開挖地質條件完善設汁論文

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論文摘要:簡要介紹了路塹高邊坡工程的動態設計。

論文關鍵詞:路塹高邊坡動態設計

1概述

規范一般認為，巖質邊坡高度大于30m，土質邊坡高度大于20m即為高邊坡。由于地質條件的隱蔽性、復雜性以及勘探測試條件的局限性，致使地質勘探和測試資料不可能全面揭示邊坡的本來面貌，加上施工過程中的不確定因素過多，使得這類間題的力學分析難度比較大，也很難與實際情況相符。而隨著邊坡施工的進行，地質狀況逐漸明晰，甚至會出現旁的未預料的地質清況。因此按照一般的設計模式:地質勘察一，力學分桿卜設汁一施工這樣的思路來進行高邊坡的設計是不完善的。它實際上是州種靜態的設計過程，并不能很好地舌應工程中出現的各種情況，有時會大大增加投資，甚至會發生安全事故，造成人員傷亡和極壞的社會影響。而這正是目前牙良多設計人員在邊坡設計時所采用白方法，其缺陷是明顯的。路塹邊坡的隱定性，與設訓是否合理，所采用的施工方法有著密切的關系。設計是否合理，與所采用的工程措施能否與工程地質條件相適應有關。設計是在一定的工程地質調查，地質鉆探基礎上進行的，但因地質條件的復雜性，加之地質工作的局限性，前期的地質調查和地質擬淑」工作并不能充分反映各個工點的地質情況，所以設計的工程措施有時不能和實際的地質條件相適應，這就需要在施工過程中，根據開挖所揭示的工程地質條件對設汁不斷修正完善。另一方面，在施工中運用各種手段收集有歲沙也質及施工工藝等相關資料，對保證邊坡的穩定十分重要。針對虎門威遠港口大橋接線工程路塹高邊坡工程的動態設計過程，探討高邊坡工程的一種動態設計模式。

2程地質概況

根據廣東省地質構造綱要圖，工程位于東莞斷凹盆地中南部邊緣外側的加里東構造層上，有一條北西向的推測斷層自本區紹呂艾;距邊坡北東5公里，為博羅大斷裂，走向北東。在早古生代，本區處于準地槽活動時期，區內沉積著砂泥質巖石。加里東運動使下古生界沉積產生強烈的褶皺，并拌有花崗巖、花崗閃長巖的侵人。沉積巖和侵人巖都發生了強烈的區域變質作用，形成區內廣布的各種變質巖。根據鉆探揭示，邊坡區」創靈主要由下古生界基巖組成，未發現第四紀地層變動及錯位跡象。

3動態設訓信息

由于工程地質條件的復雜性及多變性，所采用的邊坡防護工程措施不能也不可能與實際清況完全相符，這澎詐爵要在路塹邊坡開挖過程中，不斷收集邊坡的地質資料，并將施工清況及時反饋到設計，不斷修改完善設訓，以使設計更好地適應工程的貢條件。

3.1周邊類似工程的設計資料和自然穩定山體的邊坡資料

由于同一地區的地質形成具有一定的相似性，特別是自然隱定山體的坡度具有重要的參考價值，它是具有相似地質的山體邊坡穩定計算的實踐檢驗，這對設計之初確定邊坡坡度和力學分析具有重要的參考作用。此外，類似的已完工工程已經接受了實踐的檢驗，也是初步設計必要的參考條件。

3.2開挖施工中揭示的地質資料

在每級邊坡的開挖過程中，首先從暴露部分的巖面獲取相關資料，它主要包括:巖性、產狀、節理和風化}I變。有時還需要鉆孔巖合取徉，獲取坡體深層巖體的物理力學性質，進而加揮多方整個坡體所處地質條件的力學認識，有助于補充完善設計。

3.3施工中的監測資料

在開挖坡體的整個過程中，進行實時監測是必要的。監測的內容主要有坡體位移、坡面位移、裂縫的產生、發展和趨向，坡體內的巖體壓力和坡面支擋加固結構物下的巖體壓力。這些監測資料對于檢驗設計質量、進一步完善設計及后續施工都有重要作用。

在巖石高邊坡的邊設計、邊開挖的動態設計過程中，施工的動態資料是這個設計體系中重要的外在輸人。正是這種不斷的信息輸人，才使得邊坡開挖這個環節的設計不斷在前一級的基礎上再上新臺階。這種不斷完善的設計過程使施工的結果不斷地接近工程實際的需要。這樣經過若干次循環往復，最終可得到符合實尿壽要的經濟合理的設計結果。

4動態設計的流程

高邊坡是將地質體的一部分改造成為人工工程，其安全穩定性同地質條件和人為改造(即設計與施工)的程度密切相關，而地質條件的復雜多變，施工程序和方法受外界因素影響大，甚至地質資料不足.盲目性設計，因此高邊坡設計是一種超前的、具有一定風險性的預測設計。這就同人們所要求的安全穩定之間不可避卿也產生矛盾，為解決矛盾就靄要把施工過程中不斷發現的新情況及時傳遞給設計，不斷修改、完善甚至重新設計，才使對立的問題統一起來，即動態設計。

在各級邊坡的施工中，將所有匯總資料及時地同最近作為設訓依據的地質勘探調查資料相比較，判斷是否有較大的誤差;同時，及時整理分析監鋇l資料，以此作為判斷合理性的重要依據。經過比較或監測結果表明設計具有不合理性時，均應優化修改設計，于是在下一級的邊坡施工中就可以采用優化設計后的結果;若本紅6立坡施工中的情況比較王里想，則按預定設訓進人下一級邊坡的施工，直到各級邊坡創至完成。

5工程應用

作者對虎門威遠港口大橋接線工程的高邊坡進行了動態設計。在設訓之初，經地質調查、周邊類似工程的對比和經驗分析，確定了兩種方案:大開挖放坡和牛斷干(索)支護。根據地質鉆孔資料建立了力學模型，其安全穩定性均滿足要求。考慮到經濟性和業主方面的要求，大膽地采用了邊坡分4級開挖放坡.從下到上分為1-4級.三、四級邊坡坡比為1:0.75，高度15m;一、二級邊坡坡比為1:05,邊坡高度15m，一級邊坡高度10m。均采用漿砌片石窗孑匕式護面墻的方案。但在三、四級邊坡的開挖中發現邊坡大部分為較密實的土質邊坡，和原先按軟質泥巖計算的地質情況不符，致使開挖過程中多處發生坍塌，施工受阻。說明淵地質和現有地質不相吻合，同時對邊坡周邊的自然山體進行類比發現，有些與本工程坡度基本相同的自然山坡也發生了小規模的坡體崩塌。于是針劉地質狀況對設計進行了第一次修正，滿足安全穩定性和不受用地限制的情況下，在經濟性分析比較后，發現三、四級邊坡采用放坡設計優于錨桿支護設計的經濟性和可操作性，決定坡度改為1:1，仍采用放坡和漿砌片石窗孔式護面墻的施工方案。在進行第二級邊坡的開挖時發現坡面大部分為中等風化的泥巖等軟質w石，有兩條斜向的破碎帶通過坡體至第一級邊坡。這是地質資料中所沒有勘察到的新間題。同時發現山體頂部出項了兩條橫向的裂縫，開挖的邊坡相續發生了小規模的崩塌掉塊塌方，數量從幾方到幾十方不等，于是二級邊坡暫停施工，加強又賺J。期間除因暴雨沖刷未及防護使邊坡發生/l、規模的傾倒崩塌外，二、三級邊坡的位移未有大幅度的改變。經邊坡地質方面的專家到現場進行勘察，一致認為坡體應盡早維護，防止/l}、規模的崩塌誘發大規模的塌方。裂縫屬于前期的干縮和強烈卸荷引起的邊坡體受拉開裂，裂縫擴.展到一定程度應該能夠保持穩定，但必須予以封閉，防止水沿彬函道滲人坡體，引發事故。

施工進行到此時，天氣較為惡劣，廣東地區發生了百年一遇連綿不斷的強降雨，加之邊坡很陡，漿砌片石窗孑匕式護面墻已很難滿足安全的要求，在二、三、四級邊坡施工開挖揭示的地質資料基礎上匯總各方資料并和周邊相似工程的邊坡進行了類比，對建立的力學模型進行了適當的修改，以此模型為基礎，進行了一、二級邊坡的設訓優化.決定首先對邊坡噴一層3cm厚的水泥砂漿，防止雨水滲人和暴雨對坡體的沖刷引發塌方，采用X28預應力錨桿地探蜘寸坡體進行力A固，梁間掛網噴漿。二之U紅坡的錨桿長12m，錨固段長8m,孔徑為13cm.預應力為150KN;一級邊坡的錨桿長8m，錨固段長6m.孔徑為13cm，預應力為120KN。經比較，其經濟可行性較好，優于放坡及錨索等設訓方案。

在第一級邊坡的開挖施工中，所揭示的地質狀況與預測相符，為進一步完善模型補充了重要的資料。在一、二級邊坡的施工中正值雨季，且為廣東省百年一遇的情況，本工程經歷了此次考驗，邊坡完好無位移、變形，裂縫穩定無大幅度擴展，至今一年有余，說明一、二級邊坡的支護措施起到了顯著的作用。到此高邊坡的動態側卜全部完成。但監測還應進行，及時反饋給淵十進行分析，確保邊坡在以后運行中的穩定性。