桩锚预加固措施在道路拓宽工程的应用.pdf

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1、广东建材2010年第7期施工技术桩锚预加固措施在道路拓宽工程的应用文建鹏(深圳市勘察测绘院有限公司)摘要：既有道路的拓宽工程中，因对现有路堑边坡实施开挖造成边坡整体失稳破坏时有发生，为了寻求合理的施工方法及边坡防护措施确保边坡施工过程安全，结合工程实际，采用桩锚预加同措施对开挖边坡实施处治，通过基于变形理论的数值全过程模拟手段，得出了适用于路堑边坡稳定性分析及控制的方法。关键词：预应力锚索桩；预加固：道路拓宽；控制措施1前言近年来，我国交通事业得到迅猛发展，既有道路的设计宽度已满足不了日益增长的车辆通行，迫切需求对现行道路实施拓宽改造、结构性升级。各地的道路拓改建设发展红火，然而

2、由于缺乏相关风险意识或施工管理不当等原因，拓建过程中因对既有道路路堑边坡的开挖导致堑坡失稳破坏的现象时有发生。许多工程实践都表明大多数路堑边坡的失稳破坏都是开挖施工方法不当或控制变形措施不合理造成的。路堑边坡工程的稳定性对于道路主体工程有着非同寻常的意义。所以，研究路堑边坡的开挖变形规律，寻求合理的开挖施工方法，采用有效的工程措施控制坡体的过量变形，对于确保路堑边坡工程安全稳定有着重要意义。湘南某大道拓宽改造工程是在现有公路的基础上进行，它的建设将极大地改善当地的交通条件，对加快当地经济带的建设具有十分重要的意义，具有巨大的经济和社会效益。道路沿线地势起伏较大，工程施工过程中，两

3、侧路堑开挖将形成多处边坡工程，且沿线坡顶多处布设有高压线塔群，因而增加了施工风险，对防护措施也提出了更高要求。本文以该大道拓改工程K7+260～K7+580段右侧路堑边坡设计和实时防护为研究对象，开展了相关研究。2边坡工程概况2．1地形地貌湘南某大道路线走向约呈东西向，研究对象路堑边坡地形简单，地面高程182．I"一227．7m，山体自然坡度30～40。。坡脚原为重力式挡土墙，但大部分在设计前期已经被挖除，原路堑边坡坡面西端施工有框格锚杆支护，中段为重力式护坡挡墙，东端为自然边坡，坡顶有一高压电塔。由于道路拓宽，受地形条件限制，新规划的道路右边线位于现路堑边坡坡脚线右侧约10m位

4、置，如图1所示。因而道路拓宽将不可避免的对原右侧路堑边坡进行开挖，现场调查时，边坡东段部分坡脚已开挖，局部位置出现小规模的牵引式滑塌，坡体总体上处于稳定状态。图1湘南某大道K7段近景2．2地层岩性该路堑边坡为土石混合边坡，据勘察区出露及施工揭露地层，钻探、地质调查及室内试验结果，研究区路堑边坡通过段第四系覆盖层为残坡积(Q4e卜由t)粉质粘土，下伏基岩为石炭系大塘组测水段(C．dz)粉砂质页岩夹砂岩，基岩总体为强～中风化状。各地层野外特征自上而下分叙如下：(1)杂填土：主要成份为亚粘土，风化砂岩碎石及块石组成，局部含建筑垃圾。本地层处于开挖红线之内，在进行开挖时将全部被挖除。(2

5、)含碎石亚粘土：属砂页岩风化坡残积物，可见残存页理，黄褐色，主要成份为亚粘土，局部含风化砂岩碎石，稍湿一湿，可塑一硬塑。(3)强风化粉砂质页岩夹砂岩：灰黄色，主要为粉砂质页岩，间夹粉砂岩、石英砂岩、炭质页岩等，岩石破碎，指标极差，属于强风化软岩一极软岩，遇水易软化。(4)中风化粉砂质页岩夹砂岩：灰黄色，主要为粉砂一43—施工技术广东建材2010年第7期质页岩，间夹粉砂岩、石英砂岩、炭质页岩等，岩石较破碎，指标一般，属中风化软岩，遇水易软化。设计所需参数是根据勘察资料结合该研究区地质调查最终并通过岩土参数反算确定，相关岩土参数指标如表1所示。表1岩土体材料物理力学参数取值容重粘聚力

6、内摩擦角弹性模量岩土名称泊松比／kN．m4／kPa／(o)f姆a②粘土19．61822O．415③强风岩20．52025O．3830④中风化岩20．515350．3610002．3水文地质条件该边坡地形起伏较大，山体较陡峻，有利于地表水的排泄。地表水不发育，未见明显地表水体。地下水主要为植物根系滞水和孔隙水，评价认为地下水对该边坡的影响不大。2．4区域地质构造根据野外调查与勘探成果及l：20万《区域地质图》和1：5万《区域地质报告》等资料表明，边坡山体地质构造简单。为单斜构造，下伏基岩节理裂隙较发育，延展性一般，未见影响路堑稳定的不良地质构造通过。3工程处治措施及分析3．1边坡变

7、形破坏机制边坡在长期的地质历史过程中，其稳定状态周而复始的进行着：变形、破坏和破坏后的继续运动三个不同演化阶段。边坡失稳破坏的形式很多，从地质上分，主要有坍塌、崩塌、落石、滑塌、错落、倾倒等。但其中数量最多、危害最严重的是边坡滑塌的破坏形式。滑塌，是斜坡上的岩体或土体，在重力和其他外力作用下，沿坡体内新形成的滑面整体向下以滑移为主的现象。对于开挖边坡的变形破坏，最为常见的主要以滑塌类型为主。开挖活动改变了原有地质环境的平衡，导致坡体发生过大变形而在其内部形成潜在滑面，使得边坡沿潜