【摘 要】近年來,隨著我國經濟發展,公路運輸事業的發展也得到了迅速的提升,對于公路工程的質量要求也逐年的提高,當公路工程逐漸向著山區延伸時,對工程滑坡的勘察和治理就成為了公路工程中的首要任務。本文就對公路工程中滑坡的勘察與治理進行簡要的探討。
【關鍵詞】公路工程;滑坡;勘察;治理
由于近年來公路工程的迅速發展,高等級公路逐漸向著山區地形延伸,這時復雜的地形和工程滑坡就成為了公路工程中的一大障礙。由于對復雜的地質條件缺乏有效的勘察,以及缺乏成熟的治理經驗,在山區公路工程的建設過程中就曾發生過多次工程滑坡的案例,對工程正常的工期造成延誤,同時也增加了工程造價,造成不同程度的經濟損失。
1 公路工程滑坡的類型以及成因分析
1.1 工程滑坡的類型區分
工程滑坡,指的就是在特定的地質條件和水文條件下,由于人工進行路塹開挖或者路基填筑等行為時,使得山體受到重力的影響而導致山坡內部的某一個曲面發生整體的而且緩慢的滑動現象。根據物質組成,工程滑坡可以分為:對基層滑坡、黃土滑坡、粘性土滑坡和巖層滑坡幾種類型;根據引起滑動的力學特征,可以分為推移式滑坡和牽引式滑坡;根據滑坡的形成原因,可以分為工程新滑坡和工程復古滑坡;根據滑體厚度可以分為淺層滑坡、中層滑坡和深層滑坡。
1.2 工程滑坡的成因分析
1.2.1 地質以及地形因素。地質因素也是工程滑坡形成的主要因素。滑坡的形成,首先在坡體內要又能夠形成滑帶的條件,滑帶上的巖土才有可能受到重力或者其他因素的影響而形成向下的滑動,形成滑坡。地質條件也是造成軟結構面不穩定被破壞的主要因素,也是造成坡體不穩的主要因素。而坡體的高度與坡體的穩定性有著密切的關系,開挖的邊坡越高,則其穩定性越差。
1.2.2 人為或者其他外界因素。人為因素主要是由于人類工程活動或者其他開挖活動而導致的滑坡,其中也包括工程的設計不夠合理,施工的方法不夠得當,以及在排填和排水等過程中也容易造成滑坡。同時,來自外界不可抗拒的自然因素,如地震、風化以及將于等因素也存在著引發滑坡的因素。
2 工程滑坡的勘察
工程滑坡的勘察是進行滑坡治理的關鍵部分,只有科學和合理的滑坡勘察,才能夠制定出經濟的滑坡治理方案。通常情況下,滑坡勘察一般包括調繪、勘探、野外測試和室內測試幾個部分。
2.1 調繪
關于工程滑坡的調繪,一般分為地貌的調繪、工程地質調繪、水文地質調繪、滑坡活動舊史調查和氣象水文資料調查5個方面內容。 地貌的調繪主要是針對滑坡邊緣的地形特征、坡體裂縫分布的范圍以及滑體各部位的穩定狀態進行調繪;工程地質調繪主要是對滑體周圍的穩定區域的地質構造,包括底層巖性以及節理裂縫發育等進行調繪;水文地質調繪主要是對坡體周圍的地下水的分布特征以及變化規律等進行調繪;滑坡活動舊史調查主要是對滑體形成的時間,因素,速度以及各部位滑動的次序以及對地上建筑物所造成的影響等;氣象水文資料的調查主要包括連續降雨歷時、強度、凍融季節變化等因素對滑坡造成的影響。
2.2 勘探
滑坡的勘探工作主要是根據工程需要,使用鉆探、槽探、井探等勘察手段,對滑體和滑床的地層結構以及滑動面位置的特征進行勘測,同時也包括對滑坡的邊界以及地下水位等進行勘探。
2.3 野外測試
滑坡的野外測試主要包括:①工程測量,其中包括地形圖,平面控制和高度控制等。②坡體表面位移觀測。③地下水位的流量和流速觀測。④坡體的抗滲系數測試。⑤孔隙水的壓力測試。⑥孔內測斜確定滑體位移沿深度分布。⑦動力觸探試驗確定土的抗剪強度。⑧靜力觸探試驗確定土的抗剪強度。⑨十字板剪切試驗以及大型現場直剪試驗。
2.4 室內測試
室內測試內容主要有滑體天然容重、飽和容重、浮容重、天然含水量、液限、塑限、孔隙比、壓縮系數和模量、滑體顆粒組成、滑床巖石抗壓強度、原狀土、重塑土和飽和重塑的土直接快剪或三軸不排水剪和直接慢剪或三軸固結不排水剪等。
3 公路工程滑坡的治理
3.1 卸荷減載工程。
該工程師針對工程工程滑坡的治理中較為簡單易行的防治方法,減少滑坡的承重則可以增強滑體得穩定性,從而減少滑體的下滑力。在通常情況下,卸荷減載是防治工程滑坡的首選措施。
3.2 排截水工程。
據統計和分析,大多數的工程滑坡都與其所處的地段的水源因素有關,水的因素對滑坡的影響主要表現在對滑坡產生的沖刷力以及滲透水壓的增加,因此,在工程中常用的排截水工程一般有外圍截水溝、排水盲溝、排水廊道等方法。在防治工程滑坡的過程中,通常采用防、截、排相互綜合的排截水方案,以地下排水為主要方式,在地表通過截水和防水的方式,減少滑體的滲水壓力,增強滑體的穩定性。
3.3 坡面防護工程。
該工程的主要目的就是防止水對坡面和坡腳產生的沖刷而在坡體表現進行植被的種植,以此來減少水對坡面的沖刷,這也是最為簡單和經濟的防護措施,比較適用于土質比較干,容易被風化的坡體。另外,可以采用構筑物護坡,保護坡體表面不受到地表水的侵入。
3.4 支擋工程。
支擋工程也是在針對滑坡的治理中較為常用的方法,其中主要包括重力抗滑土墻、抗滑樁和預應力錨固。
3.4.1 重力抗滑土墻是通過墻體自身的重力來阻擋土墻壓力,這也是我國公路工程滑坡防止中較為常用的一種擋墻形式,這種擋墻能夠有效的改變滑體局部的受力情況,阻止滑體得變形和蔓延。通常情況下,重力抗滑土墻采用1:0.25的傾斜度,在重力墻的后面設置卸荷的平臺,而墻基通常都設置成為臺階形,墻的高度和基礎的深度一般根據工程的承載力要求以及當地的地形和水文條件來確定。
3.4.2 抗滑樁是通過深入到滑床一下對滑體進行固定的一種樁柱。抗滑樁能夠有效的治理滑坡,而且簡單經濟,尤其是在滑動面比較緩時,其固定效果更佳,因此在公路工程中受到了廣泛的應用。與上述重力墻相比,抗滑樁具有更強的抗滑能力,雖然施工方法比較復雜但是其抗滑效果顯著,因此對于抗滑樁的設計和施工就顯得尤為重要,首先應當從理論上進行模型的建立,然后再根據經驗進行結構和尺寸的詳細計算。
3.4.3 預應力錨固是近十多年發展起來的邊坡加固的一種新型防護工程措施,在高速公路滑坡防治中也有許多成功的工程實例。采用預應力錨固對滑坡進行加固,具有不破壞滑坡巖體, 施工靈活,速度快,干擾小,受力可靠,且為主動受力等優點。預應力錨固常常與抗滑樁(也可以與抗滑擋墻)結合使用,形成預應力錨索(桿)抗滑樁。由于在樁上增加了預應力錨索,使樁的埋深變淺,斷面變小,可以節省材料和投資,經濟效益顯著。
4 結束語:
工程滑坡是公路工程施工過程中較為常見的事故現象,因此在進行工程設計和施工時,要對施工地點的地質以及水文條件進行詳細的了解,進行合理的設計和施工,充分掌握工程滑坡的勘察技術,減少由于滑坡所產生的安全事故帶來的危害。
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