边坡治理设计方案

边坡治理设计方案（精选8篇）

边坡治理设计方案 篇1

治理工程设计方案

四川省乐山地质工程勘察院

二○一○年七月

绪

言

二○七地质队大院内的南西侧水塔区的1处边坡，在2010年7月16日晚的暴雨冲刷下局部出现了滑塌变形，滑塌物主要为浅表覆盖的松散土体。目前滑塌区长度约20m3，滑塔区高度约10m，滑塌堆积体体积约30m3，所幸未造成人员及财产损失。该段边坡坡顶为二○七地质队供水水塔、坡脚3米外为层数6层的24#职工住宅楼，总体长度约40m3；为确保该边坡的稳定及坡顶水塔和坡脚住宅楼的安全，二○七地质队相关部门邀请我院进行边坡治理工程设计方案。

第一章

环境地质特征

一、地形地貌

边坡区地貌上属构造剥蚀浅丘宽缓冲沟右岸斜坡部位，后因建筑需要进行岸坡开挖及沟谷回填，形成目前较陡斜坡地形；其地势呈斜坡小坎状，坎高约2～3米；边坡总体坡向东，整体坡度约30～40度左右（局部的小坎坡度约50～60度），斜坡区坡面覆盖1～2米左右的崩坡积松散层，局部小坎部位基岩裸露。该段斜坡区高差约30米；边坡中上部为水塔（访问基础砌置在强风化岩石上）、坡脚为建筑24#楼时修建的条石挡墙，高度约2.5米。坡面植被较发育，为灌木及乔木，最大树径约0.3米，树高约15米；局部树木外倾明显。

二、地质构造

据区域地质资料，场区构造条件简单，属平缓单斜构造；基底岩层倾向北西，倾角5～8度；岩土体组合一般为上覆第四系崩坡积松散土石，厚度约1.0～2.0米，下伏白垩系上统夹关组砂岩夹砂质泥岩，岩体节理

裂隙局部较发育。

第二章

岩土体工程地质及水文地质特征

一、岩土体工程地质特征

边坡区岩石为软质岩类，局部裂隙较发育，特别是浅表岩石在卸荷、风化等作用下，岩体破碎～较破碎，坡面树木根劈作用加剧了坡面岩体裂隙的张开，在暴雨及其它地表水入渗软化和暴雨冲刷、狂风对树木的作用等，边坡岩土体极易产生局部滑塌。

二、水文地质特征

1、地表水

场地位于较陡斜坡区，降水排泄快；但坡面无明显集排水设施，降水为自然面流。因斜坡表层松散层堆积，坡面汇水面积较大，近年来灾难性强降雨增多，故地表水对边坡局部稳定性影响较大。

2、地下水

边坡区地下水为基岩裂隙孔隙水，补给源主要是降雨；因边坡坡度陡，地下水径流途径短；雨后泻出转变为地表水，节理裂隙为地下水排水通道，因边坡坡脚冲沟切割较深，基岩裂隙孔隙水总体水位埋深较大；其含、透水性受岩性、构造、地形、植被影响。该地下水对边坡稳定性有一定影响。

第三章

防治方案

一、防治目标及要求

防治目标。地质灾害防治目标包括形象目标和安全目标，形象目标指防止对象的范围、部位。防治工程应达到安全标准为依据保护受灾对象的重要性。有关工程规范合理确定。关键是适度，即不能标准过低，治而无

效，又不能过分追求高标准，多耗资金。因此，应选择合理的防治工程。

防治要求。认真贯彻以“防”为主，“防”“治”结合的方针，首先尽量避免破坏易于诱发的环境条件，同时增强原有安全稳定状态，以免诱发地质灾害，灾害治理工程要掌握好时机，原则是早治理，一旦稳定条件恶化，那样会增加险情，加大治理成本。地质灾害防治工作的实施，需要专业队伍明确灾害险情，制订具体设计施工方案。

二、防治工程方案

根据乐山地区同类边坡的防治工程经验，并结合本边坡的特点，按施工工艺及方法要求；鉴于该段边坡总体坡度不大、坡面松散堆积层厚度较小、边坡整体稳定性较好的特点，边坡防护方案以减轻或降低诱发因素影响——地表水及坡面乔木（特别是高大乔木）为主，并对局部松动、滑塌体进行清理，必要时进行格栅护坡的方式。因此，具体的防护措施为：

1、坡面截排水沟。在边坡中部设置纵向截排水沟，将坡面上部的降水汇集并排放到坡脚，防治地表水对坡面松散土体的冲刷、软化。

2、坡面树木清理。对坡面的树木进行清理，防治树木根劈作用加剧表层岩体破碎及狂风吹树产生对浅表松散土体的拉力而造成的局部土体滑塌。对坡面的低矮乔木应予以保留，必要时增加绿化以保持水土。

3、坡面松动、滑塌体清理。对坡面已产生明显松动及滑塌的岩土体进行适当清理，以防止暴雨时诱发加剧滑塌。

4、格栅护坡。在高度较大坡度较陡的坎阶区段，当坡面清理量较大或可能诱发滑塌时，应采取格栅护坡措施。

预计的主要工作量约：土石方开挖100m3、砖砌截排水沟80米、清理

树木20株、格栅C20钢筋混凝土50m3，格栅锚杆200m，土方回填50m3。

三、费用概算

根据上述方案预计的工作量，按乐山地区的项目费用单价经验概算的工程费用约20万元。

二○七地质队7#楼及水塔区边坡 滑塌地质灾害应急排危方案

二○七地质队大院内南西侧7#楼及水塔区的1处边坡，在2010年7月16日晚的暴雨时局部出现了滑塌变形，所幸未造成人员及财产损失。为此，二○七地质队相关部门邀请我公司进行现场踏勘并提出相应方案。

我公司于17日一早派出相关人员到现场踏勘，该段边坡坡顶为二○七地质队供水水塔、坡脚3米外为层数6层的7#职工住宅楼。现状滑塌体处于蠕滑变形阶段，其现状滑动位移量不大，滑塌物为浅表覆盖的松散土体，滑塌区长度约15m，滑塔区高度约10m，滑塌体体积约50m3，滑塌体上的树木严重倾斜，土质已明显疏松；若在暴雨及狂风作用下，倾斜树木将倾倒而加剧浅表滑塌体变形失稳和打击坡脚住宅楼；同时根据天气预报情况，近期灾难性暴雨天气还将频发。为此，针对目前的险情，先提出如下应急排危方案：

1、立即清除坡面倾斜树木，防止其倾倒及加剧滑塌体变形而威胁坡顶水塔及坡脚职工住宅楼的安全。

2、适当清理滑塌体，防止其在持续暴雨下失稳下滑而威胁坡脚的职工住宅楼安全。

应急排危方案立即进行实施，其后应提出专门的边坡防治方案，对坡体进行彻底根治，确保边坡的长期稳定及坡顶水塔和坡脚住宅楼的安全。

四川乐山二○七建设工程公司

边坡治理设计方案 篇2

随着当地经济的发展, 工程活动越来越频繁, 天地广场公园内的山体的被过度采掘, 沿环山路南侧与龙潭路交叉处逐渐形成了一个高陡的岩质边坡。且边坡岩体被多组结构面切割, 十分破碎, 在外力及其他诱发因素 (震动、降雨、风力等) 的影响下, 很容易引发坠石、崩塌等地质灾害, 对游客的人身安全构成严重威胁。因此, 边坡安全稳定显得尤为重要。另外, 该公园作为泰安市主要旅游风景区之一, 山体边坡的生态修复工作也刻不容缓。

2 工程概况

2.1 地质构造

根据区域地质资料, 工程区内勘测范围内未发现断层及断层破碎带。工程区内岩体裂隙较发育, 层面、裂隙面结合程度较差, 属于硬性结构面。岩体结构属中厚层状, 中等风化基岩完整程度分类为较破碎。

2.2 地形地貌

场地边坡原始地貌属中等剥蚀高丘陵地貌单元, 总体呈北西-南东走向, 地形坡角50~80°, 局部直立。最高点高程为212.5m, 相对高差35.3m。

2.3 地层岩性

本工程区地层依据岩土工程勘察报告上层主要为第四系全新统残坡积碎石土, 下伏基岩为元古代片岩。片岩 (Pt) 结构部分破坏, 节理面有次生矿物, 裂隙发育, 岩芯呈碎块状或短柱状, RQD (岩石质量指标) 小于25%, 岩体较破碎, 软岩, 基本质量等级V级。

2.4 水文地质条件

治理工程区位于丘陵剥蚀斜坡地带, 地表径流条件好, 治理区位于边坡位置, 地下水不发育。治理区仅在第四系覆盖层中赋存有少量的孔隙型上层滞水, 基岩中赋存有少量基岩裂隙水, 主要为大气降水补给。受地形岩性控制, 治理区地下水贫乏, 水文地质条件简单。

2.5 不良地质现象

拟治理区目前为人工挖方形成的岩质边坡, 最高高度达30m, 未经支护, 岩体因挖方爆破、风化和节理裂隙作用, 局部形成松动岩块、崩塌掉块及局部形成的危岩体。勘测范围内未发现大的断层、滑坡。

3 边坡稳定性分析评价

该边坡主要由片岩组成, 属III类岩质边坡, 现状边坡高8.0~35.3m, 边坡长度约430m, 边坡安全等级为二级。

根据勘察报告拟治理边坡结合地形地貌及岩层特征, 将边坡分为6段。分析如下:

第I段:本段边坡坡长约45m, 高约8~24m, 裸露边坡, 现状边坡倾向21°, 边坡坡角60~80°, 岩层倾向38~45°, 倾角18~22°, 岩层倾向与边坡坡向小角度相交, 岩层倾角小于坡角, 斜坡稳定性最差, 极易发生顺层滑塌。自然界这种滑坡最为常见, 人工斜坡也易遭破坏。边坡现状可能产生的破坏形式为滑塌掉块。

第II段:本段边坡坡长约70m, 高约12~25m, 裸露边坡, 现状边坡倾向26°, 边坡坡角62~75°, 岩层倾向35~40°, 倾角12~15°, 岩层倾向与边坡坡向小角度相交, 岩层倾角小于坡角, 斜坡稳定性最差, 极易发生顺层滑塌掉块, 北端尚有危岩有待清理。

第III段:本段边坡坡长约60m, 高约12~24m, 裸露边坡, 现状边坡倾向45~62°, 边坡坡角60~80°, 岩层倾向210~220°, 倾角15~17°, 岩层倾向与边坡坡向大角度相交, 接近反向, 为较稳定结构, 边坡现状可能产生的破坏形式为崩塌掉块。

第IV段:本段边坡坡长约75m, 高约22~30m, 裸露边坡, 现状边坡倾向38°, 边坡坡角50~80°, 局部直立, 岩层倾向210~220°, 倾角15~17°, 岩层倾向与边坡坡向反向, 为较稳定结构, 边坡现状可能产生的破坏形式为崩塌掉块。

第V段:本段边坡坡长约37m, 高约20~23m, 裸露边坡, 现状边坡倾向348°, 边坡坡角55~70°, 局部直立, 岩层倾向200~205°, 倾角20~22°, 岩层倾向与边坡坡向反向, 为较稳定结构, 边坡现状可能产生的破坏形式为崩塌掉块。

第VI段:本段边坡坡长约145m, 高约8~28m, 裸露边坡, 现状边坡倾向32°, 边坡坡角45~85°, 局部直立, 岩层倾向210~225°, 倾角21~35°, 岩层倾向与边坡坡向反向, 为较稳定结构, 边坡现状可能产生的破坏形式为崩塌掉块。

据以上分析, 本工程地质灾害主要表现为崩塌及局部块体的坍塌, 不存在边坡整体滑动失稳的现象。

4 边坡治理设计方案

4.1 设计原则

方案应因地制宜, 充分利用本地的资源优势, 减少工程投资;设计力求安全可靠, 简单易行;加强监测, 实现信息化管理;信息化设计与信息化施工, 动态设计与动态施工。

4.2 设计思路

本工程主要的工程地质问题为局部岩体的崩塌、坠落。本工程依据不同的保护对象分段划分治理区域, 总体思路采用坡脚支护结合坡面防护进行设计;绿化方案以坡面绿化结合景观设计的思路进行设计。最后通过对各种方案由简单到复杂、由低价到高价的先后顺序进行分析比较, 并兼顾现场工程条件, 选择最佳方案。

4.3 方案对比分析

4.3.1 边坡加固治理方案设计

1) 坡脚支护采用浆砌片石重力式挡土墙、加筋土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙等工程治理措施

(1) 浆砌片石挡土墙施工简便、造价低廉。但考虑到其稳定性, 砌筑高度一般不会太大。如用于本工程的高陡边坡, 必然要分台阶进行砌筑, 这使得本工程回填量加大, 土方工程造价增大。另外, 浆砌石表面绿化十分困难, 无法种植多种观赏性植物, 不能满足本工程的功能需求。

(2) 加筋挡土墙施工简便、造价低廉, 稳定性好。既能加固原有边坡, 又能使边坡恰如其分的融入到周边环境中, 同时加筋土挡土墙为公园创造了新的土地资源。不仅满足公园的基本功能需求, 而且为公园带来了更多的附加值。

(3) 钢筋混凝土挡土墙坚固耐用, 稳定性好。但其造价一般较高, 施工也较为复杂, 故此方式不是本工程的最佳选择。

2) 坡面防护可采用“喷锚”、主动防护网、框架格构梁+锚杆、预制梁+锚杆等工程治理措施

(1) “喷锚”支护多用于岩质边坡的护面, 其适用性好, 施工简单, 造价经济, 一般用于高速公路、铁路路堑边坡治理。但就本工程而言, 如采用“喷锚”方式, 将大大增加绿化成本, 而且绿化效果十分有限。

(2) 主动防护网支护具有高柔性, 高防护强度, 易铺展性。适应任何坡面地形, 安装程序标准化、系统化。采用统一的安装方式, 工期短, 施工费用低。

(3) 框架格构梁+锚杆、预制梁+锚杆支护都能较好的对边坡进行防护治理, 格构梁中的预应力锚杆能有效地对松动的岩体进行充分加固。但前者格构梁施工较为困难, 后者将框架梁预制后再进行吊装, 解决了支模困难的问题。另外, 两种方式造价都相对较高。就本工程而言, 可在局部岩体松动区域采用此种方式进行治理。

4.3.2 生态修复方案设计

1) 坡面采用绿色罩面网+攀爬类植物进行生态修复此方案施工简单易行, 造价低廉, 能在短时间内恢复边坡生态。如植物配置得当, 可实现坡面四季常青。

2) 采用“客土喷播技术”进行坡面生态修复。此方案施工复杂, 造价相对较高, 其治理周期相对较长。另外, 此方案无法解决土壤保持的问题, 进而无法为植物提供生存条件。

4.4 比选后决定采用的治理措施

据以上对比分析, 经综合比选决定针对本工程采取如下的工程措施进行治理。

1) AB、BC、CD段采用预应力锚索+预制“十字梁”结合主动防护网进行防护治理, 平面布置见图1。

2) DE、FG、HJ段采用一级或二级加筋土挡墙结合主动防护网对边坡进行防护治理, 剖面布置见图2。

3) EF、GH段采用采用一级或二级加筋土挡墙结合主、被动防护网对边坡进行防护治理, 剖面布置见图3。

4) 全坡面采用绿色罩面网+爬藤植物进行生态修复治理, 并在坡脚设置种植槽。

以上加筋土稳定性、锚索承载力、预制格构梁、落石崩塌等均通过专业模拟计算软件计算, 在此不再赘述。

5 工程监测

1) 在剖面上布置位移观测点, 其观测基点须置于稳定的基岩上。

2) 在AD段坡面上布置位移观测点, 其观测基点须置于稳定的基岩上。

(1) 坡顶水平和垂直位移。在高边坡顶部设置观测点, 布置观测网, 观测位移量和方向。

(2) 地表裂缝。主要采用人工观测方式对坡顶地表裂缝进行监测, 以群测群防为主。

(3) 锚索应力、变形监测

预应力锚索+十字格构支护作为AD段高危边坡主要防护手段, 其受力与变形情况应作为边坡监测的重点, 锚索应力通过在杆体上布置钢筋计进行测定, 变形测点布置在外锚头位置。在施工过程中及施工完毕至今边坡稳定性良好。

6 存在问题与展望

1) 岩石边坡不仅仅是绿化问题。绿化问题是次要问题, 长治久安才是根本保障。

2) 传统的客土喷播技术对于岩石边坡有很大的局限性, 不应夸大其本领, 不适当的运用后患无穷。

3) 岩石边坡能够通过采取合适的工程措施排除隐患和生态修复。

4) 城市边坡应该打生态牌, 但不应拘于生态牌。边坡应是城市的公共资产, 未来生态城市的发展应立法对边坡的生态修复列为规划控制条件。

参考文献

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边坡治理设计方案 篇3

关键词：瓮福磷矿；露天开采；长锚索加固

中图分类号：TD853 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0104-02

贵州省瓮福磷矿的英坪矿段是一个大型的海相沉积磷块岩矿床。矿段位于高坪背斜东翼南段，岩层倾向东，呈单斜产出。矿段内岩层总体倾向东，倾角平均29°。从1990年起对英坪矿段B矿层采用露天开采。目前正回采0线～6线的2#采场，采场的最低标高是+1170m，西翼已经形成250m的层面边坡，其中上半部边坡坡度平均为32°。随着开采的进行，西翼下盘边坡裂缝越来越多，最大达250m左右。在滑坡体下采矿，安全性没法保障，因此，滑坡体的治理成为矿区研究的重点。

1 计算模型的建立

本次数值计算模型根据英坪矿段现状边坡状况及其边坡的岩体力学性能指标（如表1所示），提出了排土场削坡+毛石混凝土压+1260m+长锚索加固的综合治理方案。

2 边坡开挖后不支护结果分析

由图2至图5的计算结果得知，开挖后的边坡率比自然边坡角大，边坡稳定性变差，总位移主要在边坡的自然面；开挖后边坡上主要显现成压应力，然后开挖坡面与边坡的自然表面连通成拉应力区，边坡的最大主应力值变大，稳定性变差；开挖后边坡原始的应力平衡已经破坏，应力集中于边坡的坡脚处，此时，边坡的安全系数是1.39，边坡此时比较安全。

3 长锚索综合加固结果分析

采用排土场削坡+毛石混凝土压+1260m+长锚索加固的综合治理方案后的数值计算模型如图6所示，数值计算结果如图7至图9所示。

由位移图可知，边坡施工长锚索后总位移显著减少，位移量范围从-100～-40mm减少到-20～-10mm，位移带不影响整体稳定性。边坡面的最大位移从44.5mm减小到22mm。最大剪切应变增值从-3.42×10-4减小到了-2.28×10-4，边坡稳定性增加。

4 结语

从计算结果分析可知综合治理边坡的方案效果明显，然而长锚索的寿命有限。一般英坪矿段边坡治理先对泥土层进行削坡，在矿山的开采服务年限内，采用排土场削坡+毛石混凝土压+1260m+长锚索加固的综合治理方案，能够使矿段边坡的安全性得到保证。

参考文献

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[4]孟达.露天矿边坡损伤与可靠性变化规律的数值分析[J].辽宁工程技术大学学报，2007，26（4）：538-540.

[5]彭康，李夕兵.基于响应面法的海下框架式采场结构优化[J].中南大学学报（自然科学版），2011，（8）：2417-2423.

[6]彭康，李夕兵.海底下框架式分层充填法开采中矿岩稳定性分析[J].中南大学学报（自然科学版），2011，（11）：3452-3457.

作者简介：折文丰（1985—），男，陕西子长人，供职于贵州瓮福（集团）有限责任公司，工程硕士，研究方向：矿山设计。

边坡防护整治施工组织设计方案 篇4

公路边坡沿公路分布的范围广，对自然环境的破坏范围大，如果在防护的同时，能够注意保护环境和创造环境，采用适当的绿化防护方法来进行，则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点，也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。

边坡设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。

对公路边坡进行防护，必须考虑以下问题：①边坡稳定：保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差与温度变化的影响，防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程，从而保护路基的整体稳定性。②环境保护:使工程对环境的扰乱程度减少到最小，并谋求人工构造物与自然环境相协调。③综合效应：综合防光，防眩，防烟，诱导司机视线，改善景观等目的进行边坡绿化防护，充分发挥防护工程的综合效益。

1。工程防护 1.1 抹面与捶面[1] 1.1.1适用条件：

①对各种易于风化的软岩层（如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等）边坡，当岩层风化不甚严重时；

②所防护的边坡，本身必须是稳定的，但其坡面形状、陡度及平顺性不受限制；

③所防护的边坡，必须是干燥、无地下水的岩质边坡。1.1.2构造要求：

①抹面厚度一般为5～7cm，捶面厚度为10～15cm，一般为等厚截面。②抹面与捶面工程的周边与未防护坡面衔接处，应严格封闭。如在其边坡顶部做截水沟，沟底与沟边也要做抹面或捶面防护。③大面积抹面或捶面时，每隔5～10m应设伸缩缝。

1.2 灌浆与勾缝[1] 灌浆适用于石质坚硬、不易风化、岩层内部节理发育，但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡。

勾缝适用于石质较坚硬、不易风化、张开节理不甚发育，且节理缝较大较深的岩石路堑边坡上。

1.3水泥土护坡 1.3.1适用条件：

①适用于粉土、粉砂、粉质粘土、粘土等填方边坡。②易受洪水浸淹的路基填方边坡。③可用于盐渍土地区。

1.3.2构造要求：水泥土护坡厚度一般为10～20cm。水泥掺量一般为8％～15％，具体掺量施工时根据现场试验确定。

1.4 护面墙[1] 1.4.1适用条件：

①多用于易风化的云母岩、绿泥片岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段，以防止继续风化； ②所防护的边坡本身必须是稳固的；

③护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙和肋式护面墙。实体护面墙适用于一般土质及碎石边坡；空窗式护面墙用于边坡缓于1：0.75，孔窗内可采用捶面（坡面干燥时）或干砌片石；拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整，而需要防护上部边坡者或通过个别软弱地段时，边坡岩层较完整且坡度较陡时采用肋式护面墙。1.4.2构造要求：（1）实体护面墙

①厚度视墙高而定，一般采用0.4～0.6m，底宽一般等于顶宽加H/10～H/20;单级护墙的高度一般不超过15m，多级护墙的总高度一般不超过30m。②沿墙身长度每隔10m设置一道2cm的伸缩缝，缝内用沥青麻筋填塞。在泄水孔后用碎石和砂做成反滤层，以排除墙后排水。

③修筑护面墙前，对所有的边坡清除风化层至新鲜岩层，对风化迅速的岩质（如云母岩、绿泥片岩等）边坡，清挖出新鲜岩面后，应立即修筑护面墙。

④顶部应用原土夯填，以免水流冲刷。（2）孔窗式护面墙

孔窗式护面墙的窗孔通常为半圆拱形，高2.5～3.5m,宽2～3m，半径1～1.5m。其基础、厚度、伸缩缝等与实体护面墙相同，窗孔内视具体情况，采用干砌片石、植草或捶面。（3）拱式护面墙 拱跨较小时（2～3m），拱圈可采用10#水泥砂浆砌片石，拱高视边坡下面完整岩层高度而定，拱跨较大时，可采用砼拱圈。

1.5 喷浆或喷射混凝土防护[1] 1.5.1适用条件: ①适用于岩性较差、强度较底、易风化或坚硬岩层风化破碎、节理发育、其表层风化剥落的岩质边坡；

②当岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落，以及局部小型坍塌、落石时，可采用局部加固处理后，进行大面积喷浆（喷射混凝土）。③对于上部岩层风化破碎下部岩层坚硬完整的高大路堑边坡； ④不能承受山体压力，边坡须是稳定的。1.5.2构造要求：

①喷浆厚度不宜小于1.5～2cm，喷射混凝土的厚度以3～5cm为宜。②为防止坡面水的冲刷，沿喷浆（喷射混凝土）坡面顶缘外侧设置一条小型截水沟。

③浆体两侧凿槽嵌入岩层内。

1.6 喷锚防护[2] 1.6.1适用条件: 凡易于喷浆（喷射混凝土）防护的岩质边坡，当岩层风化破碎严重、节理发育，在破碎岩层较厚的情况下，如果继续风化，将导致坠石或小型崩塌，从而影响整个边坡的稳定性。它具有较高的强度，较好的抗裂性能，能使坡面内一定深度内的破碎岩层得以加强，并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。1.6.2构造要求：

①为防止坡面水的冲刷，沿喷浆（喷射混凝土）坡面顶缘外侧设置一条小型截水沟。

②锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定，用1：3的水泥沙浆固结。

③喷浆厚度不小于3cm，喷射混凝土的厚度不小于5cm。

④锚杆的类型有树脂锚杆、全长砂浆锚杆、塑料锚杆、水泥锚杆和缝管锚杆。

⑤提高锚杆承载力的措施主要有延长锚固段长度、二次压浆、采用端头扩大或多段扩大头锚杆、重复高压灌浆和改变锚杆传力特征的剪力或压力型锚杆。其中二次压浆和重复高压灌浆比较实用有效。

1.7 土钉墙[3] 土钉墙是一种较新式的结构物，它主要由“钉”（即锚杆）、混凝土面板（挂网喷射混凝土）、锚板组成。1.7.1作用机理

通过规则排列的锚杆（“钉”）、面板、锚板将边坡一定范围内的土体进行原位加固，形成一种复合结构式的墙——土钉墙，墙后土压力由土钉墙承担。1.7.2适用条件

主要适用于风化破碎较严重的岩石边坡，也可用于粉土、砾石和砂土边坡。承受土压力一般，其最大优点是从上往下逐层开挖土石方并及时对边坡进行封闭加固，能有效减少边坡因开挖临空而带来的英里释放，使边坡保持原来的稳定结构，避免坍塌。1.7.3构造要求：

①施工程序为：成孔－清孔－置筋－注浆－喷射第一层细石混凝土－装挂钢丝网－喷射第二层细石混凝土；

②第一层细石混凝土厚7～10cm,第二层细石混凝土厚8cm。

1.8 预应力锚索梁[4] 预应力锚索梁是最近几年发展起来的一种新型加固措施。结构分为锚索和锚梁两部分。1.8.1作用机理

把破碎松散岩层组合连接成整体，并锚固在地层深部稳固的岩体上，通过施加预应力，使锚索长度范围内的软弱岩体（层）挤压密实，提高岩层层面间的正压力和摩阻力，阻止开裂松散岩体位移，从而达到加固边坡的目的。这种方法的最大特点是：可保持既有坡面状态下深入坡体内部进行大范围加固；预先主动对边坡松散岩层施加正压力，起到挤密锁固作用；同时，锚索孔高压注浆，浆液充填裂隙和孔隙，又可提高破碎岩体的强度和整体性；结构简单、工期短、造价低廉。1.8.2适用条件

裂隙和断层发育、防缓边坡工作量巨大的高陡边坡。3.构造要求：

①锚梁：锚梁为钢筋混凝土梁，采用C30混凝土浇注，它不仅为预应力锚索提供反力装置，而且也对边坡岩土有着框箍和压紧作用。②锚梁的施工顺序为：防线挖槽—绑扎钢筋—支模—浇注混凝土。③锚梁与锚索交叉部位预留塑料套管，便于锚索从中间穿过；在锚头部位预埋承压钢板，并与锚梁浇注成整体。

④预应力锚索施工程序为：放点钻孔—编制钢绞线—注浆—张拉锁定。⑤可与喷射混凝土或框格护坡相结合。

2植物防护 2.1 种草 2.1.1适用条件

边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡，一般要求边坡坡度不陡于1:1，边坡坡面水径流速度不超过0.6m/s，长期浸水边坡不适用。2.1.2种植方式

根据施工方法不同，有以下几种方式:（1）种子撒播法：适用于边坡土质较软，厚度在25mm以下的沙性土，23mm以下的粘性土，以及边坡缓于1：1的情况。

（2）喷播法：适用于砾间有砂的砾质土，或厚度在25mm以下的砂质土，厚度在23mm以下的粘性土、亚粘土土坡，或当厚度在25mm以上的硬质土时，在常降暴雨地区，则与铺席工程并用。

（3）客土喷播法[5]：客土喷播技术是一种改善边坡植生环境，促进植物生长，从而在普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡上实现立体绿化、恢复自然植被的新技术。客土喷播法具有广泛的适应性，土质或岩质边坡都适用。

（4）点穴、挖沟法

方法：点穴法是在边坡上用钻具挖掘直径5～8cm、深10～15cm的洞，每平方米约8～12个，将固体肥料等防入，用土、砂等将洞埋住后，再种种子。挖沟法是在边坡大致按水平间隔50cm左右，挖掘10～15cm深的沟，放入肥料后，撒播种子。

适用于：公路两侧的绿化用地立地条件较差的情况，如硬质土或花岗岩风化砂土挖方边坡。

2.2 铺草皮 2.2.1适用条件

各种土质边坡，特别是坡面冲刷比较严重、边坡较陡（可达60°），径流速度达0.6m/s时。2.2.2铺草皮的方式

平铺、水平叠铺、垂直坡面或与坡面成一半破脚的倾斜叠置，以及采用片石等铺砌成方格或拱形边框、方格内铺草皮等。

2.3 植树

适用于：各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡，边坡坡度不陡于1：1.5，在路基边坡和漫水河滩上种植植物，对于加固路基与防护河岸收到良好的效果。可以降低水流速，种在河滩上可促使泥沙淤积，防止水流直接冲刷路堤。植树最好与植草相结合。高等级公路边坡上严禁种乔木。3 柔性支护 3.1 三维植被网[6] 三维植被网又称防侵蚀网，以热塑树脂为原料。结构分为上下两层，上层为一个经双面拉伸的高模量基础层，强度足以防止植被网的变形，并能有效防止水土流失，下层是一层弹性的、规则的、凹凸不平的网包组成。3.1.1作用机理：

三维植被网是由多层塑料凹凸网和高强度平网复合而成的立体网结构。面层外观凹凸不平。材质疏松柔韧，留有90%以上的空间可填充土壤及沙粒，将草籽及表层土壤牢牢护在立体网中间。3.1.2特点

① 固土效果极好。实验证明：在草皮形成之前，当坡度为45度时，三维植被网的固土阻滞率高达97.5%。即使坡面角达到90°时，三维植被网仍可保留阻滞住60%的土壤。

② 抗冲刷能力强。三维网垫及植物根系可起到浅层加筋的作用，这种复合体系具有及强的抗冲刷能力，能够达到有效防护边坡的目的。

③ 网垫原材料采用聚乙烯，无毒且化学性质稳定可靠，埋在地下寿命可达50年以上，即使暴露在阳光下寿命也长达10多年。

④ 草种采用混合草种，生长成坪快；抗逆性强、耐贫瘠、耐粗放式管理等。3.1.3适用条件

设计稳定的土质和岩质边坡，特别是土质贫瘠的边坡和土石混填的边坡可以起到固土防冲并改善植草质量的良好效果。3.2 钢绳网主动防护[9] 通过锚杆和支撑绳以固定方式将钢绳网盖在坡面上。

作用机理为通过固定在锚杆或支撑绳上并施以一定预张拉的钢绳网，以及在用作风化剥落、溜塌或坍落防护中抑制细小颗粒、洒落或土体流失时铺以金属网或土工格栅，对整个边坡形成连续支撑。其预张拉作业使系统紧贴坡面形成了局部岩坡或土体移动或发生细小位移后将其裹缚于原位附近的预应力，从而实现其主动防护的功能。其系统作用原理类似喷锚支护等层面防护体系。然其柔性特征能使系统将局部体中下滑力向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力，从而使系统能承受较大的下滑力，同时它与三维植被网一样与植物配套实现植物防护，使植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体，实现最佳边坡防护和环保。

3.3钢绳网被动防护

该方法是一种能拦截和堆存落石的柔性拦石网，由钢绳网、固定系统、减压环和钢柱四部分组成。3.3.1.适用条件

岩体交互发育、坡面整体性差，有岩崩可能的高路堑边坡。3.3.2作用机理

当落石冲击拦石网时，其冲击力通过网的柔性得以首先消散，并将剩余荷载从冲击点向绳网系统周边逐级加载，最终传到锚固基岩和地层，且由锚杆及其基础承受的最终剩余荷载以达很小的程度。4综合防护

4.1岩质边坡绿化喷播技术[8] 绿化喷播技术，其核心是在岩质坡面营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构。它利用特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子、水泥等混合干料加水后喷射到岩面上，由于水泥的粘结作用，上述混合物可在岩石表面形成一层具有连续空隙的硬化体。一定程度的硬化使种植免遭冲蚀，而空隙内填有种子、土壤、保水材料等，空隙既是种植基质的填充空间，又是植物根系的生长空间。4.1.1适用条件

不仅适用于所有开挖后的岩体边坡，而且对于岩堆、软岩、碎裂岩、散体岩、极酸性土岩以及挡土墙、护面墙、混凝土结构边坡等不宜绿化的恶劣环境。4.1.2施工方法 ①修整边坡

在高速公路边坡支护工程中，坡面比较平整，一般只需清除表面杂物即可。如有非常凹凸的地方须进行处理。②锚杆、挂网

先在坡面上打孔，然后将机编网开卷铺挂在坡面上，再用锚杆或锚钉固定。对于坡度较小（>1:1）、岩体结构稳定的边坡，或已做拱架的陡坡，可不挂网，面向岩面直接喷射混合好的材料。③喷混

材料按比例混合后利用特制喷混机械将混合物加水及PH缓冲剂后喷射到岩面上。喷射分两次进行，首先喷射不含种子的混合料，喷射厚度7～8cm，紧接着第二次喷射含有种子的混合料，喷射厚度2～3cm。喷射混合材料平均厚度10cm,变幅为3～15cm。④覆盖

可在喷射后覆盖无纺布、草帘、遮荫网、稻草等保湿及防止雨水冲刷。⑤养护

喷播后如未下雨则需每天浇水保持土壤湿润。一般7天左右发芽，一个月成坪，两个月覆盖率达90%以上，成坪后可逐渐减少浇水次数。

4.2框格护坡 4.2.1适用条件：

风化较严重的岩质边坡和坡面稳定的较高土质边坡。4.2.2框格形式选择

框格护坡可选用菱形框格、六边形框格、主从式框格等 4.2.3.构造要求：

①框格内植草，通常采用借土喷播法或植草皮等方法。

② 框格形式主要有正方形、菱形、拱形、主肋加斜向横肋或波浪形横肋以及几种几何图形组合等形式，框格及横肋宽0.4～0.6m，主肋宽一般1m左右，框格间距2.5～3.5m。

③ 应根据情况设置固定桩或锚固筋固定。

1。预应力框架锚索植草

深路堑地段边坡防护一般采用预应力框架锚索植草，每级边坡高10m，边坡坡度为1：1，一般设计为第一级为加厚护面墙，第二级为井字梁锚索，第三级为拉伸网植草，边坡为四级时，在护面墙与井字梁锚索之间再设一级拉伸网植草。

框架锚索施工顺序依次为：施工准备、锚孔钻造、锚筋制安、锚孔注浆、砼结构钢筋制安、砼浇注、锚孔张拉锁定及封锚。⑴施工准备

施工前做好施工组织设计，对张拉设备及有关机具进行标定，并按设计要求进行锚索（杆）抗拉拔破坏试验。⑵锚索施工

利用钢管脚手架搭设平台，平台用锚杆与坡面固定，钻机严格按设计孔位、倾角和方位准确就位。锚索钻孔采用干钻施工，达到设计深度后稳钻3～5分钟。岩层破碎时适当放缓钻孔速度，必要时使用跟管钻机钻孔。⑶锚筋制安

钻孔结束后用高压风管清除孔内的岩屑及水，方可进行锚筋体安装。锚筋的制作在相应的制作台及简易工棚内进行，机械切割下料，组装完成后运输至孔位安装，安装时按设计倾角和方位平顺推进，防止中途散束和卡阻。⑷锚孔注浆

注浆的浆体强度不低于40MPa，注浆压力为2MPa左右，采用孔底返浆方法施工，锚孔注浆应在锚孔钻造完成后及时进行，其时间间隔不超过24小时。⑸锚筋张拉锁定

锚索正式张拉前，按10～20%的设计张拉荷载张拉，使各部位接触紧密，然后按设计荷载的25%、50%、75%、100%和110%分级张拉，最后持荷10分钟后卸荷锁定。张拉顺序采用循环张拉，按先左右后中间，先上下后中间和先对角后中间的作业原则进行。⑹锚孔封锚

锚筋锁定后，用机械割除余露锚筋，用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计进行封锚处理。

2。锚杆框架式植草

泥岩、页岩等软岩挖方边坡采用锚杆框架式植草，框架由C25砼及钢筋骨架构成，框架宽30cm，厚30cm。钢筋骨架节点由φ25螺纹钢筋粘结固定，锚杆外露端头与钢筋骨架箍筋焊接连接，并设弯钩连结。⑴锚杆施工

施工时先清刷边坡，搭设支架作为施工平台，然后按设计要求的直径、深度进行钻孔，放入锚杆，最后进行注浆封闭。⑵钢筋骨架绑扎

钢筋骨架在地面上下料和分片绑扎成型，在打入锚杆和注浆后，分片将钢筋骨架挂在锚杆上，并采用焊接与锚杆连接。钢筋骨架安装应与坡面密贴，并设固定锚桩锚固于坡面。⑶立模及浇筑砼

采用组合钢模作为混凝土浇筑模板，螺栓连接，用钢管及圆木加固。砼由拌和站集中生产，搅拌运输车运输，人工倒运入模，插入式振捣器振捣密实。

⑷拉伸网植草

在框架内培耕植土，然后铺设拉伸网并植草，一般在春季和秋季进行，避免在暴雨季节施工，以保证成活率。

3。三维网植草

三维网植草适用于填方边坡高度大于4m时边坡防护，其施工顺序为：平整坡面→坡面浇湿→挂网固定→喷播植草→覆膜养护。

先按设计坡率平整坡面，然后洒水浇湿，再挂三维网，并用U型钉固定。三维网为三层式三维网，底层为一层，网包两层，原材料为聚乙烯，厚度12mm。采用土工绳按锯齿型缝合搭接，搭接宽度为15cm。挂三维网植草每11.25M为一个沉降段,此处不搭接,只在两边采用加密U型钉固定。植草采用液压喷播机完成，喷射完成后及时覆盖塑料薄膜或土工布养护，并适时补浇充足的水分，直至发芽成活为止。

4。挡土墙及护面墙

本段设计的挡土墙为浆砌片石（或砼结构，砼结构按桥涵工程施工），其施工要点如下：

①挡土墙采取人工配合挖掘机开挖基槽；基槽采取无水条件下进行施工，基坑积水采取挖积水坑抽排。

②浆砌石采用挂线挤浆法施工，工艺与排水工程相同。基础砌筑前，人工将基底平整夯实，基底承载力应达到设计要求。片石混凝土分层浇注，插入式振动器振捣，人工抛卸片石。

③挡土墙根据伸缩缝与沉降缝设置位置分段砌筑，泄水孔、碎石反滤层与砌体同步进行。砌筑完成一段后及时用草袋、麻袋覆盖，并洒水进行养护。④路肩挡土墙和路堤坡脚挡土墙与路基填筑同步协调施工，挡土墙每砌筑1m左右进行一次填筑，墙后的填料采用手扶振动冲击夯压实。5.拱形或人字型骨架护坡

施工顺序为：平整坡面→浆砌片石骨架施工→回填耕植土→植草→盖无纺布→前期养护。

路基边坡的深层治理措施 篇5

路基边坡的深层治理措施

通过对路基边坡深层治理措施的.探讨,提出排除深层地下水、土钉支护、锚固技术三种具体治理措施,并通过计算,对其设计方法进行深入论述,对路基边坡深层治理意义重大.

作 者：张琴 ZHANG Qin 作者单位：中交远洲交通勘察设计研究院,河北,石家庄,050051刊 名：交通标准化英文刊名：COMMUNICATIONS STANDARDIZATION年，卷(期)：“”(5)分类号：U213.13关键词：边坡 深层 治理

边坡治理设计方案 篇6

摘要： 丽香区内地貌主要为构造侵蚀、剥蚀高中山地貌与构造侵蚀、溶蚀高中山地貌，路线通过范围内以构造侵蚀、剥蚀中山地貌为主。公路两侧地形起伏变化大，冲沟发育，自然边界陡峻、地质条件复杂。经过地质勘察，公路K12+330～K12+425和K12+425～K12+465两段坡体处于不稳定状态，需要积极采取措施进行防护加固治理，本文应用Ansys软件仿真模拟结合实际情况，对K12+330～K12+425和K12+425～K12+465段边坡进行治理。

Abstract： In Lixiang area，the landform of structural erosion and denudation high and middle mountain and the landform of structural erosion and corrosion high and middle mountain are the main landforms.The structural erosion and denudation high and middle mountain is the main landform in the scope of the route.The fluctuation changes of the topography on the both sides of the road are large，the gully has developed，the natural boundary is steep，geological conditions are complex.By the geological survey，it is found that the slopes of two sections of K12+330～K12+425 and K12+425～K12+465 are in an unstable state，the workers need to actively take measures to strengthen the protection and reinforcement treatment.This paper combines Ansys software simulation with the actual situation to manage the slopes of K12+330～K12+425 and K12+425～K12+465.关键词： 公路边坡；地质条件；Ansys模拟；稳定性分析

Key words： highway slope；geological conditions；Ansys simulation；stability analysis

中图分类号：U418.5+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）13-0108-03

0 引言

21世纪以来，由于全球人口剧增，经济高速发展，人类大型工程活动日益增多，造成了大量的滑坡灾害事件。中国幅员辽阔，地质条件复杂，滑坡等地质灾害频繁发，是世界上滑坡灾害最为严重的国家之一，其中以云贵川等西部地区最为严重。京珠高速公路北段K107边坡，在施工过程中多次发生滑坡，严重危及坡顶信号塔安全。丽香机场专用公路发生大型滑坡，造成严重经济损失。潭邵高速K90+900―K91+080路段边坡在进行路堑开挖时诱发了滑坡，导致工程停工，仅治理费用就高达195万元，造成了巨大的经济损失。经过地质调查丽香公路K12+330～K12+425和K12+425～K12+465两段坡体处于极限稳定状态（部分路段已经发生小型滑坡）需进行加固处理。本文针对该路段边坡情况运用软件模拟结合实际勘察的方法，进行防护加固治理。区域概况

丽香高速公路沿金沙江沿岸路线最低点高程为2033.88m，公路以挖方为主，边坡开挖后坡体裸露，后壁陡峭，岩土松散，破碎处较多。高填方路段存在不稳定边坡，路段出现不同程度的崩塌、滑移。个别路段出现高填方边坡路基沉降，原挡墙和涵洞内壁变形较大等问题。地质构造主要为溶蚀构造岩溶化山地地形地貌，高原面地形平缓，发育有峰丛洼地、漏斗、落水洞等形态，溶蚀裂隙与石牙发育其间，尤其溶蚀洼地特别发育，星罗棋布，呈椭圆形、圆形，但规模均较小。地下水埋深大，主要以岩溶水形式存在，以伏流、暗河形式迳流于沟谷地段排泄。K12+330～K12+425段边坡及其防护工程措施

2.1 K12+330～K12+425段边坡概况

K12+330滑体中原路堤墙已被完全推倒，中部干砌片石挡墙已失效，主滑方向约58°，平均宽度为31m，顺主滑方向长约96m，目前滑体平均厚度为9.4m，局部可达12m，体积约1.40×104m3，小型滑坡，滑动面埋深中层，滑动方式属推移式滑坡。

2.2 K12+330～K12+425段边坡稳定性分析

由图

1、图2所示：K12+330～K12+425段边坡在自重应力状态下，X方向节点水平方向的变形较大，位移最大值出现在三级边坡上。Y方向节点位移最大值出现在五级边坡脚部并且存在沉降变形。边坡的塑性应变较大值出现在粉砂岩层与灰岩层的结合面范围，边坡内部已经成一条贯通的塑性应变带，并且在计算过程中就算不收敛，根据有限元模型极限状态的判据，此塑性带也就是滑动带。边坡的较大变形在三、五级边坡上。随着时间的推移，受水等因素的影响，边坡土质物理力学参数将产生变化，边坡将产生更大的变形，造成较大破坏。该处边坡处于整体处于不稳定状态，在极端天气等条件下易发生浅层滑坍和崩塌，应积极采取措施治理。

2.3 K12+330～K12+425段边坡防护措施

在施作锚索前先应对锚索做拉拔实验。在K12+330～

+340路基左侧坡脚设护脚墙；路基左侧拆除原有挡墙，新建护脚墙；在路基右侧下边坡原挡墙上设置锚索框格梁，在张拉锚索过程中，测量张拉力受荷稳定个时间段相应的钢铰线伸长值，要求钢绞线伸长值与实际量测的伸长值偏差在理论值的5%～10%以内。加固措施综合治理边坡，能够更有效控制边坡位移和岩体完整性，边坡支护采用预应力锚索和滑动带处理的综合加固措施，起到了良好的支护效果。经过加固后的，坡体时效性变形大大降低，即使极端天气下也不会发生大型滑坡。K12+425～K12+465段边坡及其防护工程措施

3.1 K12+425～K12+465段边坡概况

K12+420滑坡主滑方向约32°，平均宽度为22m，顺主滑方向长约65m，目前滑体平均厚度为7.5m，体积约0.56×104m3，局部发生小型滑坡，滑动面埋深中层，滑动方式属推移式滑坡。

3.2 K12+425～K12+465段边坡稳定性分析

由图3-图6显示出：该段边坡在自重应力状态下，X方向节点位移最大值出现在挡土墙中下部位以及边坡中部，即该部分的水平方向的变形较大。Y方向节点位移最大值出现该挡土墙以上部位，路基范围。路基有沉降变形。边坡的塑性应变较大值出现在路基填土层与粉质粘土层的结合面以及粉质粘土与灰岩层的结合面范围，并且从塑性应变等值云图中可以看出在边坡内部已经成一条连续的塑性应变带，该区域内土体的塑性应变较大，易达到破坏状态，此塑性应变带可能成为为边坡的滑动面。从边坡变形图可看出，边坡的较大变形处于边坡中上部分，路基有沉降变形，挡土墙外倾。随着时间的推移，受水等因素的影响，边坡土质物理力学参数变化，边坡将产生更大的变形，造成较大破坏。

3.3 K12+425～K12+465段边坡防护措施

在K12+425～+430段路基边缘设置一排抗滑桩板墙。现浇挡土板高2m，共12根，挂板浇筑时，挂板顶应与路线纵坡一致。距离路基右侧13.5m～14.5m位置（紧靠原挡墙基础）设置6根抗滑桩原挡墙上设置锚索框格梁，建议在施作锚索前先对锚索做拉拔实验。距离原钢筋石笼1m位置依次设置3排？准108mm钢管注浆加固，纵横间距1.5m，梅花形布设。桩身弯矩较小，为了充分发挥抗滑桩的效果在桩头施加约束，使得嵌岩段桩身弯矩更小，在桩周设置一圈旋喷桩帷幕并约束桩头位移，能有效减小桩身弯矩，并使之分布趋于合理，充分发挥抗滑潜力。结论

本文以丽香公路边坡为研究对象，通过Ansys软件模拟分析计算模型和工程并结合实地勘察，对公路K12+245～K12+465和K12+330～K12+425两段坡体处于不稳定状态的边坡采取加固措施，事实证明K12+245～K12+465段坡体通过预应力锚索支护以及增加抗滑桩等措施对改善岩体整体性有良好作用，滑动带处理能有效控制边坡变形，从不同方面改善边坡整体稳定性，经过处理后边坡处于稳定状态，在极端天气（暴雨等）情况下，坡体仍然稳固，大大提高了公路的安全性。

参考文献：

边坡治理设计方案 篇7

1995 年, 由瑞士布鲁克集团首创的柔性防护技术被引入国内边坡地质灾害防治领域[1]。与以往常用的刚性防护相比, 它具有不会增加坡面荷载、不破坏坡面现状、有利于坡面的稳定、工程量小、施工难度不大、采用模块化安装方式简化了施工程序、可以缩短工期、降低工程造价、绿化边坡、美化公路沿线环境等优点。

1 SNS柔性防护

SNS柔性防护是以高强度钢丝绳柔性网 ( 菱形钢丝绳网、环形网、高强度钢丝格栅) 作为主要构成部分以覆盖、紧固来防治坡面岩石崩塌、滚落、碎落等危害的钢丝绳网柔性防护系统。它具有足够的柔性和强度, 对不规则坡面进行灵活主动裹覆, 具有易铺展、施工方便、工期短、不需要封闭交通、经济效益明显等优点。

1.1 SNS柔性防护技术特点

SNS (Safety Netting System) 柔性防护系统是用来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统, 其与以圬工结构为代表的传统方法的主要差别在于系统本身具有的柔性和高强度, 更能适应于抗击集中荷载和高冲击荷载, 且在大量的室内外试验和理论分析计算基础上建立的标准化部件形式, 使系统的设计计算原理趋于科学化和标准化。此外, 系统设置后的较小视觉干扰和最大限度的维持原始地貌和植被、同时可进行人工绿化, 以及在美化环境方面的社会效益是其他方法无法比拟的。

该系统包括主动系统和被动系统两个类型, 主动防护系统通过锚杆和支撑绳固定方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石灾害的坡面上, 从而通过阻止崩塌落石发生或限制崩岩运动范围来实现防止崩塌落石危害的目的。

1.2 SNS主动防护系统的原理

该系统在作用原理上类似于喷锚和土钉墙等面层护坡体系, 但因其柔性特征能使系统将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力, 即局部受载, 整体作用, 从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求[2]。

此外, 由于系统的开放性, 地下水可以自由排泄, 避免了由于地下水压力的升高而引起的边坡失稳问题。该系统除对稳定边坡有一定贡献外, 同时还能抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀, 且对坡面形态特征无特殊要求, 不破坏和改变坡面原有地貌形态和植被生长条件, 其开放特征给随后或今后有条件并需要实施人工坡面绿化保留了必要的条件, 绿色植物能够在其开放的空间上自由生长, 植物根系的固土作用与坡面防护系统结为一体, 从而抑制坡面破坏和水土流失, 反过来又保护了地貌和坡面植被, 实现最佳的边坡防护和环境保护目的。

2 工程概况

平涉公路赤岸～张家头段为沿旧路改建, 与河南省道S229、山西省道S324交汇, 路线全57.98km。按照山岭重丘二级公路标准进行改建, 路基宽8.5m, 路面宽7.0m, 硬路肩宽0.75m, 桥涵与路基同宽, 设计荷载为公路Ⅱ级。

K39+300～K40+050处于太行山与华北平原相毗连的中低山区域, 区内山体斜坡很陡, 大多在50°～60°。该路段地形复杂, 路面两侧山体岩石陡立, 风化严重, 受雨水冲刷, 时有石块滑塌发生, 如图1所示。岩体以石英岩状砂岩为主, 松散的沉积物以粗粒土为主, 在风化与卸载的作用下, 掩体层理常常是呈张开状, 且由于缓倾覆式褶曲分布广泛, 形成易滑塌态势状岩体结构基础, 为此滑塌成为该地段最频繁的地质灾害。

3 SNS柔性防护设计

3.1 方案比选

该处边坡因其紧临公路, 若采用素喷、喷浆挂网、砌挡防护等传统护坡方式, 将要在公路线路上搭建施工平台, 施工工作面狭窄、坡体高陡、施工难度大 ( 存在材料多次倒运、增加竖向运料设备及多层脚手架搭建) 、工期长等特点, 势必会对行车速度及行车安全造成影响, 采用柔性防护系统可有效规避以上缺点。在柔性防护系统施工时, 可采用悬吊索施工的方式, 避免占用行车通道。组合安装方式将极大缩短施工时间, 其施工工期只为传统护坡施工的一半甚至更少, 材料防护寿命将能有效满足公路运营的需求。对局部破碎的防护网可进行更换, 而不对防护整体造成任何影响。开放的防护方式将非常适合自然植被的生长。

下面是SNS柔性防护与其他一些常用防护方式的综合比较, 如表1所示:

3.2 治理方案及施工流程

3.2.1 方案

SNS柔性防护系统, GAR2型防护网为主动防护方式, 是采用4.5m×4.5m正方形模式, 布置2.5m锚杆联接纵 (Φ12) 横 (Φ16) 交错的支撑绳构成的, 每个4.5m×4.5m钢丝绳网格, 内设一张4m×4m的Φ8mm、网孔间距300mm钢绳网, 并在两个网格内并排铺设2.4m×9.2m格栅网 (网孔间距50mm) , 对该处坡面, 可采用标准的锚杆固定方案, 即:外围锚固层采用锚杆, 内层采用2m锚杆的方式达到锚固效果。坡体顶部有大量土层覆盖, 土层较厚, 可采用加长钢丝绳锚杆或采用钢筋长锚杆的方式达到锚固作用。

3.2.2 施工流程

(1) 施工准备。清除坡面防护区域内威胁施工安全的浮土及浮石, 对不利于施工安装和影响系统安装后正常功能发挥的局部地形 (局部堆积体和凸起体等) 进行适当修整。

(2) 锚杆孔定位。放线测量确定锚杆孔位 (根据地形条件, 孔间距可有0.3m的调整量) , 在孔间距允许的调整量范围内, 尽可能在低凹处选定锚杆孔位;对非低凹处或不能满足系统安装后尽可能紧贴坡面的锚杆孔 (一般连续悬空面积不得大于5m2, 否则宜增设长度不小于0.5m的局部锚杆, 该锚杆可采用直径不小于12的带弯钩的钢筋锚杆或不小于2Φ12的双股钢绳锚杆) , 应在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑, 一般口径20cm, 深20cm。

(3) 成孔。按设计深度钻凿锚杆孔并清孔, 孔深应大于设计锚杆长度5～10cm, 孔径不小于42;当受凿岩设备限制时, 构成每根锚杆的两股钢绳可分别锚入两个孔径不小于35 的锚孔内, 形成人字形锚杆, 两股钢绳间夹角为15～30°, 以达到同样的锚固效果;当局部孔位处因地层松散或破碎而不能成孔时, 可以采用断面尺寸不小于0.4m×0.4m的C15混凝土基础置换不能成孔的岩土段。

(4) 打设锚杆。注浆并插入锚杆, 采用标号不低于M20的水泥砂浆, 宜用灰砂比1∶1～1∶2 、水灰比0.45～0.50的水泥砂浆或水灰比0.45～0.50的纯水泥浆, 水泥宜用42.5普通硅酸盐水泥, 优先选用粒径不大于3mm的中细砂, 确保浆液饱满, 在进行下一道工序前注浆体养护不少于3d。

(5) 安装支撑绳。安装纵横向支撑绳, 张拉紧后两端各用2～4个 (支撑绳长度小于15m时为2个, 大于30m时为4个, 其间为3个) 绳卡与锚杆外露环套固定连接。

(6) 铺挂格栅网。从上向下铺挂格栅网, 格栅网间重叠宽度不小于5cm, 两张格栅网间以及必要时格栅网与支撑绳间用<Φ1.5铁丝进行扎结, 当坡度小于45°时, 扎结点间距一般不得大于2m, 当坡度大于45°时, 扎结点间距一般不得大于1m (有条件时本工序可在前一工序前完成, 即将格栅网置于支撑绳之下) 。

(7) 缝合。从上向下铺设钢绳网并缝合, 缝合绳为<Φ8钢绳, 每张钢绳网均用一根长约31 m (或27 m) 的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉, 缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定连接。

(8) 坡面采用厚质基材绿化。

3.3 治理效果分析

治理效果如图2所示。

结合平涉公路改建工程和山区公路的特点, 采用了SNS柔性防护治理K39+300～K40+050段边坡滑塌。其具有以下特点:

(1) 施工速度快, 不影响其它同时进行的施工工程。

(2) 充分利用柔性材料的易铺展性和高防冲击能力。

(3) 充分利用系统的柔性和施工布置的灵活性来最大限度地适应各种复杂的地形地貌环境, 避免或尽可能降低因开挖所造成的环境破坏和对边坡稳定性的危害。

(4) 充分减小视觉干扰和保护原有植被及其生长条件, 并给实施人工绿化提供了可能, 以充分利用植被根系的护坡加固作用和绿色植物的环境绿化美化功能, 将工程治理与环境保护和改造融为一体。

参考文献

[1]贺永梅, 等.边坡柔性防护系统的典型工程应用[J].岩石力学与工程学报, 2006, 25 (2) .

[2]邓卫东.公路边坡稳定技术[M].北京:人民交通出版社, 2006.

边坡治理设计方案 篇8

关键词:锚杆喷锚支护绿化技术经济

1 工程背景

2006年6月8日受强降雨的影响,整个榜山发生大范围的崩塌和坡面泥石(土)流,斜坡受损较严重,其中榜山东侧斜坡(鸳江路榜山之梯)发生的坡面泥石流、崩塌岩土体冲入坡下梧州市长洲区公安分局住宅楼内,造成4人死亡,6人受伤,楼房损坏、财产损失,造成320户近1000人被迫撤离;山顶的气象台因受灾害影响,雷达站停止运转一个多月,办公室及信息楼地面及墙体开裂受损。由于榜山东侧坡脚榜山之梯为梧州市主要商住区,居住有大量居民,斜坡一旦发生大规模失稳,将严重威胁到坡脚榜山之梯居民的生命财产安全。对此梧州市人民政府高度重视,把其列入梧州市“6.8”地质灾害应急治理工程项目。

2 地质概况

山体斜坡土体主要由填土、残坡积粘性土以及寒武系黄洞口组上段全、强风化粉砂岩组成。根据斜坡的岩土的成分、土体结构、物理力学性质试验结果,简述如下:①杂填土:土灰色、褐红色,稍湿,呈松散状,以粘性土为主,含碎石、煤渣、砖头等建筑垃圾,属高压缩性土,透水性强,厚度为0.30～3.80m。②含碎石粉质粘土:系粉砂岩坡积物,棕红、褐黄色,稍湿～湿,可塑～硬塑,以粉质粘土为主,含碎石约10%,粒径一般为2～4cm,呈棱角状。③粉质粘土:系粉砂岩坡积物,棕红、褐黄色,稍湿～湿,可塑～硬塑,以粉粒为主,土质较均匀,属压缩性土,具遇水易软化,强度降低等特点,厚度为0.40～3.50m。④粘土:系粉砂岩坡残积物,棕红、褐黄色,稍湿～湿,硬塑～坚硬,以粉粘粒为主,属中压缩性土。

3边坡支护设计

由于边坡高度较大,面积广,为避免边坡开挖对坡面稳定的影响,边坡支护适宜采用自上而下分段开挖、跟进支护的逆作法施工;另外考虑到边坡岩层的产状、结构构成、节理裂隙发育情况,本次边坡工程对坡面主要采用土钉+框架梁+植草进行稳定加固,部分边坡坡面采用挂网喷混凝土进行防护。根据本边坡工程的特点及施工经验,本工程按性质或工艺不同,主要分为六个分项部分:①削坡清表工程。②截水沟(排水沟)工程。③锚杆支护工程。④混凝土框架梁工程。 ⑤植草绿化工程。其中锚杆+框架梁+植草为本边坡的主要施工项目。

根据设计经验及工程类比,并通过锚杆结构强度验算及外部稳定验算,设计边坡面层倾角采用65°,土钉与面层垂直布置下倾角为10°,垂直与水平间距均为2.5m钉材选用Φ25 热轧螺纹钢筋,钻孔孔径为100mm钉孔注浆材料采用M25水泥砂浆。土钉长度(8～18)m,钉材表面涂环氧树脂以增强抗锈能力。为了使钢筋位于钻孔中心,每隔2m设定位支架。框架梁采用C25混凝土,竖梁、横梁规格为30cm×30cm,间距2.5m×2.5m。框架梁与锚杆连为一体,在框架梁内喷播草籽,进行绿化。

边坡的排水系统是否良好,直接影响到后期的支护效果。因此,根据本工程特点在坡顶外2m处设置底宽80cm×80cm的梯形截水沟,边坡中部设置60cm×60cm的矩形排水沟,坡脚设100cm ×100cm的矩形排水沟,截水沟及排水沟收集的雨水均接入附近的市政排水系统内。坡面上设置泄水孔,孔径为75mm,纵横间距均为2.0m,排水管外倾坡度5%,设不小于50cm的碎石反滤包。

4 施工技术、方法与要求

4.1 削坡施工 工艺流程:施工准备,清理坡面植被,测量放线,人工削土方,土方外运,坡面修整,单项工程验收。

施工技术要求①在清方开挖前作好施工测量,严格控制清方工作量,削方工程应进行严格控制,拟专设一个测量组随挖随测量地形,用测量指导削方整形工作。②施工前,需先进行场地清理,将坡面上的部分杂草、不稳定树木和全部杂物清理出场,然后根据具体坡体形态特征有边坡治理工程设计要求,按设计坡度采取挖除的方法进行削方和坡面整形。③削方整形应由后向前逐层开挖,由于场地坡度较斜,严禁在施工斜坡范围内堆载大量土石方,破碎的土石方要及时的运出场外。④开挖不能超过剖面图中所标志的开挖高程,应严格按照设计所示削坡线施工,保持轮廓线圆顺。⑤采取的削坡程序应保持坡面的稳定,在工程最终验收以前,应对所有的施工坡面稳定和安全负责,在施工过程中,坡面上的不稳定土、石应及时削坡清除以保安全。

削坡技术参数见下表

4.2 锚杆支护施工方法

①锚杆成孔:根据本山体治理工程的性质与特点,抗滑锚杆的锚孔采用风动潜孔锤钻进施工,该施工方法的优点是不需用水及泥浆清孔,能有效地避免冲刷坡体,施工速度快。锚杆孔施工选用潜孔锤机,大部分锚孔直径为φ130mm(图纸上A、B区为φ90mm),配备相应锤体。沿锚杆轴线方向,按设计图纸上不同施工区的要求,每隔2.0m设置一个对中支架(对中支架在现场加工制作);锚杆体按防腐要求进行防腐处理。②锚杆注浆:锚杆注浆材料为M25水泥砂浆,采用Po32.5级水泥配制,设计配合比为:水:水泥:砂=0.45:1:1.25,每立方米砂浆材料用量为360kg:800kg:1000kg。采用孔底返浆注浆法。水泥砂浆搅拌使用普通搅拌机,搅拌机的一次搅拌砂浆量不得小于0.3m3/次,搅拌时间不小于2min。注浆选用UB-2型灰浆挤压泵进行,输送管路宜使用耐压不小于2.0MPa的高压胶管,管口连接采用快速接头以保证注浆速度。

4.3混凝土框架梁工程

①在锚杆施工完成至有一定工作面的时候进行,根据设计开挖坡面放出基槽位置。②混凝土梁截面为300mm×300mm,镶入坡面0.10m～0.20m,所以基槽断面较小,再者受施工环境限制,只有采用人工开挖的方法进行。开挖时注意要使开挖断面垂直于路堑边坡坡面。③选用的木模板在制作厂加工或现场制作安装,外露在基槽部分的模板要加支撑固定,与坡面接触处不需放置模板,混凝土紧贴坡面浇注。④钢筋制作好后进行绑扎。钢筋绑扎前锚杆按要求进行拉拔试验,合格后才能进行下步工序。

本工程混凝土梁钢筋骨架尺寸控制参考数据:主筋间距:±10mm;箍筋间距:±20mm;外形尺寸:±10mm;长度:±100mm;保护层厚度:±5mm。

5 工程效果分析

“锚杆+框架梁支护结构”是一种先进的岩土工程加固支护方法,具有很好的技术经济效果。植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观,这是传统人工护坡所不及的。植草在施工后3～5d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。

参考文献:

[1]安保昭.坡面绿化施工法[M].周庆桐译.北京:人民交通出版社.1988.

[2]中华人民共和国建设部:《建筑边坡工程技术规范》中国建筑工业出版社.(GB50330-2002)[S] 2002.