公路路基边坡病害类型及防治措施的研究论文_李文东

公路路基边坡病害类型及防治措施的研究论文_李文东

甘肃地质灾害防治工程勘查设计院甘肃 甘肃 兰州 730050

摘要:近年来,我国的城镇化在不断的向前发展,这使得人们的交通出行更加的方便,但是,在公路的使用寿命以及边坡病害的防治放面还存在着一些问题需要解决。进行公路路基防护时更要注意坡面防护,主要是综合考虑各方面因素,采用工程防护技术、植物防护技术或二者结合在一起的综合防治技术进行。论文对路基边坡病害防治的一些措施进行简要阐述。

关键词:城市开发;城市建设;边坡病害;防治措施

引言

我国公路的种类很多,包括国家公路、省公路、县公路、乡公路以及专用公路等类型。公路是国家基础建设的基本部分,而公路路基也由施工现场等实际因素而普遍存在着各种各样的病害,路堤边坡病害是其中最为常见的病害之一,也在很大程度上决定了公路的质量和养护难度。为保证公路路基具有强度、稳定性和耐久性等标准,路堤边坡病害的防治在公路建设中至关重要。受经济发展以及地区自然环境的影响,公路拓宽、山区公路地质变化等会对公路路基产生一定冲击,从而引发路基边坡病害,会对公路后期运营产生巨大影响,所以相关的公路维护部门应做好路基边坡病害的防治工作,以提高公路运行能力。

1.边坡病害防治的重要性

当前我国经济水平不断提高,城市公路影响着社会的生产、人民的生活、商品的流通,为国家的基础设施提供保障。因此,做好公路边坡养护管理工作至关重要,保障公路养护管理的质量,不仅能够延长公路使用年限,还能够确保人们的生命财产安全。由于传统的养护管理模式已不能满足社会发展的需要,因此,相关部门对公路基础设施进行保养时,通过及时发现并处理基础设施中存在的损坏情况,从而达到相关养护管理标准,使司乘人员的行车环境能够安全、舒适和便捷,最终使公路的运营能够一直保持良好的状态。同时,相关部门通过全面了解及正确评价公路养护管理路段的基本路况与基础设施,并结合相关规定做好基础设施的专项保养和大修、特殊病害灾害公路维护、日常维护等,能够确保公路行车环境的畅通和安全。

2.路堤边坡常见病害类型

2.1路堤边坡坍塌

路堤边坡坍塌是路基病害中最为常见的一种,在公路建设时如果不充分对路基路面所处地质和施工质量加以控制,则很容易引发边坡坍塌这类严重公路问题,由于其病害突发迅速,常造成不可挽回的财产损失和危及生命安全。路堤边坡塌陷形成的原因复杂多样,受地形、岩性、构造和气候等多方面因素综合影响。大体可以分为工程施工原因和自然原因:(1)工程施工原因:①在容易发生坍塌和边坡滑坡等危险地带没有做好地表水排水处理,没有适当设置排水沟渠等;②没有适当刷缓边坡和建立护坡支挡,对边坡的稳定性和耐侵蚀性没有起到很到的维持作用;③地基岩层松散,在地质考察和岩层爆破未进行充分考虑。边坡石方爆破药量较大,使得边坡岩体松散,尚未失稳 [1];④路堤调料质量差,未经过规范筛选,颗粒级配情况差,致使路面填筑高度达到一定时,内摩擦力小于侧向剪力;(2)自然原因:①公路所处高程变化大,坡地陡峭,使得基础受力复杂,产生崩塌;②路堤所处岩层节理发育呈块状或层状,使得岩层强度大大降低,易受荷载产生崩塌;③降水或地表水的渗流和冲刷等作用,冲刷作用侵蚀路堤坡脚,降低了边坡的支撑能力;④地震和气温等因素,使得路堤受强烈作用,造成不可预测的变形。

2.2边坡冲沟

由于间断的流水对公路路堤冲刷侵蚀,而路基建设时,由于压实度和路堤材料等原因,强度较弱的区域则受侵蚀更为严重,进而形成沟槽,严重影响公路质量。边坡冲沟的发生原因也基于多方面因素,暴雨等强烈降雨有着密切的联系,降雨首先对坡地的软弱岩层地层冲刷,逐渐汇流形成冲沟,再向纵向发展冲沟,因为侵蚀的叠加,地表径流的侵蚀搬运加剧,而迅速增长破坏程度。植被绿化等养护加固不到位也对边坡的抵抗受冲刷作用而起到影响,使得路基原状土层流失,大大降低植被的护坡效果。

2.3防护结构滑落

公路路堤边坡的病害并不能完全避免,及时而有效地建立边坡防护体是保护路堤的必要手段,而防护体结构的滑落或者被破坏,更多的是主观因素造成的。在公路建设阶段,土性监测、公路护坡的坡度设计和防护体的选择尤其重要。软土路基、湿陷性黄土、冻土、膨胀土等不良土质路基,应该及时通过道路选线检测的时候发现,并对危害性较大的土质进行改良或者避开;公路在开挖深度或者填筑高度超过一定条件时,路堤边沿需要设置一定坡度的边坡,而坡度的大小应该适宜,过大则容易引起边坡防护体的构筑困难,后期滑落等不良情况;边坡防护体则有植被护坡、石砌护坡、网状结构护坡等护坡方式,应该选择适宜现场条件的护坡方式,而增加防护结构的适应性。

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2.4 路基沉陷问题

公路工程的实施难免会遇上软土地质,该土质承受力相对较低,且水含量大,导致公路工程路基发生沉陷。在公路路基施工中,大量水会对路基进行侵蚀,导致路基底部空洞的形成,在向下作用力的影响下,路面极易发生塌方现象。关于路基沉陷问题的出现可归咎到自然与人为两方面。公路工程建立在软土地质上,导致工程承载力相对较低,工程基层稳定性不够,从而引发路基沉陷,这部分属于自然原因。人为因素则表现在施工预压时间未达到相关标准,形成诸多路面问题。

3公路边坡失稳的判断因素

路基边坡失稳的判断主要从坡体地形地貌、地质结构、水文气象、人类工程活动等几个方面。

3.1形地貌

路基坡体前缘临空,坡面坡度>45°或出现“鹰咀”崖,顶底高差>30m,坡面起伏不平,上陡下缓等。

3.2地质结构

坡体岩性软硬相间,岩土体结构松散破碎,裂缝裂隙发育切割深,形成了不稳定的结构体,不连续结构面,坡顶出现张拉裂缝或坡脚出现鼓胀挤出现象。

3.3水文气象

坡体所在区域雨水充沛,气温变化大,昼夜温差明显、暴雨为最不利因素;坡脚有地下水渗出,或有河流流经坡脚,坡脚侧蚀形成陡坎等;

3.4人类活动

人为开坡坡脚严重;坡体周边震动较大;坡顶堆载较为严重;修路等工程开挖形成软弱基座陡崖等。

3.公路边坡病害防治措施

路堤边坡的养护与加固应符合“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、经久耐用、节省造价和造型美观”的原则。边坡防护主要途径有截排水、削坡、工程护坡、植物护坡等若干种方式。

3.1完善路基边坡排水系统

在对路基边坡进行防护时,一个很重要的环节就是路基边坡的防排水处理,其处理方法可概括为“疏、堵、绿、补”四字方针。根据已有截排水经验,主要有疏大于堵,疏堵同治,即疏理路面积水,堵住缝隙不渗漏,搞好绿化防坍塌,补足夯实路面基础,巩固强化。根据各地降水量的不同,还可以采取分散排水和集中排水两种方式进行。降水量少的干旱地区一般采取分散排水的方式;降水量大的地区采取集中排水方式。排水系统可以设计流槽、排水沟、边沟、暗沟和渗井等。因此,在设计路基边坡排水时应合理规划边坡两侧的沟渠,从而提高公路的质量和进度。

3.2因地制宜的采取削坡工程

主要是根据公路路堤的尺寸、上下结构、区域湿度等因素对公路做出具体改造,常用削坡方式以直线平坡为主,既从上之下采用统一坡度,达到此类路基土质的稳定性和路基强度即可;而由于坡体上下结构不均匀、土质差距较大等情况,则可以根据具体情况将边坡削改为阶梯形或台型,根据温度湿度等区域性变化,又可以改变这类护坡的平台高差,使公路两边的土压力达到平衡,更有利于边坡的针对性养护。

3.3工程护坡

工程护坡则属于对路堤病害的相对根本上的解决方案,通常采取建立排水工程、支挡工程为主,以增强路堤边坡的稳定性,使路基的土木物理性质长期稳定,不至于突然性破坏恶化,保护土体的稳定性、增强路基结构的稳定性是工程护坡的主要目的。主要措施有:(1)完善排水系统。长期雨水或者短时间暴雨都会很大程度因为冲刷路基作用而破坏路坡路堤。完善公路坡面排水系统是非常关键的防治措施。一般采用有地面排水工程和地下排水工程:地面排水工程主要是填方路基设置排水沟,将路上部分雨水及时导流排除,而不长时间渗漏、冲刷、浸泡路基路面;地下排水工程则多采用盲沟、渗沟和渗井,利用渗透汇集的作用将地下水汇流并排至对公路安全的地点;(2)建立支挡工程。对土质边坡的坡脚及体内发生的坍塌,当坍塌体较厚,人为清方困难且可能引起坍塌范围扩大的地段,可视滑体的推力大小等因素分别采用浆砌片石挡土墙、抗滑桩、锚杆、锚索地粱或锚管注浆等支挡工程类型,以恢复坡体平衡,杜绝坍塌发生。产生边坡坍塌的原因较多,我们要尽量减少由于主观原因造成的边坡坍塌,要充分的做好各种防范措施,特别是做好防水措施,防止水流渗入土体。对于边坡地质原因而产生的边坡坍塌,要根据坍塌的规模大小、边坡的地质岩性、层理结构,走向、滑动面的位置及深度及危害程度等多方面因素综合考虑,采用经济、有效的边坡坍塌处理方案,同时力求与周边环境相适应。

3.4边坡绿植防护技术

根据不同的边坡地质条件,采用不同的施工防护带,而这些施工防护带的主要部分由大量植被制成,这些植被可以是一些种植的植被,如绿草,低矮的灌木,具有抗涝性强,抗病毒性强,耐践踏,抗倒伏根系发达等特点。总之,这些植被有利于稳固边坡,防止滑坡。植物护坡以种草、造林两种方式为主,对于土层较薄的土质类型,常采用种草作为护坡方式,以草的根系稳固边坡,减少冲刷或者滑坡等现象发生,经济适用、成本低廉等,又起到了美化公路环境、调节公路温湿等积极作用。对坡度 10°~20°,在南方坡面土层厚 15cm 以上、北方坡面土层厚40cm 以上,施工条件较好的地方,采用造林护坡。造林护坡能以深根性与浅根性相结合的方式,根据坡面的具体垂直深度而混合种植,选用符合公路段气候条件、易存活等乔木和灌木树种。

4.结束语

综上所述,路堤边坡病害的产生原因总体可分为工程因素和自然因素。公路本身许多病害问题也无法在实际工程中一次性解决;在养护防护的同时,应该针对性地对实际病害做出适宜的防护方案和加固技术,切实认识到公路路堤边坡病害的危害性和防护的必要性。

参考文献

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论文作者:李文东

论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期

论文发表时间:2018/1/5

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