不良水文地質對山區公路的危害與防治方法

■李帆

（廣東省有色金屬地質局九三三隊廣東肇慶526060）

不良水文地質對山區公路的危害與防治方法

■李帆

（廣東省有色金屬地質局九三三隊廣東肇慶526060）

山區公路建設過程中，受不良水文地質影響比較大，為了保證公路的穩定性，需要根據不良水文地質的實際情況，合理的選擇防治措施，提高公路運輸效率，降低損失?；诖耍疚膶Σ涣妓牡刭|對山區公路的危害與防治措施進行探討。

不良水文地質 山區公路 危害 防治

在山區公路施工過程中，為了保證公路正常通行，避免不必要的經濟損失，需要做好不良水文地質的防治工作。將預防和治理有機的結合起來，根據地形的實際情況采取相應的處理措施，降低或消除不良水文地質對公路的危害。

1 山區公路常見的不良水文地質類型

1.1 膨脹性土

膨脹性土主要是由風化巖和泥巖形成，土中含有較多的粘粒及其親水性較強的蒙脫石或伊利石等粘土礦物成分，具有遇水膨脹、失水收縮的一種特殊膨脹結構的粘質土[1]。膨脹性土地區，山區公路易產生路塹頂部坍塌、路塹滑坡、坡腳位置溜坍等病害，嚴重影響公路的正常使用及安全[2]。

1.2 軟土地基

軟土地基主要由湖河沖積物不斷沉積后形成的，主要為泥質土或淤泥質土，并且土中含有腐殖碎屑和動植物，天然密度比較小，含水量比較大，天然空隙比比較大，土體穩定性差。軟土層主要包括砂質粘土、強風化巖土、淤泥、淤泥質粘土、中粗砂、淤泥質砂、粉細砂等。因為沿線物質的組成成分、軟土層的深度、顆粒級配存在一定的差異性，所以不同地區的穩定性和強度也有所不同，導致路基出現不均勻沉降。如果在軟土地基上建設公路，采取的措施不合理，會導致路基和地基出現下陷、下沉、路基失穩等情況，當車輛嚴重超載或者交通量比較大時，會直接對路面的平整度造成影響，導致路面出現坑槽、網裂、龜裂、裂縫等病害，對車輛的行駛安全造成影響。

1.3 水毀病害

水毀主要是因為暴雨等因素導致山洪爆發引發的病害，當出現水毀病害時，常常會導致防護建筑物和公路路基出現坍塌。對支擋建筑物或排水設施造成比較大的破壞，影響公路工程的質量。

1.4 滑坡病害

通常情況下，滑坡主要出現在地質構造運動比較激烈的地區，一般地層表面多裂隙、多破碎，風化嚴重，在人為因素或暴雨侵襲因素的影響下，會導致原來穩定的山體出現滑坡。在易滑坡地段建設公路，如果采用的設計不合理，均會因山體滑坡中斷公路的正常通行。

1.5 巖溶

巖溶區一般具有侵蝕性的流水和可溶性巖石兩個基本條件，此外，巖溶發育受氣候因素、地貌因素、地質構造因素的影響也比較大，通過情況下，巖石破碎越嚴重、地質構造越復雜，巖溶也就越發育。公路工程施工過程中，如果遇到巖溶比較發育的地區會出現土體塌陷等問題，嚴重影響了路基的穩定性，在地表上也會出現石林、石芽、溶槽、溶溝、暗河、落水洞、蜂林、鐘乳石、石柱等地形，嚴重影響了公路工程的質量。

2 山區公路不良水文地質危害的防治原則

不良水文地質對山區公路造成的危害是非常嚴重的，為了保證山區公路的正常通行，需要采用合理的防治措施，最大限度降低災害的影響。根據以往的經驗，要按照避開、預防和治理的基本原則來對不良水文地質進行處理。

（1）避開。在選擇公路施工線路時，要以各個等級公路的建設標準為基本依據，對施工方案進行比較，將公路工程穿越不良水文地質段的避線方案確定出來，降低出現災害的概率。

（2）防治。在工程施工前期，認真研究和了解的不良水文地質隱患的具體情況，并針對性的設計預防方案，徹底消除不良水文地質隱患。

（3）治理。公路投入運行后，受人為因素或自然災害的影響也會出現地質災害，為了保證公路的正常通行，要先調查災害出現的原因，然后結合實際情況采取相應的處理措施。

總而言之，不良地質出現危害主要是因為水造成的，所以，在對不良地質病害進行治理時，要將治水作為治理工作的重點。

3 不良水文地質的防治措施

3.1 軟土路基的處理措施

按照處理效果的不同，可以將軟土地基的處理方法分為永久性處理和臨時處理兩種，根據處理對象可以分為飽和土處理、粘性土處理、砂性土處理、非飽和土處理；按照處理深度可以分為深層處理和淺層處理兩種；按照處理方式可以分為物理處理和化學處理兩種

[3]。為了確保路基的穩定性、降低路基沉降；在進行處理時，宜選擇兩種以上的處理措施。常用的組合方法主要有以下幾種：

（1）使用豎向排水井布置在填土中央，并使用砂子加實樁處理坡腳處，達到促進沉降，提升軟土地基牢固性的目的。

（2）固結排水法和砂墊層共用。采用這種施工方法有利于機械施工，并且也有利于排水層的施工。

（3）砂子加實樁和填土預壓法共用。在施工時，先利用填土預壓法促進路基沉降，然后使用砂子加實樁提高軟土路基的穩定性。

（4）豎向排水井法和填土預壓法共用。使用這兩種處理措施可以加快固結沉降速度。

（5）緩坡路堤和反壓護道聯合加固。采用這種種方法可以顯著提升路堤的穩定性，利用反壓護道會抵消可能出現的橫向位移趨勢以及圓弧滑動破壞。不過由于這種處理措施需要進行征地，增加了施工成本，因此反壓護道的應用比較少。

（6）豎向排水法和緩速填土加載法共用。利用豎向排水井可以加快軟土地基的沉降，然后再使用緩速填土加載的方式來保證路基的穩定性。

3.2 膨脹土的防治措施

一般可以使用濕度控制技術、換土技術和改性處理的方式對膨脹土路基進行處理。其中換土是最為簡單有效的處理措施，通過將膨脹土挖除掉，然后使用砂礫土或非膨脹土進行換填。濕度控制法主要為了防止膨脹土中含水量出現變化后產生膨脹變形。在施工時，可以使用粘土、土工布等包裹住膨脹土，防止大氣和膨脹土直接產生接觸，降低膨脹土內部的濕度遷移。

通常情況下，可以將截水溝、石天溝布置在路塹坡頂，及時將水從溝中排出，避免出現滲透的情況，當有地下水或地下泉眼有水滲出時，要利用蜂管和滲溝將水排出，然后利用封面材料封閉坡面。當坡度較小、膨脹土比較軟弱時，可以使用卸載法將膨脹土清除干凈，然后將坡比調整為1:1.75,利用樹木和草皮種植在坡面上。對于較強的膨脹土，為了避免出現崩塌，在路塹坡腳位置設置傾斜擋土墻，擋土墻要和排水溝連成整體。

3.3 水毀防治措施

在山區公路施工中，經常會遇到水毀的情況，造成了大量的財力、物力、人力的浪費，經濟損失嚴重。在進行水毀防治工作時，主要采用以下幾種措施：

（1）對于水流比較急、河槽比較窄、有大漂石的河流護岸，可以采用漿砌片石駁岸進行防護。施工時，可以將其做成臺階型的混凝土結構，提高路基的穩定性。

（2）在對灘直河道緩流處坡腳和路基邊坡進行防護時，可以采用干砌片石和鐵絲石籠進行防護?？梢赃m應沖刷和支撐面下沉產生的少量變形，建筑物不會受到嚴重的影響。

（3）使用丁壩可以加固灘護，并發揮一定的阻擋作用。

3.4 滑坡的防治措施

在對滑坡進行治理時，要先調查地質情況，分析滑坡形成的原因以及滑坡的類型、性質和危害程度。在進行治理時，主要采用以下幾種治理措施：

（1）使用抗滑樁進行加固。在治理坡度比較緩、山比較高的滑坡時，可以按照滑動面的深淺度布置抗滑樁，要求抗滑樁要進入到滑動面以下的范圍中，并利用植物和支擋結構進行治理，條件允許的情況下可以使用鉆孔灌注樁施工。

（2）排水法預防措施?？梢詫蹬沤厮疁喜贾迷诨麦w及其周圍，從而將滑坡體上匯集的降水引流排泄出來，防止雨水下滲破壞山體穩定性，導致山體出現滑坡或坍塌。

（3）卸載法。對于山體高度不是很高，但是坡度比較陡的區域，可以將松散的土石開挖掉，降低坡率，使其達到穩定要求。

（4）利用植物穩定坡體。選擇根系比較發達及適合當地生長的樹木種植在滑坡體上，可以起到良好的加固作用，并且可以改善公路的綠化環境。

3.5 巖溶處理措施

在對巖溶段進行處理時，首先要進行勘察，了解巖溶的發育程度、地質特點、規模大小，將預防作為重點，注意防治結合。由于巖溶路基的病害比較多，想要準確預估病害是很困難的，所以要根據病害的出現的原因，采取相應的應對措施。盡可能選擇施工效果好、施工便利的處理措施[4]。在對巖溶區進行處理時，由于巖溶水流動時無法準確的掌握變化規律和水量，所以處理巖溶水時要了解巖溶水的運動規律，因地制宜，以疏導為主，采用堵塞、圍堰、疏導、填石路堤等措施處理巖溶水。對于溶洞要根據其在路基上的位置、洞穴的大小采用加固、堵塞、跨越、避繞等措施進行處理。

4 結論

總而言之，在山區公路施工過程中，水文地質的質量對公路的施工成本和施工周期有比較大的影響，制約了公路運輸安全。在對不良地質進行防治時，要認真分析地質病害的類型，了解公路病害出現的原因以及存在的隱患，針對性的采取處理措施，保證山區公路的正常通行。

[1]余頌,陳善雄,許錫昌.膨脹土的自由膨脹比試驗研究 [J].巖石力學與工程學報, 2006,25(1):3325-3330.

[2]劉汝明.云南公路工程的膨脹土災害及其防治原則 [J].第二屆全國巖土與工程學術大會論文集,2006:745-750.

[3]張留俊,王福勝,劉建都,.高速公路軟土地基處理技術--試驗研究與工程實例 [M].人民交通出版社,2002:34.

[4]方向池.山區公路滑坡災害及防治研究 [J].云南交通科技,2003,19(1):14-17.

P641.73[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-443-2

李帆（1983～），男，學士，助理工程師，研究方向為水工環地質。