(身份證號碼:630105196807060613)
公路邊坡防護分析
陳文輝
(身份證號碼:630105196807060613)
交通是國家經濟發展、社會交流的主要命脈。我國的地域遼闊,公路網分布極廣,因此,在后期的維護上,有一定難度。我國對邊坡防護重視度不高,防護不全面,引發了公路運行時的一些問題。本文從邊坡防護的重要性、影響因素、現存問題以及防護措施對其進行了簡單研究。
公路;邊坡防護;影響因素;防護措施;分析
我國的邊坡防護研究起步較晚,但發展速度較快,目前已經取得了一定成果。邊坡防護能夠起到較強的保護作用,在公路的運營維護期間加強了其安全性能,降低了維護難度。我國的地貌比較復雜,部分地區地理環境比較惡劣,邊坡防護能夠起到很好的對抗作用,提升其使用壽命。因此,在公路完工后,進行邊坡防護設施的建造。
(一)提升公路安全性能
在有些地理環境比較惡劣的地區,在道路兩旁加設邊坡防護設施能夠有效的起到加強安全性能的作用。例如,有些地區山體滑坡頻發,通過邊坡防護,能夠有效的攔截下滑水土;有些山區急轉彎較多,且公路單側為懸崖,邊坡防護能在事故發生時起到一定保護作用。
(二)提升公路使用壽命
公路的修建導致兩側的植被受到影響,造成水土流失,加速了風化作用。大量的水土流不僅對生態環境造成影響,還會對公路進行沖刷,嚴重者直接損毀公路。有些特殊地貌的地區,風化作用會造成公路承力能力下降,造成塌陷;或者對公路兩側山體風化,造成巖石滾落,對公路造成嚴重損傷,威脅公路使用者的安全。邊坡防護能夠減少雨水對公路的沖刷,減少風化作用對公路邊側的影響。
(三)提升公路美觀性能
在公路兩旁設置邊坡防護設施時,往往會采取種植綠色植被的辦法。這些綠色植被能夠增加公路的視覺感受,對公路的美觀有較大的提升。
在公路運行時,公路的邊坡穩定性主要受以下因素影響。
(一)松動
松動現象一般表現為巖體移動、松開。這是一種地應力引發的自然現象:坡度越高,其地應力越大,引發的松動越頻繁,范圍越廣。它一般是張開,沒有明顯的滑動,僅這一現象影響不大,但放任發展、不經處理會造成嚴重的后果,例如脫落、坍塌等。
(二)開裂
開裂一般表現為巖體張開裂隙。這是一種應力調整引發的變形:一般越高越陡的邊坡開裂越大。例如河流的下切會形成卸荷裂隙,引發開裂;此裂隙一般與河流的坡面垂直度較高。
(三)蠕動
蠕動較為緩慢,一般表現為彎曲變形。這是一種有重力造成的緩慢變形:這種變形一般是在較長時期中形成的,大多為自然變形;當巖體遭到破壞時,這種單方向蠕動會引發坍塌。
(四)脫落
脫落一般表現為石屑或小石塊的滾落。這一現象一般由風化、熱脹冷縮等自然現象造成:當石屑脫落時,巖體穩定性基本不受影響,一般是表面層的物理結構發生變化。當脫落較嚴重時,會導致巖體分層加劇,從而將內部較硬的部位暴露,容易引發坍塌現象。
(五)滑坡
滑坡是一種巖體分層下滑的自然現象。滑坡規模有大有小,一般是由植被過少、雨水滲透引發的大規模水土流失。這一現象會造成交通堵塞,因為它較高的發生率對公路的穩定運行有較大影響。
(六)坍塌
坍塌是較大的巖體向下崩落的現象。這一現象作用效果劇烈,嚴重時會造成人員傷亡,需要重視其預防工作。
進行邊坡防護建造前,我們需要對邊坡的穩定性進行分析,主要采取以下幾種方式進行分析。
(一)地質類比法
這種方法是對邊坡的地質特性、地理環境做調查后,進行擬建;或根據經驗與相似的邊坡進行對比,研究其相關性。這一方法,分析速度快,在工程量較小的分析上運用較多。
(二)極限平衡法
這一方法是假設邊坡受應力平衡,進行變形分析。這一方法能夠計算其理論滑動、和邊坡運動范圍,但需要進行滑動面的復雜考慮,運用面較小。
(三)數值分析法
這一方法利用對邊坡調查得來的數據進行數學建模,通過函數分析、微分方程等方法進行相關的計算,從而得到邊坡的變形過程。這一方法運用環境廣,模擬數據較多,計算結果較為合理,目前運用較多。
(四)概率分析法
這一方法是進行試驗,或進行以往數據的分析,得到邊坡強度接近的概率分布;然后進行分析。概率分析法對不確定因素進行了有效處理,但需要龐大的數據庫作為參考,目前運用較少。
(五)其他方法
還有一些新的方法:可靠度分析、網絡分析法等,這些方法仍在發展或推廣階段,目前運用量極少。
我國的邊坡防護取得了一定成果,但由于廣闊地貌的復雜性和起步較晚的原因,仍存在一些問題。
(一)穩定性分析方法不完善
在邊坡穩定性分析時,往往采取主觀判斷,不能根據數據分析來確定。這一方法一般是利用經驗進行判斷,一旦忽視了某個重要因素的改變,結果就會極度不科學,防護設施的設計也就不合理。另外,對于以上提到的分析方法的運用推廣工作較為滯后,也會造成分析方法的發展停滯不前。
(二)認知不足
進行邊坡防護分析時,數據計算較受注重,但其產生原理少有問津。這一做法導致不能從根本、源頭進行分析,不能做到舉一反三,每次分析的成本較高,阻礙了理論分析的發展。
(三)智能化較低
對于邊坡的動態發展考慮不足,智能化較低。這一現象導致了結果不準確。
(四)措施單一,針對性較低
在進行防護設計時,不能考慮具體情況并進行針對性防護,導致成本增多,效果下降。
我們主要采取以下措施進行邊坡防護。
(一)工程防護
此類防護運用較多,一般是建設工程設施進行防護。主要有以下幾類:
1.錨桿加固:這是一種對應力分析后進行的潛在風險預防措施。錨桿加強了巖體的整體性,通過這種加固邊坡的平衡性得到加強。
2.擋土墻:為了防止山體滑坡等,一般建設擋土墻。擋土墻對重力、分離應力進行了對抗,降低了巖體分離的可能性。一般在風化嚴重、坡面較陡、植被較少的地段加設擋土墻。在建造時,要盡量避免毀壞農田。
(二)植被防護
這一方法是在邊坡種植根系發達的植物,通過植物的根系加強土壤的穩定性,減少事故出現概率。一般通過種植草來提升其表皮穩定性,減少雨水沖刷、風化;通過樹根增強土壤附著力,減少滑坡;通過花卉增強其美觀性。
公路交通是國家經濟文化發展的重要通道,相關建設發展越來越迅猛。邊坡防護能夠有效的增強公路的性能,我國對邊坡防護研究取得了一定成果,但仍然存在一些問題。在今后研究中需要針對這些問題,加大技術宣傳使用力度,增強防護的科學合理性;同時要加強公路運行時的監測系統,對出現的問題及時解決。
U45
:B
1007-6344(2017)08-0038-01