摘要:在我国经济快速的发展下,公路交通也得到相应发展,人类社会活动与交通工程有着紧密的联系,但是公路交通工程的建设和运营过程中,势必会对自然生态环境有所破坏。然而,在公路等级不断提升下,公路工程的边坡防护也受到了人们广泛关注。为了能够实现公路工程可持续化的发展,我们应该严格按照工程项目实际的情况,应用有针对性的边坡防护措施,进而恢复因为修建公路所造成的生态失衡,吸收汽车尾气。下面就结合作者实际工作经验,简要的分析道路边坡的稳定性进行分析,并且提出了治理的措施。
关键词:道路工程;边坡防护;稳定性;治理
前言:本文主要从公路工程的边坡稳定性进行入手分析,探讨了公路工程的路基边坡失去稳定性的因素,并且提出了一些治理的措施,希望为山区公路工程的施工顺利进行提供出一定理论的基础,供以同行的参考。
1 影响公路工程边坡稳定性的因素分析
1.1 内在的因素
其中对边坡稳定有所影响的影响因素有很多,比如说矿物质成分、岩土的结构以及岩土的强度等等。从力学角度来看,岩土工程其中包含了摩擦力、弹性模量以及展聚力等等,这也是对边坡稳定性有很大影响的主要因素之一,所以我们要对岩土工程的力学进行合理的控制,这样才能保障不会导致岩土工程出现不必要的变形及其他破坏现象等。其中弹性模量主要是影响着边坡位移量的大小情况,从而也很容易导致岩土材料使用出现不协调的现象,从而变形情况的发生就更加容易了。要是在填料中添加种植土和一些泥沙土等,从而导致规格的石料在填筑路堤的时候不容易粘结,在通过时间洗礼之后就很容易导致沉降现象的发生。
1.2 外在的因素
1.2.1地下水。因为降雨引起的地下水文升高、地下水的渗流,都将在一定程度上降低了接触面的岩土抗剪强度,这就是岩土强度的主要软化原因。除此之外,因为受到了地下水存在,使得坡度出现了地下水的浮力问题,降低了破裂面上的有效向应力。在总应力不变的时候,有效应力的降低,促使滑体自重的岩土抗滑摩擦力的下降。
1.2.2外荷载。对边坡稳定性影响的外荷载因素通常有汽车荷载、地震荷载和爆破荷载。外荷载对于边坡破坏力的体现如下:第一,经过增大外荷载,能够有效增加其坡体的下滑力,在一定程度上加大了坡顶的张应力和坡脚的剪应力,并且降低抗剪强度。第二,促进坡体裂隙发展,边坡岩土体因为振动所产生的松动问题,促使孔隙中的水压力急剧的增高,在一定程度上松动了饱和砂土液化,产生了边坡的破坏。
1.2.3气候。在气候比较炎热干燥的情况,造成岩土的龟裂,在雨季出现的时候,降水深入了地下,使得岩土的软化,岩土抗剪强度的降低,在地表水下渗引起的岩土体饱和,滑动面抗滑力的减少,而不会出现下滑。西南地区的全年就分为干湿季节,每年的5月至10月是雨季,持续的时间相对较长,雨量比较集中,因为雨水渗入到岩土体中,促使岩土体容易出现滑坡的问题。
2 公路工程的边坡稳定性理论分析
公路边坡的稳定性分析主要有定性分析和定量分析。定量分析方法通常是应用极限平衡的方法、极限分析方法和可靠度的分析方法。在对公路边坡的土质稳定性进行分析的时候,应用极限平衡的方法,能够有效测定出不同潜在的滑动面,并且在其中找出了安全系数最小的滑动面。
2.1 极限平衡法
在现阶段的工程中,应用极限平衡稳定性分析的方法主要有Fellenius法、Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price法、Spencer法、Sarma法、楔形体法、平面破坏计算法、传递系数法等等。
2.2 有限差分法
这个方法在我国主要是应用在公路边坡、地质工程、岩体力学分析等中。
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3 加强公路工程边坡稳定性的防治措施
3.1 因地制宜的做好边坡防护的工作
在实际的工程施工过程中,我们需要严格按照实际边坡的情况,因地制宜的进行施工,按照当地施工现场的气候、地质等条件,合理的选择出坡度,并且对其边坡选择有针对性的材料实施加固,将其边坡的上部覆盖的覆盖土进行削掉,使得坡度放缓。
3.2 护面墙
护面墙主要是用在风化比较严重,容易风化的软质岩,比较容易破碎的挖方段、坡面极易受到侵蚀,或者是有小型的坍塌土质的边坡,这种边坡防护的方法可以提高边坡的整体稳定性,降低边坡开挖的高度,减少开挖边坡的数量,进而降低工程施工成本,还利于路面的整齐和美观性。然而护面墙主要有实体护面墙、穿孔式护面墙、拱式护面墙,实体护面墙通常是采用浆砌片石、块石结构。实体护面通常是用在土质、破碎岩石边坡的防护。第一,结合实际施工现场的地质情况,将其划分成若干个台阶,高度通常在1米到6米之间,墙厚度则是以墙身和周围的地质情况进行确定,顶宽是60厘米至100厘米;底宽度是顶宽+墙高的0.2倍~0.3倍。第二,实体护面墙通常是在既有设计的坡面上,增加其设计防护,背坡为=1:n=l:(0.25~0.75),胸坡取1:m=1:(0.1~0.75),第三,连续护面墙在每隔10米至15米的位置,设置一道伸缩缝,其缝隙的宽度是2厘米。第四,沿着墙高、纵向设置其泄水孔,按照上下左右的梅花型进行布设,其间距为2米至3米,泄水孔的孔径为10厘米,泄水孔后则是设置了砂夹碎石、卵石过滤层。第五,对于碎落台的边坡应该在碎落台设置其排水沟、碎落台的防护设施,每隔20米至50米的位置,设置排水急流槽。第六,护面墙的高度超出6米的需要设置1米宽的防滑平台,窗孔式的护面墙与其拱式的护面墙主要是应用混凝土、片石混凝土、浆砌块石作为框架骨架,框架中通常应用植物防护的方法,这种防护措施可以避免路基边坡受到水冲刷造成的冲沟,避免坡体滑塌的问题出现。
3.3 护坡
如果边坡土质很容易被水侵蚀,那么我们常常使用浆砌片石来进行护坡处理。对于有的软质岩石的边坡存在有严重的剥落现象,有的岩石边坡风化较为严重,还有就是土质松散边坡,这些都是需要根据不同的情况来进行有效的处理的,其中使用浆砌片石进行护坡是较为常见的。浆砌片石的护坡主要是采用了等截面的方式,其厚度为30厘米,砂浆的强度是M7.5,浆砌片石的护坡应该严格按照地质情况,分为一坡到顶,部分较高的地段边坡则是设置了分台阶,分台的高度是8米到10米,每台的顶部设置了2米宽度的碎落台,并且设置了纵向和横向的排水系统。
3.4 挂网锚喷防护
挂网锚喷防护的方法主要是应用混凝土原材料,对其网格喷射混凝土,这个方法通常是应用在坡面极易风化的部分,节理裂缝较为发育,坡面主要是破碎结构的岩石坡面,原理在于封闭其节理和岩石雷锋,进而避免地表水会浸入至坡体的内部,避免岩石继续的风化,增加边坡稳定性。岩石边坡还是比较适用的,其坡比程度大约在1比0.5范围中,大约混凝土的喷射强度在c20,五到十厘米的厚度。除了使用挂钢筋网,还可以使用成品铁丝网,同时可以在岩石边坡上设置锚杆,然而锚杆使用的钢筋直径范围在十六到三十二之间,保持一两米的锚杆间距,锚杆长度不宜过长,也不宜过短,通常在三到五米之间,使用方形或者菱形的喷射混凝土,保持垂直路线走向的伸缩缝分角线。
结束语
综上所述,公路工程的路基边坡稳定性是公路施工人员所关注的焦点,公路工程边坡的稳定与否将直接影响到工程项目的施工安全性和进度,还会影响到日后公路安全的运营情况。除此之外,路基边坡稳定还给人民的生活生产有着严重的影响。本文主要分析了山区公路工程的边坡稳定性理论和防护的措施,希望对公路边坡防护加固有所帮助。
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论文作者:刘汉勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签:稳定性论文; 岩土论文; 防护论文; 公路工程论文; 荷载论文; 岩石论文; 方法论文; 《基层建设》2019年第8期论文;