隨著我國(guó)施工技術(shù)的不斷成熟,在道路工程領(lǐng)域取得了很大的突破。盡管如此,在設(shè)計(jì)中仍然存在一定的缺陷,例如設(shè)計(jì)方案的合理性沒有一個(gè)科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為參照,進(jìn)而使得設(shè)計(jì)過程中存在諸多問題。
一、軟巖邊坡的幾何影響
采取變軟化模型是本文采取的主要材料破壞模式,邊坡巖體被切分為單元結(jié)合體,這些單元結(jié)合體具有一定的結(jié)構(gòu),且?guī)r性具有單一性。在對(duì)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)移動(dòng)分析邊角,并對(duì)起坡巖體自身彈性模量以及坡腳位移之間的關(guān)系進(jìn)行確定,以實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)軟巖邊坡設(shè)計(jì)過程中與參數(shù)中巖體自身參數(shù)和巖體力學(xué)的聯(lián)系。根據(jù)相關(guān)研究成果表明,10~50m是坡的主高大致高度范圍,而10~100cm為寬度的大致范圍。此外1~11GP為軟巖邊坡的大致巖體巖性模量范圍,軟巖邊坡自身的泊松比大致為0.33~0.41的范圍內(nèi)。巖體力學(xué)和巖體坡腳位移之間的關(guān)系可以通過對(duì)順坡、反坡以及水平層理這三種情況進(jìn)行分析并計(jì)算其模擬結(jié)果而得出,從本質(zhì)上來講這三種情況的變化規(guī)律高度一致,因此,在這三種情況下的坡腳位移可取平均值,通過計(jì)算然后集中處理。實(shí)踐證明,正向函數(shù)可以代表坡高和坡腳位移之間的關(guān)系。
二、道路邊坡上破壞的主要類型
根據(jù)有關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn),輕微破壞、重度破壞以及局部破壞為巖石邊坡的主要破壞類型。具體介紹如下:局部產(chǎn)生剝落或存在少量的碎落情況于半坡表面屬于輕微破壞的特點(diǎn),其中造成輕微破壞的主要因素有巖石風(fēng)化、軟弱夾層崩解等。這種類型的邊坡破壞通常會(huì)在坡腳位置會(huì)有較多且松散的巖石堆積,導(dǎo)致植被被覆蓋。坡體相對(duì)干燥,但邊坡的形態(tài)以及平整性由于此產(chǎn)生大的影響,因此不進(jìn)行防護(hù)一般也不會(huì)出現(xiàn)問題;局部破壞相比前者存在的問題略大,部分碎塊會(huì)產(chǎn)生于邊坡表層內(nèi)部,或者發(fā)生表層碎落、局部地區(qū)傾斜崩塌等,通常能夠?qū)潭ㄉ疃然蚬潭ň钟蛩谶吰伦钤嫉男螒B(tài)進(jìn)行改變,因此,為處理此問題,保護(hù)、噴錨以提高防護(hù)措施的穩(wěn)定性是非常必要的;重型破壞的主要表現(xiàn)為原始的邊坡無法保持自然狀態(tài),邊坡的全部范圍內(nèi)都有可能存在塊體的破壞。在設(shè)計(jì)以及施工中針對(duì)這種情況修筑明洞且以繞避、重型支擋的方式是一種有效措施。
三、軟巖邊坡的坡度設(shè)計(jì)
通常直線型設(shè)計(jì)、折線型設(shè)計(jì)以及臺(tái)階型設(shè)計(jì)為常見坡型設(shè)計(jì),關(guān)于如何選用坡型設(shè)計(jì)方案應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,并可以通過分析設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)角度可以得出,最簡(jiǎn)單的坡型設(shè)計(jì)類型為直線坡,針對(duì)出現(xiàn)不均一的坡巖體情況,選擇坡型時(shí)必須根據(jù)實(shí)際的變化特性。其中回彈值、回彈比以及邊坡長(zhǎng)為坡巖邊坡坡度設(shè)計(jì)的主要影響因素。巖體的破碎程度、巖體的力學(xué)性質(zhì)與強(qiáng)度也與巖體中的塊度有著十分密切的聯(lián)系。在邊坡設(shè)計(jì)時(shí),彈性木梁和泊松比具有獨(dú)立性變量,選取其中一個(gè)就足以滿足實(shí)際邊坡設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求。通過細(xì)致的研究表明,由于彈性模量與邊坡坡高對(duì)于坡度設(shè)計(jì)具有十分重要的聯(lián)系,因此為軟巖邊坡設(shè)計(jì)的主要影響因素。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,穩(wěn)定邊坡的總數(shù)量在坡度增加的情況下會(huì)小于基本穩(wěn)定邊坡的數(shù)量,實(shí)際施工中,一般55°為穩(wěn)定邊坡的分布范圍,坡度與動(dòng)彈性模量成正比例關(guān)系。隨著坡度的增加,基本穩(wěn)定的邊坡數(shù)量會(huì)大于穩(wěn)定邊坡數(shù)量,且差值明顯。在正常施工條件下,穩(wěn)定邊坡的分布大致為55°之內(nèi),且坡高與坡度成反比,使得坡高與基本穩(wěn)定邊坡實(shí)際數(shù)量成正比。關(guān)于坡度與彈性模量在設(shè)計(jì)中的計(jì)算,為確保實(shí)際定義區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)具有一定的均勻性,以便于后續(xù)計(jì)算分析和相關(guān)的回歸分析,多元化的回歸分析彈性模量是十分必要的,同時(shí)還應(yīng)結(jié)合實(shí)際分析情況總結(jié)相關(guān)公式。經(jīng)過上述數(shù)據(jù)的分析的我們可以得出,彈性模量在坡高一定的情況下雨設(shè)計(jì)坡度成正比,若實(shí)際彈性模量超出了范圍制定的數(shù)值,那么邊坡坡度的平緩性會(huì)明顯增加。設(shè)計(jì)坡度的變低與坡高增加有著直接的影響,若坡高數(shù)值超過額定范圍內(nèi)的數(shù)值,坡度的平緩性也會(huì)得以提高。經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)我們可以得出,在軟巖邊坡設(shè)計(jì)工程中利用彈性模量與坡高這兩個(gè)因素具有一定的可行性。上述分析顯示,所有變量與公式都需要服務(wù)于設(shè)計(jì),然而,經(jīng)過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,邊坡設(shè)計(jì)不能過于理想化,通常設(shè)計(jì)結(jié)果會(huì)與實(shí)際情況有一定的差異,其中地下水為主要影響因素。邊坡實(shí)際坡度會(huì)受到地下水對(duì)巖體的軟化作用的影響,因此地下水對(duì)邊坡的影響是邊坡設(shè)計(jì)中需要考慮的因素之一。目前,盡管我國(guó)對(duì)于地下水對(duì)邊坡的影響規(guī)律有一定的認(rèn)識(shí),然而相應(yīng)的有效措施卻正在研究之中。
四、邊坡穩(wěn)定性研究方法概述
隨著道路交通質(zhì)量要求越來越高,山區(qū)道路工程標(biāo)準(zhǔn)隨著提高,出現(xiàn)巖質(zhì)邊坡的情況必然無法避免。這些邊坡的穩(wěn)定性對(duì)于路線的正常修建與運(yùn)營(yíng)有著很大的影響,且決定了投資路線與線路方案。由于道路工程與投資受到實(shí)際情況的限制,通常情況下邊坡的勘探并不全面與細(xì)致,且評(píng)價(jià)不具有穩(wěn)定性。邊坡是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),具有受到的影響因素較多,非線性與不確定性等特點(diǎn)。分析與評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性對(duì)于邊坡工程是工程師們的重要課題。通常邊坡穩(wěn)定性研究主要有工程類比法、統(tǒng)計(jì)分析法、極限平衡法、其他數(shù)值方法以及地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)法等。邊坡巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也各有不同,最早國(guó)內(nèi)外巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)方法為針對(duì)地下工程情況的,而隨著工程領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,其受重視程度越來越高,地下工程的運(yùn)用逐漸發(fā)展到邊坡工程與基礎(chǔ)工程。
五、結(jié)語
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路軟巖邊坡設(shè)計(jì)的水平越來越高。然而,在設(shè)計(jì)中仍然存在諸多問題,設(shè)計(jì)者過度依賴以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或者沒有結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況都是存在的主要問題。針對(duì)這些問題,我們應(yīng)積極探索并不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,提出有效措施,確保道路軟巖邊坡的穩(wěn)定性得以有效提高,促進(jìn)我國(guó)道路交通事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。
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評(píng)論 (0)