随着经济建设发展的需要,往往会出现对道路或场坪加宽的情况出现。但加宽工程往往会受到周边土地征用和结构物限制,以及工程的安全性、经济性和工程建设周期对加宽方案的影响。因此,道路或场坪的加宽宜尽量采用占地少,甚至不出现新增征地,以及减少对相邻结构物拆迁和减少对既有加固防护工程的损坏,甚至报废。而且须尽量减少加宽时对既有运营道路或生产厂房等的干扰,在确保工程安全的基础上,力求压缩工程建设周期和提高工程的经济性指标。这也是基于岩土工程多解性提出相对更优解决方案必然。

某运营约21年的道路由于交通拥堵需加宽两个行车道和增设一个人行道,其中,需在某段最大挖方边坡高度为55.7m的道路左侧加宽4.5m。从地质资料看,原挖方边坡主要由产状近于正交的近水平状强风化砂泥岩构成,边坡设置1:0.75的坡率,并在一、四、五级边坡采用锚杆框架防护,二、三级边坡采用锚索框架进行加固,路基坡脚碎落台宽2.0m。

为实现道路加宽,技术人员采用了如下三个方案:

1、方案一:边坡等厚平推开挖加宽:技术人员依据工程地质类比法采用了与原边坡相同坡率、加固防护工程措施进行道路加宽,即原边坡采用等厚向山体平推开挖4.5m的基础上,采用与原边坡相同规格的锚杆和锚索进行加固防护。

 

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图1 边坡等厚平推开挖加宽

 

 

该方案虽然可实现道路加宽的要求,但存在如下缺点:

1)需进行新增土地征用。

2)加宽完全破坏了原边坡加固防护工程,导致大量工程报废。

3)开挖施工难度大,土石方量大,边坡开挖期间对下部的正在运营的公路安全威胁较大。

综上,边坡等厚平推开挖加宽方案工程设计品质偏低。

 

1、方案二:坡脚抗滑桩支挡加宽:为减少对既有边坡加固防护工程的破坏和减小边坡土石方,避免新增土地占用,技术人员在坡脚设置预加固抗滑桩支挡后进行道路开挖加宽。其中,抗滑桩规格1.8×2.4×20.0m,间距6.0m。

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图2 坡脚抗滑桩支挡加宽

 

该方案虽然可实现道路加宽的要求,但存在如下缺点:

1)抗滑桩工程规模偏大,工程经济性指标偏低。尤其是道路加宽仅开挖原一级边坡部位4.5m宽的强风化地层,以及一级边坡的锚杆工程报废,却采用大截面抗滑桩进行补偿,明显是偏于保守的。

2)位于坡脚的悬壁抗滑桩施工难度,无论是采用机械开挖,还是人工开挖,均需对原一级边坡部位进行反压形成临时施工平台。这不但大幅压缩了既有公路的行车道,而且抗滑桩施工前的大量土石方调入,以及抗滑桩施工后的大量土石方调出,不但临时设施费用偏高,而且对正在运营公路交通形成了较大的压力。

综上, 坡脚抗滑桩支挡加宽宽方案工程设计品质偏低。

3、方案三:陡坡率开挖加固加宽:由于坡脚的路基碎落台的防碎落功能不明显,故将原2.0m宽的碎落台减小为1.0m。在此基础上,考虑到坡体主要由强风化近于正交的近水平状砂泥岩构成,可在二级边坡下部设置预加固钢锚管工程的基础上,对下部一级边坡采用1:0.3陡坡率开挖,继而采用钢锚管框架进行及时加固防护。

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图3 陡坡率开挖加固加宽

该方案土石方开挖规模小,对原边坡加固防护工程破坏量小,施工简单便捷,工期可大幅降低,工程经济性也远优于 边坡等厚平推开挖加宽方案和坡脚抗滑桩支挡加宽方案,因此,作为推荐方案采纳后予以了实施,多年来加宽后的边坡稳定性良好,显示陡坡率开挖加固方案是安全的,经济的,便捷的,是一个高品质的设计。