"剥山皮"式边坡设计优化(假日专题,旧文新读)
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。