山区高速公路挖方边坡稳定性评价与安全防护技术

山区高速公路挖方边坡稳定性评价与安全防护技术

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摘要:在山区高速公路施工中,通过对挖方边坡的稳定性进行分析和评价,可为安全防护技术的选用提供参考,保证行车安全。对此,本文首先对山区高速公路挖方边坡稳定性评价依据进行分析,然后对山区高速公路挖方边坡稳定性评价程序进行介绍,并对山区高速公路挖方边坡的安全防护常用技术进行详细探究,以期为实际工程提供借鉴。

关键词:高速公路;边坡稳定性;评价;防护

1引言

山区高速公路的施工环境比较复杂,在路局开挖施工中,需根据高速公路设计线形以及断面几何尺寸进行开挖,而边坡结构是路基横断面的重要组成部分,同时也是保证行车安全的关键。在挖方施工中,人工开挖方式会对山体的自然稳定状态造成扰动作用,而稳定边坡能够保证山区高速公路的安全使用。因此,对山区高速公路开挖边坡稳定性以及安全防护技术进行深入研究意义重大。

2山区高速公路挖方边坡稳定性评价依据

2.1充分考虑地质特征和地址构造的结合

在山区高速公路施工中,各个边坡的地质条件均具有一定的特殊性,边坡稳定性在很大程度上受到地质演变的影响。对此,在边坡开挖施工前,首先需对区域地质条件进行仔细分析,然后据此进行开挖施工,尽量避免对边坡稳定性造成不良影响。

2.2将力学机制定量评价与地质类型定性评价相统一

通过对施工区域的地质条件进行勘察和判断分析,可形成定性概念。在获得准确的岩体强度参数,并明确边界条件基础后,即可为边坡开挖方案设计提供参考。

2.3结合地质条件选用施工方法

在边坡开挖施工前,还需对施工区域的地质模式分类进行考察,根据实际情况改善边坡设计形式,选择适宜的开挖方式,比如将爆破与人工开挖相结合,进而达到良好的边坡加固效果。

2.4兼顾施工运营安全性

在保证边坡开挖施工顺利进行的基础上,还应兼顾高速公路施工完成后的运营安全。在高速公路实际运营中,在降雨因素、地下水因素的影响下,可能会造成道路结构受到破坏。对此,在对开挖边坡稳定性进行评价分析时,还应充分考虑边坡岩体结构形式,并应用有效的加固防护措施。

2.5提出评价结论

在对边坡稳定性进行科学合理的分析后,还需确定稳定性评价结果,对边坡地质条件以及形成要素进行分析和判断,为边坡设计和施工方案的制定提供可靠参考。

3山区高速公路挖方边坡稳定性评价工作程序

3.1资料搜集与分析

在高速公路施工前,首先需对施工区域道路沿线的地质资料进行收集和分析,确定施工区域地质结构、地层岩性特征、地形地貌、水文条件等等,确定地质概念。掌握高速公路路线情况,将地质条件与工程条件做好联系,确定边坡稳定性影响因素。

3.2全线挖方边坡地质调查

组织专业的勘察人员,对施工现场进行地质勘察,综合考虑实际情况合理选用摄像、测量、地质素描等方式,明确开挖区域的地质条件,初步了解地质模式以及形成机制,并对其进行分类处理。另外,还应准确识别施工区域的潜在滑坡地质。

3.3全线挖方边坡稳定性初步评价

在确定挖方边坡的地质模式,并且掌握山区高速公路设计阶段岩土体的物理学特性后,如果边坡模型清晰,则可对其稳定性进行直接评价,然后制定边坡开挖以及防护施工方案。如果有些边坡的地质条件比较复杂,比如滑坡,则无需急于对其稳定性进行评价,可保留至下一稳定性分析阶段。需要注意,如果边坡开挖深度较大,稳定性比较差,安全防护加固成本骄傲,则可考虑采用隧道、改线等施工方案。

3.4重点挖方边坡的稳定性评价

对于重点挖方边坡的地质条件和形成过程,可组织专业的资深专家对其稳定性进行评价,然后结合实际情况选用先进的地质勘察技术,比如钻探技术、物探技术、探井技术等,了解施工区域地质条件,并对岩土力学性能进行参数实验,对各类数值进行准确计算,并在此基础上绘制地质地形图,进而深入了解边坡稳定性,并对边坡稳定性进行定量分析和评价,为边坡加固方案的制定提供可靠数据。

3.5提出重点挖方边坡的整治方案

在对边坡稳定性进行科学合理的评价后,应坚持安全性、经济性、耐久性以及美观性的原则,根据山区高速公路实际情况,选用绿化、排水、护坡等边坡整治施工技术。

4山区高速公路挖方边坡安全防护技术

4.1挖方边坡的坡体加固技术

4.1.1坡体支挡技术

有些挖方边坡的岩土体破碎,边坡强度比较低,或者为土质边坡,这类边坡容易发生滑坡灾害,对此,可运用传统的支挡技术:(1)挡土墙,挡土墙类型较多,常见类型包括锚杆挡土墙、重力式挡土墙、桩板式挡土墙、锚定板挡土墙等等。(2)抗滑桩,抗滑桩的结构组成主要为钢筋混凝土,在边坡滑坡智力中,抗滑桩施工技术的应用比较常见。

4.1.2坡体锚固技术

部分岩石边坡或者土石边坡的稳定性比较差,可运用边坡锚固技术,提升岩体强度,改良岩体的应力状态,常用锚固技术如下:(1)预应力锚索,其是一种对于滑动体起到主动抗滑作用的技术类型,通过运用钢绞线,并施加预应力,能够提升滑动带的法向应力,并减少滑体的滑动力,提升边坡结构稳定性。(2)锚杆,在锚杆加固中,通过应用端部锚固或者粘结的方式,刚性杆体植入至岩体中,同时应用组合、增强等方式改变围岩应力场,即可对边坡土体起到加固作用。

4.1.3坡体注浆排水固结技术

坡体注浆排水固结技术指的是在边坡体设置地表排水设施、地下排水设施等,进而提升土体结构稳定性。有些边坡体主要是由岩石所组成的,稳定性比较差,或者部分岩体为松散岩体、崩塌堆积体等等,对于这类岩体,可注入水泥砂浆,对围岩进行加固处理,进而提升边坡土体结构强度。

4.2挖方边坡的坡面防护技术

4.2.1圬工防护技术

在圬工防护技术的实际应用中,可采用混凝土、砖石砌体等对边坡坡面进行防护,常见护坡类型有喷射混凝土护坡、浆砌片石护坡以及空心砖护坡等。

4.2.2生物(生态)防护技术

生物防护技术指的是在在边坡种植单一植物或者多样化植物,对坡面起到防护作用。在生物防护技术的应用中,应综合考虑当地气候类型、地质条件等因素,合理选用植物类型,并对坡面目标群落进行优化设计,进而达到恢复生态环境和安全防护的作用。常见生物防护技术类型包括三维植被网种植、直接种植、种植槽(坑)种植等。

4.2.3滚、落石柔性防护技术

滚、落石柔性防护技术指的是通过应用钢丝绳网,形成栅栏式防护系统,进而有效防治边坡落石、坡面滚等地质灾害,比如,SNS柔性网系统,其是由SNS柔性网系统侧拉锚绳上拉锚杆、钢绳网、钢柱等所组成的。

5结语

综上所述,本文主要对山区高速公路开挖边坡稳定性评价方法以及常用的安全防护施工技术类型进行了分析。山区高速公路建设环境的地质条件以及水文条件比较复杂,在开挖施工中,不可避免的会对原有地质结构造成扰动作用,进而影响边坡稳定性,甚至会对后期行车安全造成不良影响。对此,在施工前,应对施工区域进行地质勘察,并运用专业的物理学知识,对边坡稳定性进行科学合理的评价,对于容易发生安全事故的边坡,可进行重点评价和分析,然后结合实际情况选择适宜的边坡安全防护施工技术,提升山区高速公路施工质量,保障行车安全。

参考文献:

[1]洪一朝.高速公路边坡稳定性分析及其治理[J].中国高新技术企业,2015,7(23):106-107.

[2]旷铁良.论高速公路高边坡滑坡稳定性分析与治理[J].华东科技:学术版,2017,9(4):165.

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