山区公路边坡勘察设计探讨
2019-11-28宋正辉
宋正辉
(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 246003)
1 山区公路边坡失稳原因
①岩石节理发育较大,且还会受到风化作用影响,岩石的物理力学指标很低。②公路设计过程中对于滑坡段的岩土性质未能进行深入分析,边坡率的设计值相对较高。施工时没有严格根据公路边坡实际状况采取有效措施,边坡依然按照原设计标准进行开挖,边坡的高度和坡度均较大,无法确保自身稳定性。③边坡在完成开挖以后,没有采取有效的防护措施,使得边坡土石长期暴露在外,导致风化与冲刷十分严重。④山区降雨量较大,雨水通过边坡表面渗入至内部。雨水渗入边坡后,不仅会使岩土受到孔隙水压力及裂缝水压力等作用的影响,增大边坡滑动力,降低其稳定性,而且在其作用下,岩土会发生软化,大大降低边坡自身的抗滑力。
2 山区公路边坡勘察设计原则
山区公路边坡的形成过程比较复杂,施工时间较长,使得山区公路边坡出现的灾害具有明显的突发性,为了保证山区公路边坡地质灾害得到更好预防,降低边坡地质灾害的危害性,做好相应的勘察设计工作特别关键。由于公路施工工艺的不断进步,公路勘察设计理念也在不断更新,山区公路勘察设计并非一成不变,设计人员要定期更新公路边坡勘察设计理念,建设美丽公路。
3 山区公路边坡勘察设计要点
3.1 重视地质选线
在进行山区高速公路边坡勘察工作中,不仅需要采用先进的勘察技术和设备,而且还应该坚持安全性和经济型原则,这样才能有效提升地质勘察质量,保证勘察结果精度,从而为工程设计提供可靠的参考依据。另外,在山区高速公路勘察设计中,地质选线以及线路方案优化至关重要。在进行地质选线过程中,应该尽量选择地质条件比较好、地质灾害比较少的区域,尽量避免地质环境对于勘察结果的影响,同时,在进行高速公路选线过程中,还应该对地质环境因素进行综合分析,秉持协调性原则。除此以外,还需要注意的是,对于不可避免的恶劣地质条件以及特殊地段,应该兼顾适时性,优化设计方案,而这就要求地质勘察技术人员能够与路线设计人员加强沟通和交流,对于拟定的工程线路进行全面勘察,对于重点区域,还应该进行实地调查测绘,这样才能够充分掌握实际地质信息,并结合实际情况对设计方案进行调节。
3.2 采用先进的RS 与GPS 技术
山区地质条件比较复杂,而且地形地貌多变,在进行边坡勘察时,如果采用传统的外业勘察技术,则勘察效率比较低,而且勘察成本比较高,容易受到自然环境因素的影响,勘察质量无法得到保障。对此,可以采用先进的RS 技术以及GPS 技术,这样不仅能够有效提高地质勘察工作效率,而且还能够保证勘察精度,从而为工程设计提供可靠的参考依据。其中RS 技术图像真实度比较高,而且覆盖面比较广,能够有效消除地形条件的不良影响,在获得地质图象的基础上,采用读图软件对图象进行分析处理,能够有效避免不良地质对于勘察精度的影响。
3.3 科学选择山区公路边坡形状
山区公路边坡形状主要分为三种,分别是直线形、折线形、台阶形。所谓折线形,主要指的是由上而下顺序,结合山区岩土特性而设计的边坡形式,如果采用折线形边坡设计方案,施工人员要明确挖方高度,并结合山区岩土密实度和破碎度,尽量采用稳定性较好的折线形边坡施工方案进行施工。在设置山区公路边坡点的过程当中,不宜设置太多的边坡点,通常设置三个边坡点,保证山区公路边坡施工质量得到有效掌控,防止山区公路边坡点受降雨的影响。
直线形边坡,比较适用于岩土性质类似的山区公路边坡施工当中,当公路岩坡高度较小时,由坡顶到坡底部均采用统一的坡度。与直线形与折线形边坡形式不同,台阶形边坡形式比较复杂,在岩土层分离位置,亦或是边坡的中间位置, 合理布设平台的形式称为台阶形边坡。在设置台阶平台的过程当中,设计人员还要设计坡度为3% 的横坡,保证台阶上的降雨得到更好排除,使得山区公路边坡
更为稳定。
3.4 妥善确定公路边坡坡度
对于山区公路边坡设计人员来说,要科学确定公路边坡的坡度,并妥善选择土质边坡与岩石边坡。如果采用土质边坡设计方案,设计人员需要根据当地山区的岩土体密度、包括地表水的含量、边坡高度等等,合理确定公路边坡的坡度。因为山区公路的车流量特别大,公路在正常运行过程当中,受外界因素影响较大,使得山区公路养护难度不断加大。故在进行山区公路边坡设计过程中,设计人员要控制边坡坡度取值,通常在1∶1 到1∶1.75 间,保证山区公路边坡的稳定性得到更好提升。
3.5 合理优化公路边坡率
由于山区岩石种类与数量多、土壤含量少, 并且土质为粘土较多,故山区公路边坡的稳定性较差,在开展山区公路边坡设计工作时,设计人员要摒弃原有的指标规范,运用最新的指标规范,进一步提升山区公路边坡的可靠性。若山区公路施工场地降雨比较少,可以采取拱形骨架坡面设计方法进行设计,有效提升公路边坡设计方案的实施水平。
4 结语
山区高速公路边坡稳定性直接影响整个高速公路的使用性能。在高速公路勘察过程中,应该采用先进的勘察技术和设备进行实地勘察,这样不仅能够有效提高勘察工作效率,而且有利于提高勘察精度,从而为工程设计提供可靠的参考数据。