摘要:根據(jù)近年來在地形困難路段修建的公路越來越多,相伴而來出現(xiàn)了較多的路堤邊坡失穩(wěn),邊坡及路塹邊坡坍塌等地質(zhì)災害現(xiàn)象,本文對邊坡穩(wěn)定性評價方法進行探討,就滑坡防治措施進行研究,為在實際工程中選合理的評價方法和防治措施提供參考。
關(guān)鍵詞:公路邊坡穩(wěn)定性
0 引言
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,高等級公路的建設(shè)已深入到全國各地,但是由于公路等級的提高,地形困難路段修建的公路越來越多,有時候邊坡問題制約了我們公路建設(shè)的進度、質(zhì)量和投資控制,也影響到今后公路的養(yǎng)護和環(huán)境保護。從新聞中我們也看到往往連續(xù)幾場大雨過后,一些邊坡滑動、崩塌和沖刷十分嚴重,影響較大。因此,公路邊坡問題的重要性已是提到議事日程的重要技術(shù)問題之一。
1 公路邊坡失穩(wěn)的分類
1.1 滑坡 滑坡是路基山坡土體或巖體由于長期受地下水、地表水活動的影響使其結(jié)構(gòu)逐漸失去支撐力,在自重的作用下,整體沿著一定軟弱面向下滑動。滑坡按其引起滑動的力學特性來區(qū)分,可分為牽引式和推移式滑坡。牽引式滑坡是下部先滑動,使上部失去支撐而變形滑動,一般速度較慢,橫向張性裂隙發(fā)育,表面多呈階梯狀或陡坎狀。推移式滑坡是上部巖土擠壓下部巖土體產(chǎn)生變形,滑動速度較愉,滑體表面波狀直伏,多見于有堆積手分布的斜坡地段。
1.2 崩塌 崩塌是整體巖土塊脫離母體,突然從較陡的斜坡上崩落下來,并順斜坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍,最后堆落在山腳。其具有突發(fā)性,危害較大。
1.3 剝落 即邊坡表層受風化,在沖刷和重力作用下,不斷沿斜坡滾落。
2 公路邊坡穩(wěn)定性評價
2.1 邊坡穩(wěn)定性評價依據(jù) 在對邊坡進行穩(wěn)定性評價之前,需要搜集工程地質(zhì)環(huán)境資料,這既是選取邊坡穩(wěn)定性評價方法的依據(jù),也是邊坡穩(wěn)定性評價的基礎(chǔ)性資料。
2.2 邊坡穩(wěn)定性分析 邊坡穩(wěn)定性問題一直是邊坡工程中的一個重要研究內(nèi)容。邊坡穩(wěn)定性分析主要采用定性與定量相結(jié)合的評價方法,根據(jù)2種方法的評價結(jié)果,得出統(tǒng)一結(jié)論,確定該邊坡的治理措施。
2.2.1 穩(wěn)定性定性分析 邊坡穩(wěn)定性定性分析能綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定性的各種因素,并可快速地對邊坡的穩(wěn)定狀況及其發(fā)展趨勢做出評價。①公路路線設(shè)計中的邊坡處理分析。目前公路沿線景觀上的“黃土高坡”偏多,滑坡、崩塌也時常發(fā)生。這與公路平縱面設(shè)計是否恰當關(guān)系較大。首先山區(qū)公路應用足最低技術(shù)標準,宜彎則彎,宜坡則坡,不要片面追求路線平直,減少大填大挖。二是要充分利用地形。過去低級公路是“就地扒”,高等級公路不行了。但應盡量減少破損山體。三是要充分且恰當?shù)睦萌斯?gòu)造物的作用。②關(guān)于支擋結(jié)構(gòu)問題分析。隨著科技的發(fā)展進步,人們已從傳統(tǒng)的被動支擋發(fā)展到考慮加固巖土體自身,改善其力學特性,加強其整體性達到穩(wěn)定邊坡的目的。這方面比較成熟的技術(shù)有:通過灌漿或高城市噴射注漿加固巖土體、加筋土、錨噴支護及預應力錨索等。這項技術(shù)可以說是邊坡穩(wěn)定防護技術(shù)的主要方向。③地貌形態(tài)及地質(zhì)條件對比分析。邊坡失穩(wěn)是在一定地質(zhì)條件下產(chǎn)生的,它的形成具備一定的不良地質(zhì)基礎(chǔ),有其發(fā)育階段的微地貌特征和地表跡象。因此,可以將需要判斷邊坡穩(wěn)定性斜坡的地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、軟弱夾層和滑帶土性質(zhì)等與周圍的穩(wěn)定斜坡、類似地質(zhì)條件下的穩(wěn)定斜坡和不穩(wěn)定斜坡及不同滑動階段的邊坡進行對比分析,結(jié)合地質(zhì)條件的可能變化,分析判斷邊坡的穩(wěn)定性。
2.2.2 穩(wěn)定性定量分析 邊坡穩(wěn)定性定量分析評價是在定性分析評價的基礎(chǔ)上,根據(jù)勘察所確定的邊坡地質(zhì)剖面,采用靜力平衡理論計算擬評價邊坡的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)計算得的穩(wěn)定系數(shù)來評價邊坡的穩(wěn)定性。目前工程中常用的定量分析評價方法主要是傳遞系數(shù)法。
3 加強公路邊坡穩(wěn)定性的措施分析
3.1 對滑坡路基病害的預防及治理
3.1.1 防治原則 ①預防。對有可能新生滑坡的地段或可能復活的古滑坡,應采取必要的工程措施,以防止產(chǎn)生新的滑坡或古滑坡的復活。②治早。滑坡的發(fā)生與發(fā)展,是有一個過程的,早期整治,能收到事半功倍的效果。③一次根治與分期整治相結(jié)合。滑坡一般應一次徹底根治,不留后患。但對規(guī)模較大、性質(zhì)復雜、變形緩慢,一時尚不致造成重大災害的滑坡,也可在全面規(guī)劃下,分期整治。同時注意觀測每期工程效果,為確定下期工程提供依據(jù)。
3.1.2 防治措施 應在弄清滑坡成因的基礎(chǔ)上,對誘發(fā)滑坡的各種因素,分清主次,采取相應的工程措施。常用的防治對策有排水、減重、支擋、改善土體物理力學性質(zhì)等。①排水措施。滑坡的發(fā)生和發(fā)展都與水的作用有關(guān),排水是防治各類滑坡之本。但應根據(jù)具體情況,采用切合實際的排水方式。②減重措施。當滑動面不深,且滑體呈上陡下緩狀,滑坡范圍外有穩(wěn)定的山坡,滑坡不可能向上發(fā)展時,在滑坡上部減重,以減小滑坡的下滑力,是一種操作簡單、經(jīng)濟實惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓,以增加抗滑力,效果更好。③支擋措施。根據(jù)滑體推力的大小,可以選用適當?shù)闹踅Y(jié)構(gòu)防滑。
抗滑擋墻。施工方便,穩(wěn)定滑坡收效快。抗滑擋墻多為重力式,石砌,也有用混凝土或鋼筋混凝土的。
抗滑樁。它具有對滑體擾動少,操作簡便,工期短,收效快,對行車干擾小,安全可靠等優(yōu)點。
錨桿擋墻。用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長滑面較陡的滑坡。
抗滑明洞。若滑動面的下緣處在邊坡上的較高位置,可視地基情況設(shè)置坑滑明洞,洞頂回填土石支撐滑體,或滑體越過洞頂落在線路之外。但這一措施對行車干擾大,施工困難,造價昂貴,只有在其他措施難以奏效時采用。④改善滑坡土體的物理力學性質(zhì)。用物理化學方法,加固和穩(wěn)定滑坡⑤改線繞避。上述整治措施難以奏效時,在經(jīng)濟技術(shù)合理情況下,可以考慮改線繞避。
3.2 對崩塌這一常見的路基病害的防治 公路邊坡崩塌是較常見病害,它危害嚴重,經(jīng)常阻斷交通。崩塌與滑坡的明顯區(qū)別是:崩塌發(fā)生急促,破壞體散開,并有傾倒、翻滾現(xiàn)象;而滑坡體一般總是沿著固定滑動面整體地、緩慢地向下滑動。路路塹開挖過深,邊坡過陡,或由于切坡使軟弱結(jié)構(gòu)面暴露,都會使邊坡上的巖體失去支撐,在水流沖刷或地震作用下引起崩塌。防治崩塌的措施主要有:①路基上方的危巖及危石應及時檢查清除,特別在雨季前要細致檢查。如有威脅行車安全的路段,可根據(jù)地形和巖層情況,采用嵌補、支頂?shù)姆椒ㄓ枰约庸獭"谠谛⌒捅浪蚵涫囟危瑧M量采取全部清除的辦法;如由于基巖破壞嚴重,崩塌、落石的物質(zhì)來源豐富,則宜修建落石平臺、落石槽等攔截結(jié)構(gòu)物③由于存在軟弱結(jié)構(gòu)面而易引起崩塌的高邊坡,可根據(jù)情況采用支擋墻或支護墻等措施,以支撐邊坡,并防止軟弱結(jié)構(gòu)面的張開或擴大。④對邊坡坡腳因受河水沖刷而易形成崩塌者,河岸要做防護工程⑤在可能發(fā)生崩塌的地段,必須做好地面排水設(shè)施。
綜上所述,在公路建設(shè)中需要選用合理的方法評價其邊坡穩(wěn)定性,根據(jù)評價結(jié)果確定合理的邊坡治理措施進而做到既保證公路運營的安全,又節(jié)約投資。
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