材,对环境的适应性也较强,故其造价较低。但由于草皮的保水固沙能力较其他防护措施低,其防护效果最差,发生滑移、滑坡现象较明显,综合治理能力较弱,且在坡脚处,还容易产生上述病害的边坡侵蚀现象。因此,在采用植草防护时,边坡坡脚处应综合采用其他防护治理措施,如坡脚下应种植一些藤蔓或一些灌木等,以防止上述病害的发生。对于高陡岩坡的喷盖防护,由于位置特殊,其造价明显高于其他防护类型,且防护效果不如浆砌片石,因此对高陡土坡、砾石土坡等风化严重的高边坡进行防护,宜采用浆砌片石,且防护坡度不宜过高,以55°~65°为最佳坡度。对于坡度较陡的边坡,则可采用菱形混凝土预制块植草防护、三角形混凝土预制块植草防护及植草、灌木防护等综合防护方法进行防护,按边坡高度设置多层坡台,边坡适宜高度为8~10m,在破碎站、坡台上设置花坛,种植春季、金合欢、夹竹桃、黄刺槐、小叶树等灌木,在坡下种植藤蔓植物,做好边坡绿化。其土堑坡比为1∶0.3~1∶0.5,石坡坡比为1∶0.1~1∶0.3。
结语
综上所述,市政道路工程路堑边坡施工出现失稳现象,需对导致边坡失稳因素进行深入分析,重新计算边坡稳定性,得出最佳处置方案,全面分析不同边坡支护方案下的投资造价、城市建设用地、景观效果等,最终得出锚杆框架支护方案,符合市政道路工程施工安全要求。
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