1.動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原理與方法

　　對(duì)于邊坡工程來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)往往具有超前性，而施工則直接體現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)性。這樣，二者之間不可避免地要產(chǎn)生矛盾，為解決矛盾就需要把施工中不斷獲得的新信息經(jīng)處理后傳遞給設(shè)計(jì)，以此不斷修改完善設(shè)計(jì)，直至最終解決矛盾。

　　對(duì)于重大的深挖方路塹邊坡工程，在勘察和設(shè)計(jì)階段對(duì)其認(rèn)識(shí)是有限的。而隨著施工開挖的逐步進(jìn)行，真實(shí)的工程地質(zhì)條件逐步擺在面前。在施工完成后，對(duì)勘察、設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)測(cè)獲得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)歸納，則可為相似工程提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，提高施工前的認(rèn)識(shí)水平。因此，在深挖方路塹邊坡工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，應(yīng)將勘察、設(shè)計(jì)、施工及施工監(jiān)測(cè)、施工后分析作為一個(gè)整體，進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工。針對(duì)近年來(lái)公路建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合公路工程特點(diǎn)，對(duì)于公路深挖路塹邊坡工程。

　�。�1）進(jìn)行詳細(xì)的施工前地質(zhì)調(diào)查和勘察，力求正確把握邊坡工程地質(zhì)條件。重視巖體結(jié)構(gòu)特性的研究，在勘察中要查明邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征，分析控制邊坡穩(wěn)定的主要結(jié)構(gòu)面；

　�。�2）運(yùn)用工程地質(zhì)類比分析、地質(zhì)力學(xué)綜合分析等方法對(duì)邊坡的穩(wěn)定性做出定性的判斷，尤其是要判明邊坡的整體穩(wěn)定性問(wèn)題；

　�。�3）運(yùn)用數(shù)值計(jì)算分析、極限平衡分析等對(duì)邊坡的穩(wěn)定性做出定量的判斷；

　　（4）根據(jù)穩(wěn)定性分析評(píng)判的結(jié)果，進(jìn)行開挖和防護(hù)工程設(shè)計(jì)；

　�。�5）針對(duì)邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、薄弱環(huán)節(jié)和防護(hù)措施特點(diǎn)，進(jìn)行施工期間施工監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，確定重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位、監(jiān)測(cè)方法、手段等；

　�。�6）開展邊坡工程開挖和防護(hù)工程施工，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，獲取開挖揭示的工程地質(zhì)信息、變形信息、施工技術(shù)信息、防護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力信息等，并對(duì)獲取的信息進(jìn)行及時(shí)整理分析，據(jù)此以修改設(shè)計(jì)；

　�。�7）施工完畢后，對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行綜合整理分析，對(duì)施工后的穩(wěn)定性作進(jìn)一步的判定，對(duì)邊坡的變形破壞特征進(jìn)行深入研究，分析不足，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為其他工程提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

　　2.贛大高速公路某段高邊坡地質(zhì)概況

　　地面植被較茂密，表層有厚度約3m的坡殘積粘性土，基巖主要為古生代變質(zhì)巖—石英云母片巖。巖體受構(gòu)造影響強(qiáng)烈，構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，有的節(jié)理面可見擦痕和硅化面，巖塊上可見強(qiáng)烈的小褶皺和節(jié)理切割錯(cuò)斷跡象，巖體風(fēng)化帶和風(fēng)化節(jié)理很發(fā)育，全風(fēng)化帶厚5～lOm左右，下部為中等風(fēng)化帶。邊坡巖體被結(jié)構(gòu)面切割成碎石狀和塊狀。巖體主要節(jié)理有5組，節(jié)理產(chǎn)狀：120“乙45”～600；330“乙650；195”乙35“～580； 2400乙650；1700乙630.片理產(chǎn)狀：800～95”乙29 0 } 45 0.線路走向1120，邊坡傾向2020.由邊坡與巖體結(jié)構(gòu)面的關(guān)系可知，不利于邊坡穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)面主要有三組，即：2400乙650； 1700L630； 1950L350 }580.路塹挖方深度內(nèi)無(wú)地下水，但降雨時(shí)，由于巖體節(jié)理發(fā)育，開挖裸露后，成為雨水人滲的路徑，降雨期會(huì)出現(xiàn)臨時(shí)性裂隙含水現(xiàn)象，因而影響邊坡巖體的穩(wěn)定。

　　3.施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)

　�。�1）該路塹高邊坡地段的最初施工設(shè)計(jì)方案為15m高擋墻，上接1～3級(jí)（15～20m）的高護(hù)墻，護(hù)墻坡率為1:0.5，1:0.75和1:1（2）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)復(fù)查，為減少大量的高邊坡護(hù)墻施工的難度和護(hù)墻漿砌片石污工量，將擋墻頂以上的護(hù)墻改為掛網(wǎng)噴漿輕型防護(hù)。

　　（3）該路塹高邊坡地段按以上修改的設(shè)計(jì)開挖。至2006年9月，路塹上部開挖基本達(dá)到設(shè)計(jì)形態(tài)，巖體的構(gòu)造節(jié)理和風(fēng)化帶基本裸露，同時(shí)也出現(xiàn)了局部邊坡巖體開裂或坍滑。根據(jù)實(shí)際開挖和巖體變形情況，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的地質(zhì)工作，全面查明了巖體風(fēng)化情況和結(jié)構(gòu)面組合特征，發(fā)現(xiàn)巖體很破碎，風(fēng)化強(qiáng)烈，且存在三組不利結(jié)構(gòu)面，導(dǎo)致由其組合產(chǎn)生的楔體狀坍滑。

　　依據(jù)開挖后的實(shí)際地質(zhì)條件，巖體邊坡的設(shè)計(jì)參數(shù)相應(yīng)修改后，對(duì)設(shè)計(jì)和施工方案同時(shí)作調(diào)整�？紤]到邊坡高、工期緊、施工難度大，進(jìn)行了四個(gè)設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)比較。四個(gè)設(shè)計(jì)方案分別為：1）拉桿錨樁方案，適于在邊坡下部支擋，可替代原設(shè)計(jì)的底部擋墻，但對(duì)高度達(dá)60m的邊坡，仍需放緩邊坡刷坡或采用預(yù)應(yīng)力錨索等加固，施工困難；2）放緩邊坡方案，則邊坡高度將超過(guò)100m，土石方數(shù)量增加較大，坡面防護(hù)面積也大大增加；3）預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案，錨索工程量大，但便于施工；4）部分邊坡放緩與錨索、錨桿支護(hù)相結(jié)合的方案，基本不增加邊坡高度，通過(guò)錨固和擋護(hù)工程加固邊坡，并維持原設(shè)計(jì)的擋墻和邊坡坡率，對(duì)有條件刷坡且增加高度不大的地段，采取邊坡放緩與錨索、錨桿支護(hù)相結(jié)合的措施。經(jīng)綜合比較，該方案最優(yōu)，較為經(jīng)濟(jì)，便于實(shí)施。因此，采用了部分邊坡放緩與錨索、錨桿支護(hù)相結(jié)合的方案。

　�。�4）采用的設(shè)計(jì)方案如圖2所示。底部片石混凝土擋墻高15m；中部?jī)杉?jí)邊坡，預(yù)應(yīng)力錨索加固和掛網(wǎng)噴漿防護(hù)，坡率1:0.75；上部邊坡1:1，框架錨桿加固和掛網(wǎng)噴漿防護(hù)；頂部邊坡1:1.25，植草護(hù)坡。設(shè)計(jì)對(duì)下一步施工方案做出了相應(yīng)的規(guī)定，要求支護(hù)工程自上而下、邊開挖邊支護(hù)；邊坡支護(hù)完成后，方能進(jìn)行下部開挖；底部擋墻嚴(yán)格按跳槽開挖澆筑，墻背坡根據(jù)巖體情況，在開挖時(shí)采用隨機(jī)錨桿和噴漿作為臨時(shí)支護(hù)。

　　（5）后按照設(shè)計(jì)方案施工，中、上部開挖基本到位，中部邊坡支護(hù)仍在施工，因幾次降雨，出現(xiàn)一處巖體楔體開裂，范圍約30m，另有一處在擋墻開挖部位產(chǎn)生楔體坍塌。裸露的巖體表面，可見節(jié)理很發(fā)育。故再次設(shè)計(jì)調(diào)整中部錨索布置，并按巖體破碎程度和風(fēng)化程度，具體設(shè)計(jì)規(guī)定底部擋墻開挖支護(hù)方式和墻身尺寸調(diào)整范圍。部分坡面加密錨索；部分地段加大墻身截面，規(guī)定跳槽開挖的槽口寬不大于6m；另有部分地段增加墻背錨桿掛網(wǎng)和鋼軌臨時(shí)支護(hù)，規(guī)定跳槽開挖的槽口寬不大于3m.按調(diào)整后的設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，直至竣工，未出現(xiàn)新的邊坡變形。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　在邊坡工程的設(shè)計(jì)一開挖一施工的動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)程中，不斷補(bǔ)充最新動(dòng)態(tài)信息是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工中的重要環(huán)節(jié)，尤其是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息更是不可缺少。前面的設(shè)計(jì)為后續(xù)的施工做準(zhǔn)備，而在施工的同時(shí)又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的信息，及時(shí)傳給設(shè)計(jì)，不斷修改、完善設(shè)計(jì)計(jì)算模型，為下一級(jí)的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，如此往復(fù)螺旋式循環(huán)，直至最終邊坡工程完成。在這期間，監(jiān)測(cè)信息是完善模型的重要依據(jù)。這種動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工模式是符合事物的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程的，更適合高邊坡工程的特點(diǎn)，有助于安全、高效地完成高邊坡工程的設(shè)計(jì)施工。