某长大高边坡设计优化

前两天朋友咨询了一个场地的高边坡设计,笔者建议进行设计优化,力求体现“以地质为基础”,结合“地形地貌、固脚强腰,兼顾整体与局部”的高边坡设计理念。

一、原设计概况

该高边坡长约580m,坡体主要由岩质边坡构成,局部土夹石边坡。其中K0+000~K0+280段,坡体主要由强、中、微风化花岗岩构成;K0+280~K0+580为花岗岩至昔格达组碎屑岩过渡段。

设计采用K0+000~K0+180段采用1:0.5~1:1.25坡率,四、七级平台宽6m,其余平台宽为2m,边坡最大高度73.7m,并采用6.5~11.5m的锚杆框架进行加固,坡面采用挂网喷混进行防护,大平台处设置被动网。

K0+180~K0+580段采用1:1~1:1.25坡率,三、六级平台宽6m,其余平台宽为2m,边坡最大高度97m,并采用6级11.5m的锚杆框架和3级30~35m长的锚索进行加固,坡面采用挂网喷混进行防护,大平台处设置被动网。

二、笔者建议

该设计应依据高边坡设计原则,进行优化。

1、K0+000~K0+180段

坡体由强~中~微风化花岗岩构成,且在自然边坡上部存在明显陡缓地貌,故宜结合地质条件进行优化。即利用花岗岩地层和地形地貌特点,采用收坡的陡坡率设置和加固,从而大幅降低边坡高度、挖方规模和边坡防护工程规模。即边坡采用1:0.1~1:0.5收坡,使坡口线限制于自然地形陡缓交界部位,并继而采用长8.5~11.5m长的锚杆和长20m的锚索进行加固。其中由于坡率较陡,易存在人工开挖形成的危岩落石,故坡面采用易于施工和防护的厚30cm面钢筋砼面板提供防护,并起到锚固工程的反力结构作用。

经以上优化后,边坡的高度由68.3m降低为33m,且防护工程和开挖规模大幅降低,环境友好。综合工程造价为原设计的35%左右。

2、K0+180~K0+580段

坡体由强~微风化花岗岩构成,自然边坡坡度均匀,且后部呈反坡状地貌,坡体主要由强风化花岗岩构成,故建议采用对应的坡率进行设置,即采用1:0.75进行收坡,且考虑到地形相对较陡,故不设置宽大平台进行应力消减,防止设置宽大平台造成边坡高度增加过快。优化时每级边坡高度按标准10m进行分级,且工程加固措施应依据高边坡的特点,采用“固脚强腰,兼顾整体与局部”的高边坡设计理念进行调整。即

采用长8.5~11.5m长的锚杆和长30~35m的锚索进行加固。且考虑到边坡主要由强风化花岗岩构成,且坡面采用框架分割的有利条件,故取消挂网喷砼和被动网工程,而采用三维网植草进行边坡绿化。

经以上优化后,边坡的高度由97m降低为69m,且防护工程和开挖规模大幅降低,环境友好。综合工程造价为原设计的45%左右。

以上长大边坡的地形变化处,可设置工程边坡的坡率过渡段,使陡坡率与缓坡率自然过渡,增强美观。

经以上调整优化后,该段长大边坡与地质条件吻合性较好,从而在确保安全的前提下,边坡的高度、挖方规模和工程造价大幅下降,且有利于自然环境的保护,供朋友参考。

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