路塹邊坡設(shè)計說明1、 路塹邊坡概況本次設(shè)計路塹邊坡劃分為兩類：深挖路塹邊坡和一般路塹邊坡。2、 路塹邊坡設(shè)計原則及概要2.1設(shè)計原則設(shè)計將體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計理念，貫徹“安全、環(huán)保、經(jīng)濟”的指導(dǎo)方針，并遵循“減載、固腳、強腰、排水、綠化”相結(jié)合的原則，方便施工的原則。1、 綜合治理，防治結(jié)合，一次根治、不留后患；2、 深入分析工程地質(zhì)條件，增強工程預(yù)判，提高技術(shù)措施的針對性；3、 合理放坡、加固適度，盡量做到土石方填挖平衡，減小征地和棄方；4、 “減載、固腳、護腰、排水”提高邊坡整體穩(wěn)定性；5、 技術(shù)措施合理、實用可靠，施工方便、安全；6、 增強邊坡綠化，加固防護工程實用與美觀相結(jié)合，力求工程與環(huán)境協(xié)調(diào)，提高工程社會效益；7、 動態(tài)設(shè)計，信息化施工，力求設(shè)計一施工科學(xué)、合理。2.2一般路塹邊坡設(shè)計概要本次設(shè)計密切結(jié)合工程地質(zhì)情況，在合理設(shè)計坡率條件下，以防護為主、少加固或不加固的原則設(shè)計。僅針對需要收陡邊坡、不良巖土、地下水發(fā)育、邊坡穩(wěn)定性不夠等情況采用加固措施。一般路塹邊坡坡形坡率設(shè)計如下：一般路塹邊坡坡坡率表 表1巖性風(fēng)化程度分級坡高邊坡坡率平臺寬度砂巖、泥巖、泥全風(fēng)化8~10m1:1.00?1:1.252m質(zhì)粉砂巖，或砂強風(fēng)化8~10m1:1.00?1:1.252m泥巖互層中風(fēng)化10m1:0.75?1:1.002m設(shè)計采用細則如下：1、邊坡高度HW12m，根據(jù)邊坡巖性按1:1.00~1:1.25一坡到頂。2、邊坡高度H>12m,采用臺階式設(shè)坡，單級坡高8m或10m,平臺寬2m并設(shè)平臺截水溝。坡率跟3、 地形陡峻地段，按上述坡率設(shè)坡將增加邊坡總高度時，可采用陡坡率收坡，并進行適當(dāng)加固，避免剝山皮式放坡。4、 軟質(zhì)巖（如泥質(zhì)巖類）和受構(gòu)造影響強烈路段，或地形陡峻路段，采用錨桿或錨索框架進行加固。5、 立交范圍內(nèi)弧狀邊坡，可根據(jù)地形適當(dāng)放坡緩坡，避免因節(jié)理裂隙發(fā)育、風(fēng)化等因素造成局部溜塌、垮塌等。6、 順層邊坡，應(yīng)綜合產(chǎn)狀要素及地形地貌，合理采用放坡或收坡加固處理。2.3路塹高邊坡設(shè)計2.3?1路塹高邊坡設(shè)計概要1、 路塹高邊坡的工程地質(zhì)特征（1） 地層巖性：地層巖性及其組合是構(gòu)成高邊坡的物質(zhì)基礎(chǔ)，巖性決定巖石的強度，抗風(fēng)化能力，巖體結(jié)構(gòu)與所能保持的穩(wěn)定邊坡高度及坡度密切相關(guān)。（2） 地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造決定巖層的產(chǎn)狀，節(jié)理裂隙的性質(zhì)及發(fā)育程度，斷層破碎帶的性質(zhì)等，這些因素又決定了路塹邊坡的巖體結(jié)構(gòu)、破碎程度和地下水的賦存情況。（3） 邊坡巖體的風(fēng)化程度：巖體風(fēng)化一方面破壞了巖體的完整性，另一方面使巖石物質(zhì)成份發(fā)生變化，導(dǎo)致巖石物理力學(xué)性質(zhì)的改變，直接影響巖體的強度及其水穩(wěn)性，進而影響路塹邊坡的穩(wěn)定性。（4） 水文地質(zhì)條件：水是造成邊坡失穩(wěn)的主要誘發(fā)因素，地下水軟化巖土體，降低其強度，增大重度而增大了下滑力，有時還產(chǎn)生靜、動水壓力。這些均不利于邊坡的穩(wěn)定。是否存在地下水及其發(fā)育程度是評價邊坡穩(wěn)定的重要因素。2、 路塹邊坡坡形、坡率、坡高及加固措施路塹邊坡的開挖是對山體應(yīng)力狀態(tài)的重大改變，如處理不當(dāng)，將是造成邊坡失穩(wěn)的直接原因。因此路塹邊坡的設(shè)計是否合理是決定路塹邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵，它包括確定坡形、坡率、邊坡高度和加固與防護結(jié)構(gòu)的類型等。故在一定的工程地質(zhì)條件下，路塹邊坡的穩(wěn)定性取決于設(shè)計的坡形坡高及加固措施是否與地質(zhì)條件相適應(yīng)。3、 施工方法、工藝及施工順序施工方法、工藝及施工順序?qū)β穳q邊坡的穩(wěn)定也有很大影響，故應(yīng)結(jié)合不同地質(zhì)條件及工程特性，在設(shè)計合理的前提下，做好施工組織，選擇合理的施工方法及工藝，尤其做好開挖與支擋工程的有機配合。如對穩(wěn)定性風(fēng)險較大的邊坡，必須分級開挖，隨即支擋，挖一級，支擋防護一級，再向下開挖。若一挖到底再進行加固防護，或采用大爆破等不當(dāng)施工方法，可能造成邊坡失穩(wěn)變形，輕則局部坍塌，重則引發(fā)工程滑坡，從而增加工程費用及影響施工進度。4、 其它除上述因素以外，如破壞植被，生產(chǎn)、生活用水管理不善、邊坡上部人為堆載等，均對邊坡的穩(wěn)定有不利的影響。2.3.2路塹高邊坡的變形類型和破壞模式1、 邊坡深層變形邊坡所在山體或斜坡體工程地質(zhì)條件差，有不良坡體結(jié)構(gòu)或巖體結(jié)構(gòu)，有貫通且延伸度長的傾向臨空的不利結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層，地下水發(fā)育，影響范圍深、邊坡較高，存在產(chǎn)生規(guī)模較大的滑坡、坍塌、錯落等坡體整體失穩(wěn)變形的可能，其范圍常超出邊坡范圍。針對此類坡體變形，結(jié)合坡形、坡率設(shè)計，必須采取支擋或加固措施，如預(yù)應(yīng)力錨索框架、錨索框架等，用以固腳強腰，同時輔以必要的排水及減重等措施，確保坡體的穩(wěn)定。2、 邊坡淺層變形在邊坡范圍內(nèi)工程地質(zhì)條件較差，或含水量高，或有傾向臨空的不利結(jié)構(gòu)面，變形破壞可以是一級或數(shù)級邊坡的變形，但破壞深度一般不超過6?7m，如坍塌、淺層滑坡、局部契形體滑動等。針對此類邊坡變形病害，采用改變坡形、坡率或做一些如錨桿框架、仰斜排水孔等一般加固及排水措施，即可防止病害的發(fā)生及變形規(guī)模的進一步擴大。3、 坡面變形當(dāng)邊坡穩(wěn)定性不受其巖土強度、風(fēng)化裂隙面和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的控制而自身穩(wěn)定時，僅因坡面風(fēng)化剝蝕和受水沖刷等產(chǎn)生坡面變形，如剝落、溜坍、沖溝等，破壞深度一般為坡體表層1?2m范圍，此類變形只需采取防護措施（如護面墻、漿砌片石護坡、骨架內(nèi)植草等），即可防止坡面的變形。2.3.3穩(wěn)定性評價及分類路塹高邊坡按穩(wěn)定程度劃分為四類。1、 穩(wěn)定邊坡：工程地質(zhì)條件較好，無不良地質(zhì)特征和不利的構(gòu)造面，邊坡在設(shè)計坡率情況下能保持穩(wěn)定，邊坡不產(chǎn)生變形，不需要采取加固措施，穩(wěn)定系數(shù)KN1.20的邊坡。2、 基本穩(wěn)定邊坡：工程地質(zhì)條件一般，無不良地質(zhì)特征和不利的構(gòu)造面，邊坡在設(shè)計坡率情況下基本保持穩(wěn)定，但在外部不利因素（雨水）影響下，坡面會出現(xiàn)較小的變形或局部破壞，但不會影響道路暢通，坡體不需要加固，只需適當(dāng)調(diào)整邊坡坡率、做好截排水措施和進行坡面防沖刷防護，穩(wěn)定系數(shù)K=1.10?1.20的邊坡。3、 欠穩(wěn)定邊坡：工程地質(zhì)條件較差，有少量不利的構(gòu)造面，但貫通性差，邊坡在設(shè)計坡率情況下不足以保持穩(wěn)定，邊坡范圍內(nèi)可能產(chǎn)生明顯變形或破壞，對道路安全有較大影響，需要調(diào)整邊坡坡率或適當(dāng)加固，穩(wěn)定系數(shù)K=1.0?1.10的邊坡。4、 不穩(wěn)定邊坡：工程地質(zhì)條件差，有不良地質(zhì)特征或不利的構(gòu)造面，邊坡在設(shè)計坡率情況下不能保持穩(wěn)定，坡體可能出現(xiàn)嚴重變形、坍塌或其它破壞，對道路安全有嚴重影響，坡體需要進行加固和防護，穩(wěn)定系數(shù)KW1.0的邊坡。2.3.4高邊坡加固防護設(shè)計思路本線路塹高邊坡設(shè)計遵循“減載、固腳、強腰、排水”的原則，貫徹“建綠色通道，走環(huán)保之路”、“恢復(fù)自然、水土保持、綜合治理、因地制宣、技術(shù)先進、經(jīng)濟美觀”的理念。在卸載受限制，放坡對自然植被影響嚴重的路段，采取“強支擋、弱削方”的原則來加固邊坡；部分工點具備放坡施工條件，采用放坡減載設(shè)計，以縮短工期和降低工程造價。2.3.5坡形坡率設(shè)計邊坡的坡高及坡率根據(jù)工程地質(zhì)類比、力學(xué)計算、生態(tài)環(huán)境保護、綠化的難易程度及行車視覺等綜合考慮確定。本次設(shè)計對地形地貌較緩的山坡，采用放坡減載設(shè)計；對地形地貌陡峻的路段采用弱削方、強支擋的原則，避免“剝山皮”式的刷坡，針對不同坡體巖土結(jié)構(gòu)采用不同坡形坡率設(shè)計：坡形設(shè)計：設(shè)計統(tǒng)一采用臺階式邊坡，最頂上一級坡高不大于12m，其余每級坡高為10m。邊坡平臺一般寬2m，對于高度較大的邊坡，如有卸載條件，常在坡體中部設(shè)計一個或多個6m的寬平臺，以減少坡腳應(yīng)力集中。坡率設(shè)計：根據(jù)各個坡體不同的情況，采用工程地質(zhì)類比的方法，一般路塹邊坡坡率值詳見表2：路塹高邊坡坡坡率表 表2巖性最大坡高每級坡高邊坡坡率平臺寬度砂巖、泥石、泥質(zhì)粉砂巖互層25?45m10m第1級1:0.75，其余1:1.02m45?60m10m第1、2級1:0.75,其余1:1.0第2或3級6m，其余2m>60m10m第1、2級1:0.75,其余1:1.0第2和4級6m，其余2m2.3.6支擋加固工程設(shè)計巖土邊坡常用的支擋加固工程可分為支擋體系（如：各種形式的擋土墻等）和錨式體系（如：一般砂漿錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索等）。不同體系的支擋加固技術(shù)措施，既具有各自的優(yōu)勢，也存在一定的局限性和不足。1、 擋土墻（支擋體系）：本線設(shè)計僅對個別坡高較低而且地形陡峻需要收坡者，采用高2?3m擋墻；2、 預(yù)應(yīng)力錨索（錨式體系）：通過預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)自身特點，錨索體錨入（錨固段）邊坡一定深度，并按設(shè)計需要對錨索體施加一定張拉力，由此錨索體主動對邊坡巖土產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，及時平衡邊坡楔形體、潛在裂面（或滑坡體）產(chǎn)生的下滑力，并有效扼制邊坡松弛區(qū)的發(fā)展，從而達到穩(wěn)定邊坡的目的。3、 鋼筋砂漿錨桿：鋼筋砂漿錨桿用于邊坡淺層變形（坍塌、小型楔體破壞等）的預(yù)防性加固。鋼筋砂漿錨桿配套格梁，增強了坡面的整體性和穩(wěn)定性外，并為巖質(zhì)坡面綠化提供了良好條件。十多年來，國內(nèi)高速公路路塹邊坡已廣為應(yīng)用。2.3.7防護工程設(shè)計防護的作用和目的：一是控制邊坡表層的風(fēng)化速率；二是防止地表雨水沖刷。1、殘坡積層及全風(fēng)化巖地層的邊坡防護：地層呈土或風(fēng)化呈土狀，為防止坡面受雨水沖刷并兼顧美觀，一般采用植物防護，如植樹、植草，形成一個隔離坡面的防護層，以減少雨水下滲和緩沖徑流條件而保護坡面。也采用分割受水面積、減緩雨水流速和及時引排的措施，如各種類型骨架、框架和格梁等。尤其對本線高液限土粉土、粘性土邊坡，由于其長石、云母成分對雨水的作用極其敏感，因此特別需要采用分割受水面積的防護措施。2、 對強、弱風(fēng)化巖質(zhì)和坡率較陡邊坡，普通植草不易成活的情況，采用客土植草和培土植草為主，采用適合本地生長草籽，并加入種子量30?40%的矮灌木籽，有條件時，加適量花卉種子。3、 對軟質(zhì)巖邊坡必要時，設(shè)置高1m腳墻加固坡腳，防止積水浸泡軟化坡腳。4、 邊坡防護根據(jù)以下原則進行選擇：土質(zhì)邊坡和類土質(zhì)邊坡，坡高不大于6m，噴播植草防護；坡高大于6m，采用三維網(wǎng)植草防護；各類型骨架和格梁框架內(nèi)采用三維網(wǎng)植草防護。巖質(zhì)邊坡：強風(fēng)化層采用人字形骨架植草防護或采用6cm厚客土噴播防護。在軟質(zhì)巖強風(fēng)化層采用人字形骨架植草防護；硬質(zhì)巖強風(fēng)化層采用6cm厚客土噴播防護。中?微風(fēng)化層采用8~10cm厚客土噴播。坡殘積層及全風(fēng)化較厚的邊坡：該類巖土體容易受雨水沖刷，宜采用各種類型骨架等措施分割坡面，并適當(dāng)調(diào)小骨架間距，以減小水流的沖刷。邊坡兩端可視面及塹頂部位采用鋪草皮或噴播植草防護。對于每個高邊坡，應(yīng)結(jié)合工程措施和邊坡高度，在適當(dāng)位置設(shè)置檢查踏步，以利于邊坡的檢查、維護；結(jié)合地形地貌，相應(yīng)自然山坡凹槽處的坡面設(shè)置急流槽。5、 防護工程兼顧環(huán)境美觀的考慮本線邊坡大部分均為土質(zhì)邊坡或類土質(zhì)邊坡，在防護工程的設(shè)計時，盡量考慮了采用坡面圬工少(各類骨架)或沒有圬工的防護措施；對于巖性差且需要加固的邊坡，采用格梁、框梁等坡面抑制件作為邊坡傳力的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計提出：第一，所有植草都應(yīng)選擇適合本地生長的草種；第二，所有噴播植草、三維網(wǎng)噴播植草和客土噴播都應(yīng)摻入種子量的30?40%的矮灌木種子混播，使整個坡面營造和諧的邊坡景觀。綠化施工單位應(yīng)合理選擇草種和施工季節(jié)，嚴格施工工藝，及時養(yǎng)生；驗收檢測標準應(yīng)達到：土質(zhì)邊坡綠化植物覆蓋率、成活率不小于95%，巖質(zhì)邊坡綠化植物覆蓋率、成活率不小于80%。通過以上措施，最終實現(xiàn)本路段“安全、環(huán)保、和諧、舒適”的目標。6、為加強邊坡的養(yǎng)護與管理，在邊坡每級坡面適當(dāng)位置結(jié)合檢查踏步，采用C20砼預(yù)制塊砌筑。邊坡坡率陡峻時（邊坡坡率N1:0.5），為方便上坡，在邊坡開口線兩側(cè)與塹頂截水溝范圍內(nèi)設(shè)置檢查踏步。2.3.8排水工程設(shè)計水是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素之一，許多高邊坡滑塌不穩(wěn)定事故都是由水所引發(fā)，因而排水防水成為加固邊坡的一種措施，也是采用其它各類加固措施時，都必須考慮的輔助措施。排水設(shè)計主要分為坡體表面排水及坡體內(nèi)部排水。1、 坡體表面排水：將坡體表面匯水全部通過平臺截水溝排到塹邊兩端的塹頂截水溝。特殊地段，如自然山坡凹槽處的相應(yīng)坡面設(shè)置急流槽，急流槽連通塹頂截水溝。將匯水通過塹頂截水溝排向邊溝排出坡面。塹頂擋水：當(dāng)路塹邊坡為反坡或塹頂匯水面積不大時，可不設(shè)置塹頂截水溝。當(dāng)塹頂山坡有較大的匯水面積時，坡頂外大于3.0m處，設(shè)置0.6m深、底寬0.6m的矩形截水溝，將塹頂匯水引向路基邊溝。截水溝和急流槽均采用C20砼預(yù)制塊砌筑。急流槽內(nèi)做成階梯狀，以起到減緩流速的作用，同時可作為檢查踏步使用。2、 坡體深層排水：對于地下水（孔隙水、裂隙水、斷層破碎帶賦水或巖溶水等）埋藏豐富的邊坡采用斜孔排水的方法，疏導(dǎo)坡體內(nèi)的水，降低地下水位，以提高坡體自身的穩(wěn)定性。斜孔一般深15?20m，孔徑6130mm，斜孔有6。?10°向外斜率，孔內(nèi)放置6110mm硬塑透水管。由于本項目高邊坡均為基巖邊坡，且丘包渾圓獨立，地表水匯水面小，排泄通暢，基巖裂隙水不豐富，故在本階段不進行系統(tǒng)的深層排水設(shè)計，但在施工開挖過程中，發(fā)現(xiàn)地下水豐富的邊坡，應(yīng)在相應(yīng)的位置隨機設(shè)置深層排水孔。3、 邊坡淺層排水：對淺層賦水的邊坡，設(shè)置邊坡滲溝或支撐滲溝疏干坡面。4、 塹頂截水溝及各級平臺截水溝與塹頂截水溝連接的引流槽，可采用灌木遮擋等措施，使邊坡景觀自然協(xié)調(diào)。2.3.9路塹高邊坡方案設(shè)計及方案比選本合同段所有高邊坡均為巖質(zhì)邊坡，地層巖性主要為侏羅系上統(tǒng)沙溪廟組(J2s)的泥巖、砂巖、泥質(zhì)粉砂巖互層，為軟質(zhì)巖。除K181+600?K181+840右側(cè)邊坡巖層產(chǎn)狀為245°N17°,為傾向坡內(nèi)的逆向坡以外，其余巖層傾角均小于8°，主要為2?5°，故邊坡穩(wěn)定性不受巖層面控制。，挖方邊坡整體穩(wěn)定性較好，局部坡面穩(wěn)定性差，由于差異風(fēng)化及卸荷強烈，節(jié)理發(fā)育，易發(fā)生表層剝落、崩塌和掉塊。為保證邊坡的長期穩(wěn)定和安全運營，采取“強腰固腳”加固邊坡原則，一般采用框架梁錨桿(錨索)加固。本次初步設(shè)計選取了較有代表性的工點進行出圖方案設(shè)計。各方案設(shè)計邊坡所采用的加固防護措施、坡形坡率在其所在地層路塹邊坡均有一定的通用性，其詳細設(shè)計參照本次初步設(shè)計方案設(shè)計圖。比選時，在確保邊坡不同設(shè)計方案穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、施工、運營、環(huán)保多方面因素對不同的設(shè)計方案進行比較。從方案的比選中選擇邊坡的最優(yōu)方案定為推薦方案，提高設(shè)計的合理性和針對性。方案比選時，既考慮技術(shù)、經(jīng)濟、景觀、環(huán)保因素外，尚須兼顧土石方調(diào)配需要的原則。由于本項目位于丘陵區(qū)，邊坡多開挖至坡頂，具備放坡條件，故推薦采用放緩邊坡+中下部弱防護的預(yù)加固措施，其中邊坡高度大于45米的段落設(shè)寬平臺，增強邊坡的穩(wěn)定性。高邊坡處治方案比較表萬案方案一方案一名稱放緩邊坡+寬平臺+中下部弱防護放陡邊坡+全坡面強防護主要措施坡率1:0.75?1:1.0，坡高大于45m時設(shè)寬平臺，錨桿長度9-12m，錨索采用4束低噸位坡率1:0.75,不設(shè)寬平臺，錨桿長度12-15m，錨索采用6束高噸位優(yōu)點緩坡景觀效果好,視野開闊彳丁車舒適性較好。防護工程量較小，工期較短。挖方量較小，占地較小，對環(huán)境影響較小。全坡面錨固，對邊坡的加固效好。缺點挖方量較大，占地較多，對環(huán)境影響大。上部邊坡綠化防護不具備加固作用，有局部溜坍的可能。陡坡視野較為狹窄，行車舒適性較差。防護工程量較大，工期較長。造價較低較高比選結(jié)果推薦不推薦根據(jù)地形地質(zhì)條件，高邊坡加固方案如下:路塹高邊坡坡加固設(shè)計一覽表巖性最大坡高加固措施錨桿錨索長度砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖互層20?25m第1級框架錨桿9m25?30m第1級或第1、2級框架錨桿9m30?40m第1、2、3級框架錨桿9m40?52m第1、2、3、4級框架錨桿第1級9m，以上12m52?60m第1、3、5級框架錨桿，第2、4級中部框架錨索，兩側(cè)框架錨桿錨桿第1級9m，以上12m；錨索自由段長15m，錨固段長8m>60m第1、3、5級框架錨桿，第2、4級中部框架錨索，兩側(cè)框架錨桿錨桿第1級9m，以上12m；錨索自由段長15m，錨固段長8m2.3.10監(jiān)測工程的建議為達到信息化施工、動態(tài)設(shè)