1.動(dòng)態(tài)設計原理與方法

　　對于邊坡工程來(lái)說(shuō)，設計往往具有超前性，而施工則直接體現了現實(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)處理后傳遞給設計，以此不斷修改完善設計，直至最終解決矛盾。

　　對于重大的深挖方路塹邊坡工程，在勘察和設計階段對其認識是有限的。而隨著(zhù)施工開(kāi)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，對勘察、設計、施工及監測獲得的經(jīng)驗數據進(jìn)行總結歸納，則可為相似工程提供可借鑒的經(jīng)驗，提高施工前的認識水平。因此，在深挖方路塹邊坡工程設計施工過(guò)程中，應將勘察、設計、施工及施工監測、施工后分析作為一個(gè)整體，進(jìn)行動(dòng)態(tài)設計施工。針對近年來(lái)公路建設中出現的問(wèn)題，結合公路工程特點(diǎn)，對于公路深挖路塹邊坡工程。

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

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

　�。�3）運用數值計算分析、極限平衡分析等對邊坡的穩定性做出定量的判斷；

　�。�4）根據穩定性分析評判的結果，進(jìn)行開(kāi)挖和防護工程設計；

　�。�5）針對邊坡地質(zhì)結構、薄弱環(huán)節和防護措施特點(diǎn)，進(jìn)行施工期間施工監測設計，確定重點(diǎn)監測部位、監測方法、手段等；

　�。�6）開(kāi)展邊坡工程開(kāi)挖和防護工程施工，進(jìn)行施工監測，獲取開(kāi)挖揭示的工程地質(zhì)信息、變形信息、施工技術(shù)信息、防護結構應力信息等，并對獲取的信息進(jìn)行及時(shí)整理分析，據此以修改設計；

　�。�7）施工完畢后，對監測資料進(jìn)行綜合整理分析，對施工后的穩定性作進(jìn)一步的判定，對邊坡的變形破壞特征進(jìn)行深入研究，分析不足，總結經(jīng)驗，為其他工程提供可借鑒的經(jīng)驗。

　　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。巖體受構造影響強烈，構造節理發(fā)育，有的節理面可見(jiàn)擦痕和硅化面，巖塊上可見(jiàn)強烈的小褶皺和節理切割錯斷跡象，巖體風(fēng)化帶和風(fēng)化節理很發(fā)育，全風(fēng)化帶厚5～lOm左右，下部為中等風(fēng)化帶。邊坡巖體被結構面切割成碎石狀和塊狀。巖體主要節理有5組，節理產(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(xiàn)路走向1120，邊坡傾向2020.由邊坡與巖體結構面的關(guān)系可知，不利于邊坡穩定的結構面主要有三組，即：2400乙650； 1700L630； 1950L350 }580.路塹挖方深度內無(wú)地下水，但降雨時(shí)，由于巖體節理發(fā)育，開(kāi)挖裸露后，成為雨水人滲的路徑，降雨期會(huì )出現臨時(shí)性裂隙含水現象，因而影響邊坡巖體的穩定。

　　3.施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)設計

　�。�1）該路塹高邊坡地段的最初施工設計方案為15m高擋墻，上接1～3級（15～20m）的高護墻，護墻坡率為1:0.5，1:0.75和1:1（2）經(jīng)現場(chǎng)設計復查，為減少大量的高邊坡護墻施工的難度和護墻漿砌片石污工量，將擋墻頂以上的護墻改為掛網(wǎng)噴漿輕型防護。

　�。�3）該路塹高邊坡地段按以上修改的設計開(kāi)挖。至2006年9月，路塹上部開(kāi)挖基本達到設計形態(tài)，巖體的構造節理和風(fēng)化帶基本裸露，同時(shí)也出現了局部邊坡巖體開(kāi)裂或坍滑。根據實(shí)際開(kāi)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)化情況和結構面組合特征，發(fā)現巖體很破碎，風(fēng)化強烈，且存在三組不利結構面，導致由其組合產(chǎn)生的楔體狀坍滑。

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

　�。�4）采用的設計方案如圖2所示。底部片石混凝土擋墻高15m；中部?jì)杉夁吰�，預應力錨索加固和掛網(wǎng)噴漿防護，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；頂部邊坡1:1.25，植草護坡。設計對下一步施工方案做出了相應的規定，要求支護工程自上而下、邊開(kāi)挖邊支護；邊坡支護完成后，方能進(jìn)行下部開(kāi)挖；底部擋墻嚴格按跳槽開(kāi)挖澆筑，墻背坡根據巖體情況，在開(kāi)挖時(shí)采用隨機錨桿和噴漿作為臨時(shí)支護。

　�。�5）后按照設計方案施工，中、上部開(kāi)挖基本到位，中部邊坡支護仍在施工，因幾次降雨，出現一處巖體楔體開(kāi)裂，范圍約30m，另有一處在擋墻開(kāi)挖部位產(chǎn)生楔體坍塌。裸露的巖體表面，可見(jiàn)節理很發(fā)育。故再次設計調整中部錨索布置，并按巖體破碎程度和風(fēng)化程度，具體設計規定底部擋墻開(kāi)挖支護方式和墻身尺寸調整范圍。部分坡面加密錨索；部分地段加大墻身截面，規定跳槽開(kāi)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，規定跳槽開(kāi)挖的槽口寬不大于3m.按調整后的設計進(jìn)行施工，直至竣工，未出現新的邊坡變形。

　　4.結束語(yǔ)

　　在邊坡工程的設計一開(kāi)挖一施工的動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)程中，不斷補充最新動(dòng)態(tài)信息是動(dòng)態(tài)設計施工中的重要環(huán)節，尤其是現場(chǎng)監測信息更是不可缺少。前面的設計為后續的施工做準備，而在施工的同時(shí)又會(huì )發(fā)現新的信息，及時(shí)傳給設計，不斷修改、完善設計計算模型，為下一級的設計打下基礎，如此往復螺旋式循環(huán)，直至最終邊坡工程完成。在這期間，監測信息是完善模型的重要依據。這種動(dòng)態(tài)設計施工模式是符合事物的認識發(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計施工。