公路高边坡优化设计论文

摘要：针对市政高边坡工程，规范合理的高边坡防护施工工艺不仅能降低工后灾害发生的概率，提高边坡工后安全性、稳定性以及使用生命周期，还能降低后期工程建设维修费用。因此，在基于高边坡防护工程建设的基本原则下，应综合考量工程地质情况和建设目标要求，对高边坡防护施工工艺进行优化调整，并监督施工过程，以此保证工程的整体质量。下面是小编为大家整理的《公路高边坡优化设计论文 (精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

公路高边坡优化设计论文 篇1：

公路高边坡稳定性评价及支护优化设计分析

【摘要】基于公路施工期变形事故屡屡出现，针对地质复杂地区的公路高边坡的施工进度快、地质环境复杂以及数量多的特点，形成一套具有较强操作性的公路边坡优化设计。通过对高边坡稳定性进行分析，对于高边坡的破坏程度实施科学性地判断，并结合检测信息对于边坡的潜在隐患进行排查，以获得边坡治理设计中所需要的设计，通过反馈信息对支护的效果以验证，并实施优化设计，以将最终的方案确定下来，确保公路高边坡施工顺利并加快进度。

【关键词】公路高边坡；稳定性评价；支护优化设计

高边坡分为土质边坡和岩质边坡，当岩质边坡的高度超过30米，土质边坡的高度超过20米，即为高边坡。公路的路线越长，所经过的地质条件就会相对复杂，边坡的数量也会随着增多。除了显性的边坡之外，还存在潜在的失稳边坡。在施工的进程中，这些潜在的失稳边坡就会在施工作业的作用下，出现失稳变形的现象。此外，公路边坡的特殊性还在于其为永久边坡，无论是考虑到地质灾害预见经验不足，还是提高运营期的安全系数，对于高边坡都要根据地质条件做好支护优化设计工作。目前对于高边坡支护优化设计以对单体边坡设计为主。验证高边坡的稳定性所采用的方法为极限平衡法，参考检测反馈信息，将优化设计方案制定出来。本论文以某段高速公路的40个高边坡为例，对于支护优化设计进行探索。

一、高边坡普查

高边坡普查是对于公路施工现场开展地质勘察和环境考察工作。工作的重点是在施工前对于公路的权限高边坡都要进行调查，已将边坡岩体的结构特征明确区分，并对于已出现变形破坏现象要进行分析，并采取必要的措施补救。对于高边坡普查的目的是提出高边坡优化设计方案，并将重点研究边坡筛选出来。公路边坡往往地质条件较为复杂而缺乏稳定性，边坡的高度大于40米。符合研究条件的边坡只有满足了其中的两个条件，就可以进行筛选，并作为重点研究对象。

二、重点高边坡稳定性评价

高边坡岩土体具有地质过程特征。从地质学的角度刻划，评价岩石高边坡稳定性就是要给予边坡变形破坏的机制进行研究，采用数值模拟的方法模拟岩体高边坡的破坏演变过程，根据模拟控制结果评价高边坡的稳定性。变形稳定性分析采取变形理论的稳定性分析与强度理论的稳定性分析结合的方法，形成建立在模拟控制基础上的岩体高边坡稳定性评价，并提出控制方法。

在整个的高边坡施工阶段，高边坡稳定性评价以及支护优化设计始终贯穿于其中，形成一个动态的评价过程。根据高边坡实际特征，可以判断其破坏模式分为结构面控制型和最大剪应力面控制型。那么在工作流程上所形成的技术思路为：根据高边坡变形稳定性分析数据，对于边坡的可能性变形破坏模式进行判断，并分析变形破坏的发展过程。对于潜在滑动面位置的判断，可以根据所监测到的变形破坏信息为参考依据。在支护优化设计上，引荐强度稳定性分析方法，将必要的设计数据计算出来。为了验证支护的效果，可以对于支护的结构与边坡之间所形成的作用关系来完成，以对于设计不断的完善、优化。

从地质状况的角度审视公路的岩体结构，该公路的沿线上分布着板岩和千枚岩，部分地区已经出现了破碎结构，并以层状呈现出来形成倾倒变形体。根据勘测结果，在40个高边坡中，有近一半的边坡已经出现了倾倒变形现象，主要是受到岩体结构的影响，一些折断面则受到岩体特征的影响。那么对于倾倒变形体的评价则要采用以下的途径。

倾倒变形的范围可以采用离散元法对于倾倒变形的演化过程进行模拟，根据公路现场地质实际状况将地质模型建立起来。边坡变形破坏模式可以采用边坡稳定性评价方法进行研究。潜在滑动面的确定上，可以二维有限元研究方法，这主要是针对没有发生变形的边坡或者是变形程度较小的边坡的内应力、变形程度进行分析。如果边坡的变形程度很大，就要采用二维有限元法对于边坡的分布特征进行分期，并以勘测信息以及施工的各种反馈信息作为参考，以获得准确的滑动面位置。边坡稳定性评价所采用的是强度理论，并在此基础上计算出支护设计的参数。

三、重點高边坡支护优化设计

高边坡支护方案的选定，主要是根据变形破坏的“过程模拟”对于岩石体的演化以及变形破坏机制进行研究，以根据变形破坏的实际情况拟定设计方案。设计主要采用的是初步静力学设计，并运用数值模拟研究岩石体与工程结构的作用，以此为依据对于高边坡进行优化设计。不同的破坏模式的边坡所采用的支护方案也会有所不同。针对于原设计方案，要使其得到进一步优化以符合实际需要，就要将“过程控制”技术纳入其中，地质模型要表达准确并建立在高边坡变形控制以及灾害控制的指导基础上，以形成边坡稳定性评价的关键条件，采取必要的支护措施将高边坡的变形控制在规定范围内，并通过监测获得反馈信息验证其效果。高边坡优化设计见下表。

高边坡优化设计方案

结论：

综上所述，本论文针对公路高边坡的稳定性以及优化设计的思路和方法进行探讨，通过变形稳定性的分析，并对于边坡可能破坏的模式以及变形破坏的发展过程进行评价分析，以对高边坡稳定性进一步评价，为支护优化设计提高参考。

参考文献

[1]贾致荣，郭忠印，房建国.济青高速公路南线路堑边坡动态优化设计[J].公路，2002（12）.

[2]黄润秋.岩石高边坡发育的动力过程及其稳定性控制[J].岩石力学与工程学报，2008.27（08）.

[3]巨能攀，赵建军，邓辉.黄山高速滑移弯曲边坡变形机制分析及应急治理[J].地球科学进展，2008.23（05）.

[4]SINGH V K， SINGH J K， KUM AR A.Geotechnical study for optimizing the slope Design of a deep open-pit mine，India[J].Bulletin of Engineering Geology and the Environment，2005，64（3）.

[5]巨能攀，赵建军，邓辉，黄润秋.公路高边坡稳定性评价及支护优化设计[J].岩石力学与工程学报，2009.28（06）.

作者：段春华

公路高边坡优化设计论文 篇2：

公路工程路基高边坡防护的优化设计分析

摘要：针对市政高边坡工程，规范合理的高边坡防护施工工艺不仅能降低工后灾害发生的概率，提高边坡工后安全性、稳定性以及使用生命周期，还能降低后期工程建设维修费用。因此，在基于高边坡防护工程建设的基本原则下，应综合考量工程地质情况和建设目标要求，对高边坡防护施工工艺进行优化调整，并监督施工过程，以此保证工程的整体质量。

关键词：路基防护;高边坡;质量控制;要点

高边坡路基防护是针对路基挖方段，高边坡边缘容易出现滑坡、坍塌等情况所进行的一种防护措施。高边坡路基防护要有针对性的对符合当地自然条件和实际应用需求的因素考虑进去，并采取有效措施来减少对于施工项目的质量影响。1路基高边坡防护施工工艺基本原则

1.1经济实用

在实际工程建设过程中，实现工程的安全、经济、高效和实用等特性，一直是建设者追求的目标。因此，在市政路基高边坡防护工程中，要依据现场工程地质勘察资料和工程建设的目的及要求，严格按照现有的高边坡防护工程施工规范标准施工，防止因施工不当导致返工造成成本增加。此外，应严格控制施工材料的选取和采购。

1.2绿色环保

在践行绿色发展理念的今天，工程建设领域也必须遵循绿色环保原则。由于很多市政公路以及高速公路在城市周边和山间修建，其高边坡防护路基势必会侵占原有的绿地、草地和林地，对环境破坏较大。因此，高边坡工程完工后，应对工程破坏的原有绿色植被进行恢复，同时合理处置工程弃土。

1.3稳固使用

市政路基工程作为重要的基础设施建设工程，其工程安全质量关乎社会经济发展和人民生活福祉，确保高边坡防护工程的稳固使用意义重大。同时本着安全性和经济性的原则，路基高边坡防护工程必须保证其在使用过程中的安全性、稳定性和持久性，这也是工程建设领域的最基本原则。

2施工技术要点及方法

2.1坡面刷坡及平台修整作业

挡土墙开挖和施工过程中为保证边坡上部土方稳定，首先进行坡面刷坡，从小桩号向大桩号侧施工，竖向施工应从二级边坡向一级边坡施工，每级边坡从坡顶至坡脚进行刷坡，一级边坡坡率为1∶1，二级边坡坡率为1∶1，根据偏距放出坡脚线和平台外边线确定平台宽度，刷坡机械采用2台SK260挖掘机，采用自卸汽车若干装运弃方。刷坡完成后设置临时排水沟，坡面排水应与隧道排水相对应，为防止流水冲刷排水沟底和侧壁，沟底侧壁用彩条布覆盖。平台设置横向截水沟用于拦截坡面排水，并将水流在边坡小桩号侧集中排除至施工区域，截水沟底部及侧壁用彩条布覆盖。

2.2挡土墙施工

（1）挡土墙基础放样

纵向每2m布置一道墙坡脚高程和偏距放出坡脚的控制点，并用涂红油漆的木桩作标记，再用石灰将开挖控制点连接形成一条开挖线。根据设计图纸要求挡土墙顶开挖线坡率1∶1，为保证开挖线的保存和醒目，在挡土墙坡脚用涂油红油漆的木桩做标记，再用石灰将开挖控制点连接形成一条开挖线。

（2）挡土墙开挖

挡土墙开挖顺序为从大桩号向小桩号进行开挖，开挖方式为跳仓开挖，每段开挖长度为10m，机械为主，人工为辅，机械开挖至距基础底部30cm时用人工进行开挖，严禁超挖。第一段挡土墙施工完成后再进行第三段10m开挖，若遇地质突变情况时，须重新划分开挖长度，沉降缝应设置在突变处。擋土墙开挖坡率图纸设计为1∶0.2（岩石坡率），素填土适当放缓坡率，且向里侧超挖50cm（水平宽度）。根据图纸要求挡墙基础开挖宽度为2.81m，根据图纸地勘资料挡墙底部基础为强分化泥岩或中分化泥岩，所以基坑坡率为1∶0.3，开挖过程中发现实际地质不符合设计图纸地质状况则立即停止开挖，并将地质状况报告监理，取得设计方案后再进行开挖。基础开挖完成立即进行地基承载力检测和基槽尺寸验收。为保证基坑排水顺畅，在基坑底设置临时排水沟，在基坑端头设置积水井，积水及时用污水泵抽出基坑外。由于挡土墙施工周期长，开挖面暴露时间长，受雨水冲涮大，则需要用篷布或彩条布将基坑开挖面进行覆盖。

（3）挡墙基础处理及检测

每一段挡土墙基础开挖完成后及时修整，检查基础底面的尺寸和高程是否符合图纸要求，检测地基承载力是否满足200kPa，若基底承载力小于设计承载力要求时，则立即报告监理工程师，取得设计变更方案后方可施工。

（4）挡土墙墙身施工

1）模板安装。第一次浇筑模板安装时，考虑施工方便宜选用高度不大于1.5m模板且模板厚度1.5cm，模板横行背楞采用5cm×8cm的木方，5cm厚度面贴模板安装间距为10cm。若用旧模板则进行对表面的砼及杂物清除并涂刷合格脱模剂。模板在安装过程中做临时支撑，待竖向双钢管背楞和横向钢管安装完成后对临时支撑拆除，模板安装完成后用墨斗弹出砼浇筑线，距浇筑线下20cm须进行预埋上层模板支撑钢筋，横向间距50cm，预埋钢筋采用C20，长度50cm。

2）泄水管安装。根据图纸设计要求，泄水管最下排高出地面或常水位30cm，其上下左右间距2m，交错布置泄水管材料为A100mmPVC管。所以在模板安装之前在模板相应位置预留安装泄水管的孔洞，孔洞大小为A100mm。泄水管在模板加固安装完成后再进行安装泄水管且坡度为5%，浇筑前进出水口用胶带缠绕密封与模板紧密接触，内用砂填充。浇筑完成后取出胶带，掏出填充砂，在墙背端的泄水管入口用透水土工布包裹做反滤层。

3）片石砼浇筑。C25片石砼中片石含量不得大于25%，C25片石砼石料采用石质一致、不易风化、无裂缝、抗压强度不小于30MPa的片石。C25砼由商砼站集中拌合，经砼运输车运至现场。由于挡土墙作业面狭小且距黄河较近，所以砼输送设备采用地泵输送，片石采用人工配合挖掘机投放浇筑顺序为先浇砼再投放片石。浇筑速度控制在0.6m/h以内，浇筑顺序从小桩号向大桩号侧分层浇筑，每层浇筑厚度不大于30cm。在浇筑的过程中安排专职人员对模板进行检查，若出现模板漏浆、跑模和错位，立即停止浇筑，对漏浆处封堵，对跑模和错位处用调整顶托方式推直至模板恢复原状。浇筑过程中采用A50mm插入式振捣器进行振捣，振捣间距控制在500～600mm范围内，并且插入下层砼20cm，在每个振捣点要控制振捣时间，避免漏振和过振，表面不再出现气泡和泛出灰浆为准。在振捣过程中应避让泄水管，以免泄水管灌入砼失去其排水功能。

4）模板拆除。在所浇筑砼达到设计强度的2.5MPa方可拆模。竖向拆模顺序为从高处向低处拆除。在拆除的过程中施工作业人员必须佩戴安全帽、悬挂安全带，安全带悬挂在预埋的钢筋处。横向拆模顺序为拆除缆绳、斜撑后拆除横行钢管、拉杆、竖向双钢管和模板，墙体前后模板同时拆除。拆除的模板、钢管等材料采用小型吊机吊下，并在墙底分类码放整齐，严禁向下抛物。

5）墙体养护。为防止砼水化热和干缩使砼形成裂缝，应在模板拆除后立即用土工布覆盖进行洒水养护，养护时间不得少于7d。

结语：路基高边坡防护施工作业的施工质量影响到整个挖方段的路基通车安全和施工安全，在设计施工检验和维修保养时，必须根据实际情况因地制宜的选择合适的施工方式、施工方法、施工材料。提前考虑到可能会影响到最终完成质量的因素，并在施工作业过程中对这些影响因素进行提前预判，在施工计划安排上提前进行施工方案设计。

参考文献

[1]楼湘平.路基高边坡防护工程施工技术探讨[J].黑龙江交通科技，2020，43（10）：6-7.DOI：10.16402/j.cnki.issn1008-3383.2020.10.003.

[2]王二赞.公路路基高边坡防护的设计核心探究[J].河南科技，2020，39（28）：118-120

[3]李舜.公路路基高边坡防护设计分析[J].工程技术研究，2020，5（16）：205-206.DOI：10.19537/j.cnki.2096-2789.2020.16.093.

[4]陈孝勇.路基高边坡防护工程施工技术研究[J].青海交通科技，2019（06）：41-43

作者：罗康

公路高边坡优化设计论文 篇3：

高速公路高边坡锚固护坡综合治理施工技术探究实践

摘要：锚固支护是高速公路高边坡护坡综合治理的常用手段，其能有效保障高边坡的稳定性，为高速公路工程建设和应用奠定良好基础。本文在阐述高速公路高边坡类型及施工特征的基础上，分析高速公路边坡破坏类型，并指出高边坡锚固护坡综合治理施工技术要点，期望能为高高边坡支护施工提供参考，促进高速公路工程建设的有序开展。

关键词：高速公路;高边坡;锚固支护;综合治理

引言

高速公路是我国公路基础设施建设的重要内容，其直接关系着公路运输的效率、稳定性和安全性，对于区域经济发展具有深刻影响。当前高速公路施工具有边坡环境复杂的特点，这给工程项目建设质量造成了较大影响，有必要开展工程项目边坡锚固综合治理工作。

1 高速公路边坡类型及施工特征

1.1 边坡类型

高速公路工程建设涉及较广的施工范围，其边坡环境具有复杂性特点。从高边坡整体属性来看，其表现为不同类型。譬如基于岩性差异，可将高边坡分为土质边坡和岩质边坡，前者边坡主要成分为土，主要根据土的性之间进行二次划分，而后者以岩石为主要成分，根据岩石的性质与形态进行二次划分。从坡高层面来看，除低边坡、中高边坡外，高边坡、超高边坡也是较为常见的类型，其中高边坡高度多出于15～30m之间。另外根据坡长的差异，可将边坡分为短边坡、中长边坡和长边坡，其中短边坡的坡长小于100m，而长边坡的长度超过300m，中长边坡坡长处于100～300m之间[1]。

1.2 边坡施工特征

边坡是高速公路施工最基本的内容之一，为充分保证高速公路施工质量，人们对于高速公路边坡施工提出了较高要求。结合工程建设实际可知，高速公路边坡施工具有以下特征：一方面，高速公路为带状特殊结构，其施工中会遇到不同类型的地形，同时各地区的水文环境、气候条件具有较大差异性，项目施工具有环境复杂的特点。另一方面，高边坡的稳定性直接关系着高速公路的使用寿命，并且对于高速公路的运行安全具有较大影响。基于这一特征，人们对于高速公路的边坡支护施工提出了较高的要求，从施工技术来看，除锚固综合整治施工、水泥混凝土砌体保护施工外，工程桩支护、挂网防护等都是极为重要的施工方式，这些边坡支护方式本身具有专业性强，技术要求高的特点，给项目施工带来较大难度。此外，新时期，绿色施工理念深入人心，在高边坡支护施工中，人们还要求在保证支护质量的基础上，考虑高速公路建设工程的生态效益，这使得项目施工具有生态控制严格的特点。项目施工中，系统考虑这些工程建设建设特征，并针对性地进行施工技术的优化处理，可有效保证工程建设综合效益。

2 高速公路边坡破坏类型

2.1 坍塌

高速公路与边坡所处的环境具有复杂性的特点，其在项目建设施工、运营管理中受多重因素影响，并因此会产生多种破坏类型，出泥石流破坏、降雨破坏外，滑坡、坍塌等都是较为常见的破坏类型，其中滑坡、坍塌发生的概率较高，其对于高速公路稳定性和安全性的整体影响较大。就坍塌而言，其多发生在坡度较大的山路上。一般认为，受自身结构类型、种类、重力等因素的影响，土体会脱离其原有的结构产生崩塌问题，通常将规模较大的坍塌称为山崩，而将规模较小的脱落称为碎落。从坍塌类型来看，落石型、流动性、滑坡型是较为常见的三种类型。要注意的是，当发生坍塌问题时，一次崩塌过程可能会出现多种崩塌形式，且崩塌形式之间也可能形成相互转换。在高速公路边坡综合整治施工中，需严格防控坍塌破坏，确保高速公路运行的安全性[2]。

2.2 滑坡

滑坡是在特定地质条件下发生的一种工程病害。其指的是山坡岩石在其自身的重力影响下滑动的过程，这一过程有特定的路径，滑动过程较为缓慢，具有一定的周期性。在强降雨等特殊情况下爱，滑坡显现较为剧烈。

3 基于高速公路施工的高边坡锚固护坡综合治理施工技术要点

3.1 锚固护坡施工类型

锚固支护在高边坡综合整治中应用较多，其一般分为三种类型。其一，在高边坡技术的支撑下，对坡脚以上一定高度的坡体进行防护，该支护手段下，不仅能防止边坡下部坡面受外界降水浸湿冲刷，而且能避免坡体的局部脱落，此外其在崩塌问题预防中具有积极作用。其二，若边坡本身的坡度较缓，则可通过种草、抹面等等方式进行防护，这样能预防皮面受雨水冲刷，并防止雨水沿着节理进入到坡体中对边坡造成损坏。其三，高速公路项目施工中，有的边坡的稳定性较差，对此可通过土钉墙、锚杆支护等手段对其进行加固处理。相比较而言，锚杆支护在高边坡锚固护坡综合治理中应用较多，其能通过快速、高效的施工，保证高边坡的稳定性和安全性。项目施工中，为充分保证高边坡锚固施工中质量，需规范开展定位、整理坡面工作，随后在完成锚杆制作、框架梁制作后，还需按照钻洗孔、锚孔镇浆和锚杆安装的顺序进行项目施工，以此来保证工程项目的建设质量，提升高边坡综合整治施工的整体质量。

3.2 高边坡锚杆锚固护坡综合治理

3.2.1 定位及坡面整治

规范化地开展前期准备工作，能为高边坡锚杆锚固技术的应用奠定良好基础。在工程建设初期，需系統开展高边坡地区等工程测量工作，以此来掌握工程建设区域的地质水文情况，了解工程建设的有利条件和限制因素，以此来为工程项目设计和后期施工奠定良好基础。在完成项目初期勘察后，还需要结合这些地质报告和预先设计的施工技术，进行锚杆的准确定位，在锚杆定位过程中，需重点考虑本地区的地质条件和土质条件，并重视预应力设计要求的控制，以此来完成准确定位，在高边坡锚杆定位后，需对其进行标记处理，并规范设置水准点和变形观测点。锚杆支护正式开工前，需系统完成坡面整治工作，坡面整治需先对挖方坡进行整治，实际处理中，需清除原有地表的岩石、松动杂石等杂物，随后在保证边坡壁表粗糙度的基础上，需进行喷射混凝土施工，并且在湿喷混凝土中，需采用高压水喷锡，保证整体的湿润程度。

3.2.2 锚杆制作

锚杆材质、制作质量直接關系着后期的支护效果。在锚杆材料控制中，应系统检查锚杆长度、厚度、垫板尺寸等移速，并对、螺帽尺寸及外锚头长度等参数进行控制，满足后期下料需要。在锚杆切割时，应重视砂轮机的使用，同时需通过闪光焊对锚杆进行连接处理。要注意的是，针对定位支架的安装，需使用绑扎工艺进行捆扎固定，并且重视连接处、锚杆的检查，对合格锚杆规格和孔号进行编号标记。最后在锚杆完成品存放中，需通过塑料布、黄油和浸渍油脂的进行裸露不分地保护，避免锚杆因潮湿腐蚀。

3.2.3 钻孔清空

使用锚杆支护手段进行高边坡综合整治时，采用风洞干钻或潜孔钻进方式进行钻孔施工。在钻孔式，需重视钻孔角度调整，避免出现钻孔切斜问题。钻孔达到深度后撤出，采用高压空气将孔中的杂物清除;随后需重视空位检查和清孔处理，钻孔孔位偏差不超过20mm，偏度不超过5%。完成清孔施工后，要求孔底物沉渣等物质。

3.2.4 注浆和安装

高速公路与锚杆支护锚杆安装及注浆极端，要求对照孔号、锚杆编号，利用人工和人力结合的方式，将浆管与锚杆一同放入钻孔当中。注浆过程中，在高速低压注浆工艺下，由孔底开始注浆。要求注浆压力一般控制在0.1～0.3MPa，当砂浆溢出后，再采用低速高压的方式注浆。在一些工程项目中，为保证锚杆支护质量，还需结合挂网进行边坡防护，在挂网过程中，一般采用机制镀锌铁丝网，要求铁丝的质量保持在3.0mm，抗压强度保持在380MPa，保证边坡防护的整体质量[3]。

4 结语

锚固支护高速公路高边坡综合治理的重要手段，其适应了复杂的边坡施工环境，满足了高速公路工程建设需要。新时期，人们只有充分认识到锚固护坡技术优势特征，结合工程实际，深化其技术要点的把控，才能有效提升工程项目建设质量，促进高速公路建设工程的有序发展。

参考文献

[1]吴兵，梁瑶，唐晓波，等.锚索与抗滑桩组合加固折线型滑面高边坡受力计算及优化设计[J].公路交通科技，2021，38（3）：40-48.

[2]张艳，杨韵可，李红杰.高边坡压力分散型锚索应力变化数值模拟研究[J].价值工程，2021，40（6）：125-126.

[3]赖天文，雷浩，武志信，等.玄武岩纤维增强复合材料在高边坡防护中的振动台试验研究[J].岩土力学，2021，42（2）：390-400.

作者：戴仕鹏