本文來源于公眾號:悠游2019
作者:成永剛,博士,教高,注冊巖土工程師,中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會滑坡與工程邊坡分會理事,中國土木工程學(xué)會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員,國際工程地質(zhì)協(xié)會會員,中國國家公路建設(shè)項目評標(biāo)專家,四川省交通運輸專業(yè)人才教育專家。
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邊坡設(shè)計是綜合坡體地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面、建筑材料、新構(gòu)造運動、控制性構(gòu)筑物、環(huán)水保(有時與領(lǐng)導(dǎo)決策有關(guān))等多因素綜合確定。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)資料合理設(shè)計邊坡,切忌“軟件帶帽”造成邊坡設(shè)計的“快速”而不合理,譬如“剝山皮”式設(shè)計。
1、某邊坡由(1)粉質(zhì)粘土;(2)強風(fēng)化粉砂巖;(3)中風(fēng)化粉砂巖構(gòu)成,坡體無地下水。坡體產(chǎn)狀為68°∠37°,巖石裂隙較發(fā)育,主要發(fā)育兩組裂隙,產(chǎn)狀為15°∠83 °和38°∠66°,坡向150°。技術(shù)人員采用1:0.75坡率設(shè)置,坡高20m。其代表性斷面圖如下:
圖1 欠合理的“剝山皮”式設(shè)計
該邊坡若結(jié)合實際地質(zhì)資料進(jìn)行收坡,邊坡高度由20m降低為8m,防護(hù)工程與挖方規(guī)模大幅減小,環(huán)境友好性大為提高,優(yōu)化為斷面如下:
圖2 優(yōu)化后的邊坡設(shè)計
2、某邊坡由(1)粉質(zhì)粘土;(2)強風(fēng)化粉砂巖;(3)中風(fēng)化粉砂巖。坡體無地下水。坡體產(chǎn)狀為260°∠16°,巖石裂隙較發(fā)育,坡向160°。技術(shù)人員采用1:0.75~1:1坡率設(shè)置,坡高43.1m。其代表性斷面圖如下:
圖3 欠合理的“剝山皮”式設(shè)計
該邊坡若結(jié)合實際地質(zhì)資料進(jìn)行收坡,邊坡高度由43.1m降低為8.5m,防護(hù)工程與挖方規(guī)模大幅減小,環(huán)境友好性大為提高,優(yōu)化為斷面如下:
圖4優(yōu)化后的邊坡設(shè)計
3、某邊坡由(1)粉質(zhì)粘土;(2)強風(fēng)化粉砂巖;(3)中風(fēng)化粉砂巖。坡體無地下水。坡體產(chǎn)狀為68°∠37°,巖石裂隙較發(fā)育,主要發(fā)育兩組裂隙,產(chǎn)狀為15°∠83° 和38°∠66°,坡向250°。技術(shù)人員采用1:0.75~1:1坡率設(shè)置,坡高41.8m。其代表性斷面圖如下:
圖5 欠合理的“剝山皮”式設(shè)計
該邊坡若結(jié)合實際地質(zhì)資料進(jìn)行收坡,邊坡高度由41.8m降低為8.5m,防護(hù)工程與挖方規(guī)模大幅減小,環(huán)境友好性大為提高,優(yōu)化為斷面如下:
圖6優(yōu)化后的邊坡設(shè)計
4、(1)強風(fēng)化凝灰?guī)r;(2)中風(fēng)化凝灰?guī)r,(3)微風(fēng)化凝灰?guī)r,坡體地下水發(fā)育。坡體發(fā)育的主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀為246°∠20°,235°∠30°,220°∠50°,結(jié)構(gòu)面延伸長度約為0.5~1.0m,坡向約73°。技術(shù)人員采用1:0.5~1:0.75坡率設(shè)置,坡高44.3m。其代表性斷面圖如下:
圖7欠合理的“緩坡率”設(shè)計
該方案的邊坡坡口線距直徑1.5m的輸油管線水平距離只有7m,安全隱患非常大。若結(jié)合實際地質(zhì)資料、輸油管線這個控制性構(gòu)筑物進(jìn)行收坡,則邊坡高度由44.3m降低為34.4m,邊坡坡口線距輸油管線的水平距離加大為23m,工程的安全性大幅提高,優(yōu)化為斷面如下:
圖8優(yōu)化后的邊坡設(shè)計
以上筆者舉了自己在工程中遇到的四個“小浪花”,希望達(dá)到拋磚引玉的作用。“剝山皮”式設(shè)計實為設(shè)計大忌,它常造成設(shè)計品質(zhì)大幅下降,邊坡高度過快增加,破壞植被,增加后期防護(hù)與養(yǎng)護(hù)成本,且坡面受大氣影響程度明顯增加,從而造成暴雨工況下邊坡穩(wěn)定性大幅降低。希望此類“事故”(姑且定為事故吧)越少越好。