高速公路邊坡滑坡治理措施研究

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1、高速公路邊坡滑坡治理措施研究　　摘要：本文以阿爾及利亞東西高速公路路基邊坡的施工及設(shè)計(jì)為背景，對(duì)國內(nèi)外高速公路的邊坡防護(hù)形式進(jìn)行了歸納和分析，實(shí)用性較強(qiáng)。在建設(shè)高速公路過程中，如果對(duì)路基邊坡缺乏綜合考慮、處理不當(dāng)，就會(huì)延誤工期、造成浪費(fèi)，勢(shì)必破壞生態(tài)環(huán)境。因此，深入研究高速公路邊坡穩(wěn)定性及治理措施具有重要意義。關(guān)鍵詞：高速公路路基；邊坡防護(hù)；穩(wěn)定性；治理措施；中圖分類號(hào)：U213.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A阿爾及利亞東西高速公路是北非馬格里布高速公路的重要組成部分，全長1216KM，橫貫阿爾及利亞北部山谷地區(qū)，地勢(shì)起伏，地質(zhì)情況復(fù)雜。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，根據(jù)不同地區(qū)不同路段的地質(zhì)情況，對(duì)路基邊坡的穩(wěn)定

2、性進(jìn)行了認(rèn)真地分析和設(shè)計(jì)，有效地控制了邊坡失穩(wěn)，降低了工程造價(jià)。促使路基邊坡失穩(wěn)的因素可歸納為自然和人為兩大類，自然因素主要包括巖土性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造、水的作用(降低坡體抗滑力、增加下滑力，故有“十坡九水”之說)9、地形地貌、地震等。人為因素包括開挖坡腳、堆填加載、施工爆破、亂砍濫伐等。路基邊坡的穩(wěn)定性與設(shè)計(jì)及施工都有著直接的關(guān)系，只有在設(shè)計(jì)時(shí)遵循規(guī)范要求，保證排水通暢，在施工的關(guān)鍵部位上嚴(yán)格把控施工工藝，才能取得更佳的防護(hù)效果。一邊坡穩(wěn)定分析的歷史及現(xiàn)狀近年來各種現(xiàn)代科學(xué)理論如系統(tǒng)工程論、數(shù)量理論、信息理論、現(xiàn)代概率統(tǒng)計(jì)論、耗散論、突變理論等用于邊坡研究，為邊坡穩(wěn)定研究提供了新方法

3、，邊坡穩(wěn)定性研究呈現(xiàn)出各種傳統(tǒng)方法不斷完善和新方法不斷提出的局面。目前邊坡穩(wěn)定分析方法可分為三大類。1.1定性分析法定性分析主要是通過工程地質(zhì)勘察和其他調(diào)查方法，對(duì)邊坡穩(wěn)定主要影響因素、可能的變形破壞方式進(jìn)行分析，對(duì)已變形地質(zhì)體的成因及其演化史進(jìn)行分析，從而給出被評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定狀況及可能發(fā)展趨勢(shì)的定性說明。定性分析的優(yōu)點(diǎn)是能綜合考慮多種影響因素，快速對(duì)邊坡的穩(wěn)定狀況及發(fā)展趨勢(shì)作出評(píng)價(jià)，具體有以下幾種。(1)成因歷史分析法該法通過對(duì)邊坡的地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)條件、發(fā)育歷史中的各種變形破壞跡象及其基本規(guī)律和穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行綜合分析，追溯邊坡演變的全過程，對(duì)邊坡穩(wěn)定性的總體狀況、趨勢(shì)和區(qū)域特征作出

4、定性評(píng)價(jià)和預(yù)測，主要用于天然斜坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，是其它分析方法的基礎(chǔ)。(2)工程類比法9該法是將所要研究的邊坡與已經(jīng)研究過的天然斜坡或人工邊坡進(jìn)行類比，以評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性及可能的變形破壞方式，確定其坡角和坡高。工程類比法具有經(jīng)驗(yàn)性和地區(qū)性的特點(diǎn)，是目前常用的一種方法。(3)專家系統(tǒng)法即邊坡工程穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)的智能化計(jì)算機(jī)程序，它把多位邊坡工程專家的知識(shí)、工程經(jīng)驗(yàn)、理論分析、數(shù)值分析、物理模擬、現(xiàn)場監(jiān)測等有機(jī)地組織起來，建成一個(gè)邊坡工程知識(shí)庫，并進(jìn)行推理和決策，對(duì)所研究的邊坡進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，專家系統(tǒng)法可以節(jié)省時(shí)間，降低工程費(fèi)用。1.2定量分析法(1)極限平衡分析法建立在摩爾－庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則、安全系數(shù)

5、定義和靜力平衡條件基礎(chǔ)上，把滑體作為剛體只考慮滑面的極限平衡狀態(tài)，不考慮滑體巖土體的變形和破壞。主要優(yōu)點(diǎn)是歷史長、計(jì)算簡便、計(jì)算結(jié)果較穩(wěn)定，缺點(diǎn)是把滑體作為剛體處理，不能真實(shí)反映內(nèi)部的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，但總體來說是一種較成熟的方法。(2)數(shù)值分析法該方法通過應(yīng)力、應(yīng)變分析求解邊坡的極限荷載，既可用于連續(xù)介質(zhì)，也可以應(yīng)用于不連續(xù)介質(zhì)。目前常用的數(shù)值方法有邊界元法、有限元法、離散元法、無界元法及快速拉格朗日法。91.3非確定性分析方法因?yàn)橛绊戇吰路€(wěn)定的因素很多，實(shí)際中難以準(zhǔn)確提供確定性方法所需要的參數(shù)，且這些參數(shù)具有隨機(jī)性和不確定性。所以建立邊坡穩(wěn)定性分析的非確定性模型，考慮參數(shù)的隨機(jī)性、模糊性

6、是發(fā)展趨勢(shì)。目前非確定性分析方法有可靠性分析法、模糊綜合分析法、灰色系統(tǒng)理論法、突變理論法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。二邊坡治理技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀邊坡治理措施的基本思路一是減小下滑力，二是增加抗滑力。我國公路邊坡以前常采用改變坡體幾何形態(tài)、排水、擋土墻、護(hù)坡、噴漿、土質(zhì)改良、抗滑樁、植被防護(hù)等治理方法，具有安全經(jīng)濟(jì)、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)，但在一定程度上存在持水性差、維護(hù)困難、穩(wěn)定效果欠佳、景觀效果差等缺點(diǎn)，不能滿足高速公路的發(fā)展要求。目前路基邊坡防護(hù)措施有很多，其中比較常用的有：錨桿加固、預(yù)應(yīng)力錨索加固、抗滑擋土墻、格構(gòu)加固、重力罩面等。2.1錨桿加固錨桿加固技術(shù)因其經(jīng)濟(jì)、便捷、受外界影響小等特點(diǎn)，是阿爾及利亞

7、東西高速公路中普遍采用的一種邊坡治理措施。主要采用的原材料是鋼筋錨桿、水泥漿等。利用鋼筋錨桿注漿后與土體間的摩擦力，有效抵制邊坡失穩(wěn)的方法。比較適合含水量低的土質(zhì)邊坡。92.2預(yù)應(yīng)力錨索加固預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)是利用水泥漿、錨索和深層穩(wěn)定巖體之間的膠合力，通過錨索實(shí)現(xiàn)張力的傳遞，制約表面的滑移體，使其和穩(wěn)定的地層相連接，形成一個(gè)堅(jiān)固的整體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡的加固。預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)的特點(diǎn)是深層加固、主動(dòng)加固、具有一定的柔性、