浅析高速公路滑坡处治方法论文_张少凡

浅析高速公路滑坡处治方法论文_张少凡

中交一公局重庆万利万达项目总承包部 重庆万州 404000

摘要:山区高速公路在恶劣自然条件下易发生滑坡事故,严重影响公路的正常使用和当地的交通运输。本文以万州至利川高速公路段边坡工程为例,对预防滑坡的主要措施以及高速公路滑坡的处置方法进行探讨,设计三步法,削坡减载结合锚索框架加设置抗滑挡墙进行治理,有显著的治理成果。

关键词:高速公路;滑坡;处置方法;治理方案

1 前言

滑坡指的是沿着坡度方向斜坡的岩土进行整体的移动的现象。重庆地区地质条件多样,山区地形起伏较大,且很多不稳定的变质岩区和软质红层区,特殊的地质条件使得当地滑坡多发,严重影响当地居民正常的出行和生活。在建设高速公路过程中需要对地面进行一定的填挖工作,不可避免的引起工程滑坡,运用有效的方法会滑坡进行防治,对高速公路的正常使用具有重要意义[1]。

2 工程概况

万州至利川高速公路段从万州城东北熊家镇的马鞍石开始,到渝鄂交界的田家垭口结束,由于特殊的地理环境,该段高速公路建造难度极大。其沿线地质构造复杂,桥隧比例高,风险系数是普通高速公路的好几倍。全线长度为52.408km,通过马鞍石立交枢纽与万云高速公路对接,总投资达到八十多亿元[2]。该路线由重庆高速公路基团有限公司和中交第一公路工程距有限公司共同投资,全线特大桥3座,大桥32座,中桥6座,特长隧道1座,长隧道4座,中短隧道6座,立交6座,天桥6座,涵洞兼通道96道,工程施工条件复杂,所处自然环境相对比较恶劣,高速公路滑坡事故多发,施工难度大[3]。

3 滑坡事故发生的原因

总的来说,滑坡事故发生的主要成因包括内因和外因两部分,其中外因主要是外界自然条件的影响,即大气降水条件、自然地质条件以及地震等不可抗力。内因为边坡岩土的主要性质和组成成分,岩体的结构以及发育程度等[4]。

3.1 地质结构

不良地质构造是引起滑坡的重要内部因素,多见的不良地质构造包括采空区以及断裂带,才外,边坡临界面与软弱结构面之间的关系和原地面坡面与边坡下伏软弱结果面之间的关系也会影响边坡的稳定性[5]。

3.2 岩土性质和类型

3.3 外因影响

滑坡的主要影响因素是岩体中水分含量,因此地表水、地下水以及大气降水均为主要的外因影响因素。在暴雨多发的季节,水分对岩石土体的冲刷作用大,同时岩土中含量较高的水分会造成泥化作用和软化作用,极大的降低了岩层的支撑强度,造成较大的自然灾害。在高速公路建设过程中排水措施没有做好容易造成雨水之后地下水位的上升,而使得土体岩石孔隙之间压力明显加大,降低边坡的稳定性。

较大级别的地震导致地质结构在短时间内的剧烈变化,易引发大规模的地质滑坡,此外,人类的活动也会引起边坡结构失稳。比如在不稳定的岩体周围甚至上方搭建建筑物,在采空区开挖地基等都会造成该地地质结构被破坏,而带来安全隐患。

4 高速公路滑坡的主要方法

4.1 绕避路线

在设计过程中,根据当地的地质条件结合施工工期和施工成本,选择合适的线路进行施工,尽量避免滑坡事故多发的区域。在施工之前要进行严格的前期勘探工作,结合当地居民的出行需求合理设计规划路线。

4.2 抬高线位

在工程施工允许和不影响预期功能的前提下,可以适当将滑坡位置的线位提高,从而得到滑坡区域的反压作用而抑制滑坡作用力。对于发生滑坡区域较小的路线,适当降低线位能够取得良好效果。

4.3 支护构造物

对滑体进行一定程度的削减可以减少滑体的载荷,从而控制下滑力的强度。实际工程中可以将滑坡体附近的岩石削掉一部分,或者把边坡放缓,降低滑坡的倾斜度减少滑坡事故发生的概率。

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4.4 设置排水措施

对岩体影响较大的水源主要包括地下水和地表水这两部分,在岩体变形区位置可以安装排水渠或者截水沟把水引走,减少岩土结构中的含水量,保证稳定性。此外,还可以在边坡位置处安防泄水孔来减小地下水对岩层的干扰,根据路线中地下水的具体含量设计合理的排水系统是有效防止公路滑坡的手段。

4.5 其他措施

除了上述几点主要措施之外,还可以在滑体上面种植草皮、灌木,以及采用喷浆和拱形或方格骨架护坡的方式来提高滑坡的稳定性,并在其中铺设护面减少雨水的冲刷,在护坡之上进行化学试剂处理,注浆加固等,完成加固护坡的效果。

5 滑坡防治介绍

以上述高速公路滑坡治理为例,简要介绍高速公路滑坡的具体措施。

5.1 削坡减载、锚索框架、抗滑挡墙

采用由下而上式的防治措施,依次设置三级防护措施,首先第一级为抗滑挡墙,二三级保持一定的坡度比采取的锚索框架。第四级与第五级的坡度比相同,选用锚杆框架。在排出地震条件作用和水分影响的前提下,采取简单的Bishop方法,进行稳定性计算,并对容易发生滑移的面进行自动的分析和检测,检测表明该防治措施能够满足公路的稳定性和安全性需要。将抗滑挡墙替换为抗滑桩进行模拟分析,用理正岩土分析软件,进行稳定度的测算,测算结果表明结合抗滑桩的防治措施要略微优于采用抗滑挡墙的防治措施,但是结合整体的施工成本以及工程的工期来看,明显选择抗滑挡墙对总的工程施工更为有利,因此,在本段高速公路中选择该三步法进行防治。

5.2 滑坡治理过程中需要注意的问题

首先在滑坡治理之前要对该地的地质条件进行详细的勘探,在拿到充分理论数据之后才能进行下一步工作。然后不可以随便使用锚索以及抗滑桩等常见的措施进行滑坡治理,必须对发生滑坡的地质条件以及影响危害进行全面分析之后选择最优的方案进行。结合滑坡区域的地理位置和滑坡原因,对症下药,对于大型复杂的滑坡事故,可以适当采用锚索桩板墙等强有力的手段来治理。

对滑坡的重点防止要放在路基左右位置,高速公路桥梁发生滑坡时重点处置对象在桥梁上方位置,隧道重点在于进出口位置,要保证治理之后建筑结构的强度,保证使用的安全性和可靠性。在边坡开挖时,注意边坡的高度不能够太高,以免影响深处岩层的稳定性,挖好一级之后便需要做好这一级的防护。边坡开挖过程中严禁使用爆破度高的炸药,防止震动过大造成岩体整体性破坏。尤其需要注意施工时间,尽量避免在雨水较多的春夏时节施工,避免地表和地下水量过多而深入岩层内部造成岩体稳定性的降低。在开挖之前,布置好排水装置,使得岩层中的水分能够及时的排出,避免岩土的软化作用和泥化作用。防治期间不仅需要做好工程施工工作,还要能及时对地表变形区域进行详细的检测和分析,找出滑坡事故发生的主要原因并能够有效采取针对性的措施进行防治。

6 结语

虽然滑坡发生的原因多,受到自然环境的影响较大,但是只要能够对滑坡发生的主要原因进行深入的分析,并对当地地质条件做好充分的勘探,便可以采取针对性的措施进行预防和治理,保证公路的安全性。本文提出三步式治理滑坡的方法,目的在于对环境较为恶劣的高速公路段进行有效的防护,避免滑坡发生造成的事故危害,提高坡体的稳定性,希望能够给相关行业提供一定的参考。

参考文献:

[1]郑颖人,陈祖煜,王恭先等.边坡与滑坡工程治理[M].第2版.北京:人民交通出版社,2010.

[2]赵明阶.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2009.

[3]吴金生,王忠波.抗滑挡墙结构在不稳定斜坡治理工程中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2008(7):39-40.

[4]田晓燕.抗滑挡墙在滑坡治理工程中的应用[J].北方交通,2011(6):77-78.

[5]霍建平.抗滑挡土墙的设计方法及在滑坡治理中的应用[J].山西建筑,2012,38(12):57-58.

[6]安剑波.山区高速公路滑坡治理方案的分析与研究[J].公路科技,2012(27):15-16.

论文作者:张少凡

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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