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本文来源于公众号:悠游2019
作者:成永刚,博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事,中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员,国际工程地质协会会员,中国国家公路建设项目评标专家,四川省交通运输专业人才教育专家。
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边坡设计是综合坡体地形地貌、地层岩性、地质构造、结构面、建筑材料、新构造运动、控制性构筑物、环水保(有时与领导决策有关)等多因素综合确定。技术人员应根据具体地质资料合理设计边坡,切忌“软件带帽”造成边坡设计的“快速”而不合理,譬如“剥山皮”式设计。
1、某边坡由(1)粉质粘土;(2)强风化粉砂岩;(3)中风化粉砂岩构成,坡体无地下水。坡体产状为68°∠37°,岩石裂隙较发育,主要发育两组裂隙,产状为15°∠83 °和38°∠66°,坡向150°。技术人员采用1:0.75坡率设置,坡高20m。其代表性断面图如下:
图1 欠合理的“剥山皮”式设计
该边坡若结合实际地质资料进行收坡,边坡高度由20m降低为8m,防护工程与挖方规模大幅减小,环境友好性大为提高,优化为断面如下:
图2 优化后的边坡设计
2、某边坡由(1)粉质粘土;(2)强风化粉砂岩;(3)中风化粉砂岩。坡体无地下水。坡体产状为260°∠16°,岩石裂隙较发育,坡向160°。技术人员采用1:0.75~1:1坡率设置,坡高43.1m。其代表性断面图如下:
图3 欠合理的“剥山皮”式设计
该边坡若结合实际地质资料进行收坡,边坡高度由43.1m降低为8.5m,防护工程与挖方规模大幅减小,环境友好性大为提高,优化为断面如下:
图4优化后的边坡设计
3、某边坡由(1)粉质粘土;(2)强风化粉砂岩;(3)中风化粉砂岩。坡体无地下水。坡体产状为68°∠37°,岩石裂隙较发育,主要发育两组裂隙,产状为15°∠83° 和38°∠66°,坡向250°。技术人员采用1:0.75~1:1坡率设置,坡高41.8m。其代表性断面图如下:
图5 欠合理的“剥山皮”式设计
该边坡若结合实际地质资料进行收坡,边坡高度由41.8m降低为8.5m,防护工程与挖方规模大幅减小,环境友好性大为提高,优化为断面如下:
图6优化后的边坡设计
4、(1)强风化凝灰岩;(2)中风化凝灰岩,(3)微风化凝灰岩,坡体地下水发育。坡体发育的主要结构面产状为246°∠20°,235°∠30°,220°∠50°,结构面延伸长度约为0.5~1.0m,坡向约73°。技术人员采用1:0.5~1:0.75坡率设置,坡高44.3m。其代表性断面图如下:
图7欠合理的“缓坡率”设计
该方案的边坡坡口线距直径1.5m的输油管线水平距离只有7m,安全隐患非常大。若结合实际地质资料、输油管线这个控制性构筑物进行收坡,则边坡高度由44.3m降低为34.4m,边坡坡口线距输油管线的水平距离加大为23m,工程的安全性大幅提高,优化为断面如下:
图8优化后的边坡设计
以上笔者举了自己在工程中遇到的四个“小浪花”,希望达到抛砖引玉的作用。“剥山皮”式设计实为设计大忌,它常造成设计品质大幅下降,边坡高度过快增加,破坏植被,增加后期防护与养护成本,且坡面受大气影响程度明显增加,从而造成暴雨工况下边坡稳定性大幅降低。希望此类“事故”(姑且定为事故吧)越少越好。