
高速公路路堑边坡是一种人工开挖的永久性边坡,其稳定性具有重要的意义。本文通过一个典型的路堑边坡工程实例,就动态设计的应用做一个粗浅探讨期望能为边坡工程设计理论和方法提供一些帮助,减少边坡工程设计的人为性和随意性,提高防护加固工程设计的合理性和可靠性。
随着人口的增长和土地资源的开发,边坡问题己变成同地震和火山相并列的全球性三大地质灾害(源)之一。边坡问题也一直是我国工程界的热点问题及岩土工程界中比较常见的技术间题之一。它涉及高层建筑基坑边坡,公路边坡,铁道边坡,水电工程边坡,矿山开采工程边坡。近年来,随着人类工程活动规模的不断扩大和场区工程地质条件的限制,因边坡失稳引起的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害给人们的生命和财产带来了巨大损失,边坡的稳定性问题日益突出。
1工程概况
某路堑高边坡工程预设计采用缓坡刷方结合宽平台方案开挖4级,坡高34m,采用普通防护;边坡开挖3级以后,地质复核发现边坡工程地质条件存在较明显差异.故调整设计方案,增加防护加固工程;后因持续暴雨冲击,已基本开挖完成的坡体出现失稳现象,滑体前缘反翘剪出口距坡脚最远约20m,如图1所示。由于该边坡设计、开挖阶段动态设计和变形阶段动态设计三个阶段,为较典型边坡破坏案例,其分析和治理涵盖了岩质路堑高边坡动态设计的主要流程和方法。因此,本文以此为例来阐述有关岩质路堑高边坡动态方法的应用。
2边坡工程预设计
2.1工程地质基础
该边坡场区属低山丘陵地貌,场地内及附近未发现有对边坡稳定性有影响的断裂构造,设计高速公路侧切一圆形山包以深挖路堑通过,最大中心挖方深度约26m,线路走向3390。边坡工程地质勘察在其断面布设钻孔两个,分别为ECK6和ESK1050,根据钻孔资料,结合工程物探解释,揭示边坡地层结构如下:上覆坡残积粘性土,厚度2--I2m,平均标贯击数小于10次;边坡主体为二迭系翠屏山组(P=cp)强风化粉砂岩,其中砂土状强风化层厚度2}Sm,平均标贯击数约60次,岩芯呈褐红色或灰色,组织结构基本破坏,原生矿物均已风化呈土状,雨水易软化、崩解,TCR-78%;碎块状强风化层,厚度76m,紫红色,岩芯呈57cm碎块,节理裂隙发育,层理不清,锤击易碎,矿物成分风化明显,TCR=58%;下伏为弱风化粉砂岩,浅灰色、青灰色,岩芯多呈8cm碎块或12-20cm柱状,岩质较新鲜,中厚层状,裂隙较发育,倾角以30-450为主,RQD=5565%, , TCR=88%;边坡场区岩层产状约1600<450,地下水埋深约20m。具体见图2所示
根据以上工程地质基础资料分析有如下基本判断:(1)该场区地形地貌和地质条件可以满足路堑边坡工程开挖的设计要求;(2)该边坡场区未见控制性断裂构造通过;(3)边坡主体物质构成为碎块状强风化粉砂岩,覆盖层较薄48m;(4)边坡下伏弱风化基岩顶面在坡脚附近出露,顺坡向倾角约300,易形成控制性底界;(5)层面倾向与边坡倾向基本垂直,对边坡稳定性影响较小;(6)边坡地下水位较高;(7)边坡挖深较大,开挖卸荷松弛效应较为突出,应加强动态设计;(8)该边坡工程类型应划分为节理岩石边坡。
2.2坡形坡率设计
边坡坡形坡率设计是在工程地质勘察和边坡工程分类的基础上,设计边坡总体坡形坡率,以保证施工期在临时防护或预加固等措施条件下的坡体临时稳定,以及防护加固后边坡的永久稳定,一般包含坡形设计和坡率设计。
路堑边坡坡形设计包括边坡总体形态设计和坡级平台设计。由于路堑边坡坡体地层结构的力学性质体现自上而下逐渐增高的特征,故边坡总体形态一般设计外凸形边坡较为普遍。研究发现台阶边坡可以比直线形边坡具有更好的整体稳定性,尤其当坡率介于1:0.5--1:1.0之间时台阶作用较为有效。因此,在确保单级台阶边坡稳定的情况下,宜设计成台阶状边坡以提高边坡的总体稳定度。研究还发现处理高边坡问题时,可以在坡体中部设计宽平台,将一个高边坡化解为两个以上相对独立的边坡段,以减少坡脚应力的集中发展,达到分解高大边坡的设计目的,一般平台宽5m左右时效果较为明显。
对于该高边坡来说,由于该边坡地形地貌条件可以满足缓坡刷方条件,且缓坡刷方并未急剧增加边坡设计高度,而且处于隧道洞口的特殊位置,因此优先采用缓坡刷方方案,并考虑在坡体中部设计宽平台,以达到分解高大边坡,提高坡体稳定性的目的。
路堑边坡坡率设计一般可采用工程地质类比法、风化破碎程度确定法、结构面产状确定法、极限坡率图解法和数值分析计算法等方法综合确定。该高边坡的坡率设计主要依据该地区既有工程经验,结合勘察钻孔揭露边坡地层结构和风化破碎程度认为:对于碎块状强风化软岩和坡残积粘性土地层,设计坡率1 : I.0和I : 1.25一般可以满足单级边坡的稳定要求。
综上分析,对该边坡设计总体坡率为1:1.0,分4级开挖,顶级坡残积土层放缓为1 : I .25 ;级间除第2级顶设计4m宽平台外,其余平台均设计为2m宽,具体如图3所示。
2.3边坡稳定性分析
为了确定该边坡防护加固工程设计方案,需要对其进行边坡稳定性分析计算。采用有限元强度折减法计算该边坡经4级开挖后稳定系数为1.65 ,属稳定边坡。
2.4防护加固工程对策
根据上述边坡开挖卸荷特征和边坡稳定性计算结果,认为该边坡可以采用缓坡刷方结合宽平台处理的方案达到稳定边坡的目的。因此该边坡预设计方案采用普通防护措施,即各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1:1.0,孔窗式护面墙;第二级1:1.0,镀锌网TBS植草,设置4m宽平台;第三级1:1.0,三维网植草;第四级1:1.25,喷播植草。另外,鉴于该边坡地下水位相对较高,故在边坡第一级YK201+840--+960段设置间距5m的排水平孔,孔深15m,上仰角8-150,详见图3所示。
3边坡开挖阶段动态设计
3.1地质基础资料的补充与修正
该边坡施工进场后,由于场地条件良好,边坡开挖进展较为迅速,边坡开挖3级后,设计人员对开挖面揭露地质条件进行现场校核,进行相关地质基础资料的补充和修正。地质校核发现,该坡体属砂泥岩互层结构,地质条件较为复杂,具体体现为以下3点:
(1)地层风化厚度差异较大;在YK201十920断面地层结构基本与原勘察资料相符;但在边坡小里程侧,覆盖层较薄,主要出露为碎块状粉砂岩地层;在边坡大里程侧覆盖层较厚,约12m,主要出露砂土状强风化粉砂岩地层。(2)边坡岩体较为破碎,节理裂隙发育,部分为顺坡向裂隙,且裂隙面炭化明显;局部夹有厚度约3-5cm的泥岩、页岩风化而成的饱和粘性土,局部结构面有松弛现象。(3)边坡层面较为紊乱,现场量测控制性岩层产状为1900<240,与勘察资料提供的1600<45”存在差异;且层面夹泥渗水,不利边坡稳定。
3.2防护加固工程调整与变更
根据有限元强度折减法进行稳定性计算分析的成果,认为当考虑顺倾向层面控制效应时,边坡稳定度为1.06,低于规范要求的稳定系数控制值,必须增补必要的支挡加固工程以提高边坡稳定性,确保边坡工程的安全与可靠。设计变更方案庄边坡第2,3级增设预应力锚杆框架工程,框架宽6m,高8m,每片框架设4孔锚杆,采用全长赫结型预应力锚杆结构,锚杆筋材采用I'SB 1080级精扎螺纹刚,直径32nnn ,锚孔12}mm ,锚固段设计为6m,单孔预应力设计值为450kN锚丰t=长度第2级边坡上排22m,下排18m;第3级边坡上排20m,下排18m;预应力锚杆框架内设计TBS植草或三维网植草。经锚杆框架加固后,边坡稳定系数提高到1.21,满足规范规定的要求图4给出边坡设计变更方案立面布置图。
4结语
该边坡工程经过以上加固处理后,完工至今已近4年,未发生任何不利影响。
随着经济的不断发展,社会对设计人才的要求越来越严格,致使艺术设计教育不得不打破传统的教学模式,培养具有创新能力的艺术设计人才。教学理念的推陈出新,教学模式的不断创新是艺术设计人才培养的关键。文章对创新思维的基础、创新教学的核心、创新教学的过程及创新教学的实现手段等进行了探讨,提出建构科学的、符合社会发展需要的艺术设计教学模式及与之相适应的人才培养模式。 这是一个不断变革着的世界,传统的教育模式正...
随着现代教育思想的提高,课堂教学已由原来传统教学模式,逐步向传统教学和现代教学相结合的模式发展。而现代教学模式则要求既能准确、迅速地传输教学信息,又能及时反馈调节,从而实现教学过程的整体优化。这就是多媒体技术。正是由于多媒体技术迅速推广,教育教学改革也就进入了一个新的时期,在课堂教学中应用多媒体技术,已经成为职业教育教学改革的趋势。自九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展。尤其是多媒体技术是运...
通过对毕业生就业情况调查,对相关指标进行量化分析,以职业市场为导向制订出具有地域和专业特色的工程造价专业人才培养方案;通过几年的实施,学生的综合素质和用人单位满意度显著提高;实践证明:依据职业市场需求动态调整制订高职高专工程造价人才培养方案是合理的、可行的。 高等职业教育在一定程度上是就业教育,高职院校人才培养目标及培养模式必须紧紧围绕学生就业这个目标,满足社会、经济、岗位的需求的前提下制订,最...
加入后中国服装业面临新的挑战服装产业结构对服装人才素质提出了新要求服装教学应突破传统的局囿缩短学校教育与学生社会就业之间的距离中困加入WTo以后,服装}_业的发展需要大批高级服装专业人才从近儿年的服装设计专业毕业产卜的就业状况来石,传统的服装教学模式已小能完个适应中困服装产业结构对人才的需要,跟小上高速发展的服装}_业的步伐。有相当部分的学产卜毕业后小能很快投入到木专业的}_作中去,最卞要原囚是学...
20世纪80年代以来,教师教育专业化的思想已经成为世界各国教师教育改革的方向。教师教育专业化意味着在教师的培养中,应把职前培养和职后进修培训有机统整起来,使整个教师教育体系既具有阶段性、针对性,又具有连续性。教师教育专业化是实现教师专业发展的必然选择。教师教育在其专业化的进程中陷入了怎样的困境,又将如何摆脱困境,更好地促进教师的专业成长是我国教师教育改革必须思考的重要问题。 一、我国教师教育专业...
养成教育是学校德育工作的中心内容,是形成良好校风、学风的关键。在目前的教育模式下,部分中学养成教育明显滞后。本文主要从社会因素、学校因素、家庭因素、中学生自身因素四个方面阐述造成养成教育滞后的原因。 关键词:部分中学;养成教育;滞后;原因 养成教育是指在思想政治教育的基础上,在日常生活、工作和学习中,通过训练、严格管理等种种教育手段,全面提高人的“知、情、意、行&rdquo...
随着教育信息化的推广普及,信息化的教育环境将是教师主要的工作环境,信息化的教育环境需要培养教师与之匹配的教育技术能力,只有这样才能发挥出信息化教育环境的优势.信息化教育环境中教师教育技术能力的培养有着十分丰富的内涵,本文仅列出笔者认为的当前教师教育技术能力培养的重点,以期引出更多、更深入地研究. 论文关键词:信息化教育环境;教育技术能力;教学设计 21世纪,我们的国家比以往的任何时候都迫切需要...
本文针对当前职业院校英语教学中后进生群体逐渐增大的现实,从主、客观两方面分析了后进生形成的主要原因;同时结合教学实践,从树立信心、培养兴趣和习惯、指导学习方法、改进教学措施等方面提出了转化后进生的对策。 关键词:职业教育 英语后进生 成因 转化 近年来,随着职业院校生源质量下降,职业学校英语教学中的后进生群体也呈增大趋势。这些学生中,有基础差学不懂的,有不喜欢学的,还有根本不学的。...
在情感教育中,既要有春风化雨润物无声的感化与陶冶,又要善于抓住一些教育契机使学生获得高峰体验,最终形成行为习惯,达到数学教学的最佳目的。 在人生成功的诸多要素中智力因素只占20%,而非智力因素却具有更为重要的作用。学校教学亦如此,学生有了明确的学习目的,产生了浓厚的学习兴趣、愿望、热情,在学习态度上则表现为积极主动,学习效果自然优良。数学是学校课程中开设时间最长的学科之一,情感教育在数学教学中作...
不可见性是图像隐形水印最基本的要求之一,它的客观标准是水印图像的信噪比。根据这个标准,提出了一种基于小波的以彩色图像为水印的自适应水印算法:根据需要的水印图像三基色的信噪比,对于不同的彩色宿主图像和彩色水印,都能够完全自适应地选择三基色各自的水印嵌人强度值w。试验结果表明该算法能够自动实现所要求的水印图像信噪比,水印具有较强的稳健性。该算法可以使每幅图像在不可见性(PSNR)和鲁棒性(参数二)间都...
影响因子:0.800
影响因子:2.500
影响因子:0.870
影响因子:3.101
影响因子:1.270
影响因子:0.160
影响因子:16.859
影响因子:0.670