高速公路左侧山体边坡支护结构设计分析

赵亚军

摘 要：文章以甘肃省境内某高速公路左侧山体边坡为研究对象，对其采用的支护结构设计方法进行了探讨和分析，提出了复合方案对其进行加固处理，有利于边坡支护结构的稳定性。土质坡段按照设计坡率修整坡面，并采用钢筋砼格构梁+锚杆进行了支护设计。

关键词：高速公路；边坡；支护；防护网；钢筋砼格构梁；锚杆

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0086-02

1 工程概况

某高速公路位于甘肃境内，由于公路用地内需开挖左侧山体及场地整平填方，左侧山体的开挖将形成大面积的裸露边坡，届时拟开挖边坡长约700m，高约7～50 m，场地内形成的填方边坡长约671m，高约2.5～4.5m。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50 330-2013）确定边坡安全等级为一级，需要采取有效的设计方案对其进行边坡支护结构的设计。

2 地质条件

2.1 地形地貌

边坡原始地貌为剥蚀残丘，山体植被覆盖率一般，边坡周围人类工程活动较少。边坡所在山体呈南北走向，丘顶高程介于65.10～103.25m之间，山脚高程约27.28～31.63m，相对高差约37.32～71.62m，自然坡度20～26°。自然山体一般植被发育，多为乔木及杂草，局部见黄杏等果木，覆盖率可达80%。坡下拟建高速公路。

2.2 地层岩性

根据区域地质资料及工程地质测绘、钻探等成果资料，区内地层主要有第四系新近沉积冲积层、第四系全新统冲洪积层、第四系中更新统坡残积层和石炭系下统测水组沉积岩，各地层由上至下分述如下：（1）第四系新近沉积冲积层粘土：褐黄色，湿，可塑。光滑，无摇震反应，干强度高，韧性高。零星分布于场地范围内，层厚2.00～9.30m。（2）第四系全新统冲洪积层中砂：褐黄、褐灰等色，主要成分为石英质，混少量粘性土。饱和，稍～中密。零星分布于场地范围内，层厚0.70～3.50m。（3）第四系中更新统坡残积层粉质粘土：褐黄、砖红色，稍湿，可～硬塑状，局部夹有强～中等风化岩块。稍光滑，摇振反应无，干强度高，韧性中等。层厚1.8～8.0m。（4）石炭系下统测水组沉积岩砂岩：褐红、褐黄、灰褐色，以粉砂岩为主，主要成分为长石、石英等，粉、细粒结构，层状构造，泥质、铁质、钙质等胶结。据其风化程度及裂隙发育程度的差异可将其划分为全、强、中风化三层。由于该砂岩层为长石石英砂岩及泥质粉砂岩互层，各岩岩性不一，软硬相间，风化不均，致使该层常出现全、强风化岩中夹中等风化岩。

2.3 水文地质条件

边坡设计区处于剥蚀残丘，根据地下水赋存条件及含水岩组特征，将其划分为松散土类孔隙水、基岩裂隙水两种类型。

3 边坡支护结构设计

3.1 设计参数选取

根据岩土原位测试和室内试验结果，依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50 330-2013）中有关规定，类比同地区同条件的工程经验，边坡体稳定性及边坡支护设计时所需的岩土物理力学参数值，详细选择详见表1。

3.2 边坡截排水系统

由于边坡汇水面积大，地表水受大气降水影响显著，对该边必须进行有组织的排水。具体措施如下：边坡截排水系统包括坡顶截水沟、平台排水沟、坡脚排水沟、纵向跌水沟等几部分。坡顶后缘山体汇水经过截水沟、跌水沟汇集到坡脚排水沟，经过坡脚排水沟汇入到工厂周边的市政排水系统。（1）坡顶设置1000mm×1200mm截水沟，截排坡顶后缘山体汇水，通过纵向排水系统聚流至坡脚排水系统。（2）平台设置400mm×400mm排水沟，截排坡面汇水，通过纵向排水系统聚流至坡脚排水系统。（3）坡脚设置1200mm×1200mm排水沟，边坡坡脚与厂区围墙相临，沿坡脚通长设置排水沟受到厂区内场地限制，因此在边坡东西两侧设置局部排水，汇集坡顶水流。（4）水流流向主要是按设计水流方向由高往低汇流，最后集中到坡底，引入市政排水系统。

3.3 边坡支护方案

因坡体地层岩性变化较大，本着动态设计动态施工的原则，采用复合方案来加固边坡。基岩段主要为挂SNS主动柔性防护网+锚杆进行支护；土质坡段按照设计坡率修整坡面，并采用钢筋砼格构梁+锚杆进行支护，格构梁呈井字形布置，节点处设置锚杆，格构梁之间进行绿化。当施工过程中发现实际地层情况与设计采用地层情况差异较大时，应及时反馈，必要时进行调整。（1）削坡：原则少削坡，土质坡段坡率约为1︰1～1︰0.75，基岩坡段坡率约为1：0.75。（2）钢筋砼格构梁：格构梁截面为400mm×400mm及600mm×600mm两种尺寸，水平间距2500mm，竖向间距2500mm，在格构梁交叉处设置锚杆或锚索，其二者与水平面的夹角为20°（局部为30°），混凝土等级为C25。（3）锚杆：锚杆选用HRB335Ф28热轧钢筋锚杆，长度分别为6m、8m、10m、12m、15m。（4）锚索：1860MPa级别3×7φ5、4×7φ5、5×7φ5、6×7φ5、7×7φ5、8×7φ5钢铰线作为主筋，长度规格分别为20m、25m、28m、30m、35m、40m。（5）柔性防护网：对于局部基岩区域采用挂柔性防护网+锚杆支护形式，钢筋锚杆长4m。（6）毛石混凝土挡土墙：根据规划设计与现状地形的高差分析，挡土墙高度分别为4m、5m、6m。

3.4 边坡绿化方案

边坡支护完成以后应对边坡进行绿化，保证边坡治理完成后能与周边环境相协调。

4 结语

由于本工程岩性的特殊性，以及坡顶LNG管线对于放坡红线的约束性，同时结合生态护坡，对于该公路高边坡采取的支护形式应整体把握，动态设计，当然局部破坏肯定会存在，若对此估计不足，可能造成施工期頻繁变更，因此工程细部设计要进一步深化。

参考文献

[1]徐伟.道路边坡的防护加固技术综述[J].山西建筑，2007（06）：308-309.

[2]赵建强.公路路基边坡支护设计分析[J].交通建设与管理，2014（08）：92-94.