章顺忠
浙江省地矿建设有限公司 浙江杭州 310012
摘要:公路的发展严重的影响着人们的出行方便程度,因此处理好公路边坡工程地质灾害工作非常重要。本文主要分析了公路边坡地质灾害类型,提出了公路边坡地质灾害相关问题及解决措施,以供参考。
关键词:公路边坡;灾害类型;问题;措施
我国是人口大国,加上经济的发展,人们的生活水平得到了很大的改善,对公路造成了更大的压力。公路边坡地质灾害是影响公路质量的重要影响因素之一。公路边坡(滑坡、泥石流)问题受制于土地资源的合理开发利用,其失稳滑塌严重危机到国家财产和人们的生命安全,因此对边坡的正确认识、合理设计、适当的治理,把边坡失稳造成的危害降低到最低限度,是岩土工程界的学者和工程设计人员必须考虑的问题。
1公路边坡地质灾害类型
1.1滑坡
引起滑坡有两种因素。一是内在因素:主要表现为边坡(岩)土体强度与滑坡下滑的剪切力是否相适应,当剪切力大于边坡自身强度所形成的抗滑力时,边坡就会变形,直至破坏滑动。而当(岩)土体自身的强度较大,所产生的抗滑力大于下滑的剪切力时,边坡就稳定。控制边坡稳定程度的内在因素,主要是(岩)土体的性质和其内部结构,地应力的大小等;二是外在因素:边坡是否产生活动还决定于外在因素,边坡的边界条件,地表水及地下水的影响,地震和爆破震动的影向,人类活动影响等等。
1.2崩塌
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。产生在土体中者称土崩,产生在岩体中者称岩崩。同滑坡的诱发因素一样,崩塌的诱发因素主要有大气降雨、地震和人类工程活动等。而巨型崩塌的主要诱发因素也是降雨尤其是连续暴雨,其次是地震因素引起的崩塌。
1.3泥石流
泥石流是斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流。特点具有爆发突然,历时短暂,来势凶猛和巨大的破坏力。泥石流的形成主要受暴雨控制。
1.4地震与爆破
地震对公路边坡的影响极大,究其原因,首先是地震的强烈作用使边坡(岩)土体的内部结构发生破坏和变化,原有的结构面张裂、松弛,再加上地下水也有较大变化,特别是地下水位的突然升高或降低对边坡稳定很不利。另外,一次强烈地震的发生,往往伴随着许多余震,在地震力的反复振动冲击下,斜披土体就更容易发生变形,最后就会发展成滑坡。
1.5地面塌陷
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。当这种现象发生在有人类活动的地区时,便可能成为一种地质灾害。
1.6地裂缝
地裂缝是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下,产生开裂,地表水的下渗,导致边坡土体饱和,甚至在边坡下部的隔水层上积水,从而增加了滑体的重量,降低了边坡岩土体的抗剪强度,最终导致滑坡。地下水的存在,使边坡(岩)土体抗剪强度显著减小,同时地下水还能溶解土石中的易溶物质,使土石成分发生变化,并使岩石和岩体结构受到破坏,发生崩解和泥化现象,从而使(岩)土体的抗剪强度降低,导致滑坡的形成。
2公路边坡地质灾害治理的设计原则
2.1安全性原则
边坡及其支护结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种荷载作用,以及在偶然时间发生时及发生后应能保持必须的整体稳定性。
2.2适用性原则
边坡及其支护结构在日常使用时能满足预定的使用要求,如作为建筑物环境的边坡能保持主体建筑物的正常使用。
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2.3耐久性原则
边坡及其支护结构在正常维护下,随着时间的变化,仍能保持自身整体稳定,同时,不会因为边坡的变形而引起主体建筑物的正常使用。为了对边坡及其支护结构的可靠性进行定量描述,可采用边坡工程的可靠度概念。它是指边坡及其支护结构在规定的时间内,在规定的条件下,保持自身整体稳定性的概率。显然,它是边坡及其支护结构可靠性的一种概率度量。
3公路边坡灾害的治理措施
目前可供采用的边坡加固措施很多,有削坡减载、排水与截水措施、锚固措施、混凝土抗剪结构措施、支挡措施、压坡措施以及植物框格护坡、护面等,在边坡治理工程中强调多措施综合治理的原则,以加强边坡的稳定性。
3.1抗滑桩
3.1.1工程概况及边坡病害原因
某公路路段根据原设计,采用抗滑桩挡土墙。但是,在施工过程中,抗滑桩挡土墙错位开裂,主线路及匝道路基裂缝及隆起病害仍在进一步发展。该路段穿越古滑坡,原设计路堑开挖地表高10米,边坡防护为人字形浆砌片石防护,但在路基开挖后不久既出现路表隆起,边坡滑塌,左侧山体滑动,并出现多处裂缝的病害。又由于连续降雨,抗滑桩上部的砼挡墙错位开裂,路面基层出现多处裂缝、路基挤压隆起,砼档墙错位严重。
3.1.2病害成因
首先,由于地质条件差,对本处滑坡采用的抗滑桩桩长偏小,安全系数偏小。其次是未按设计图纸施工,最后,未及时卸载,延误了宝贵的时间,导致挡墙最大滑动量已达1米左右,抗滑桩已被破坏。
3.1.3治理方案
本路段在已掌握地质资料的基础上,进行了补充钻探,以便进一步探明滑坡的地质情况为制定滑坡的自治方案提供可靠依据。
3.1.4病害治理施工顺序及施工方法
(1)钢管桩:钢管桩按5-8m分段分批实施,在同一断面上,在抗滑桩实施前必须完成钢管桩的施工。(2)抗滑桩;施工前先开挖工作平台,桩钢筋笼制作需要提前安排,确保钻孔到位后立即组织混凝土灌注。当抗滑桩灌注完毕后,且混凝土强度达到85%后,才能进行相邻抗滑桩的钻孔施工。(3)挡土墙及系梁;按设计图纸的分段,该段挡墙范围内的两排抗滑桩施工完毕后,立即组织挡墙及系梁的浇注。上述工程施工完毕后,施工档墙后的碎石盲沟,修整边坡。并根据现场需要完善坡面排水系统、绿化等。
3.1.5效果
现工程已经完成,边坡变形已经得到了控制,公路路面维修后已经通车,目前运行良好,坡体、路面现未发现开裂、变形等迹象,监测结果显示处治后边坡处于正常使用安全状态。实践证明,该工程的防护是比较成功的。
3.2防排水治理技术
首先设置截水沟;为了防止边坡以外的水流进坡体,对坡面进行冲刷,影响边坡稳定性,通常在边坡外缘设置截水沟,以拦截坡外水流。其次设置坡内排水沟;除了边坡外缘设置截水沟外,在边坡坡体内应设置必要的排水沟,使大气降雨能尽快排出坡体,避免对边坡稳定产生不利影响。
3.3注浆加固技术
当边坡坡体较破碎、节理裂隙较发育时,可采用压力注浆这一手段,对边坡坡体进行加固。灌浆液在压力的作用下,通过钻孔壁周围切割的节理裂隙向四周渗透,对破碎边坡岩土体起到胶结的作用,形成整体;此外,砂浆柱对破碎边坡岩土体起到螺栓连接作用,达到提高坡体整体性及稳定性的目的。注浆加固可对边坡进行深层加固。
3.4加筋边坡和加筋挡土墙技术
加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。在土中加入加筋材料可以提高土的强度.增强土体的稳定性。因此.凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术,形成的结构亦称为加筋土结构。和传统支挡结构相比.加筋边坡和加筋挡土墙的特点有:结构新颖、造型美观、技术简单、施工方便、要求较低、节省材料、施工速度快、工期短、造价低廉、效益明显、适应性强、应用广泛等。由于加筋边坡和加筋挡土墙的这些优点,目前其已从公路路堤、路肩发展到应用于其他各种支挡结构和边坡防护。
参考文献:
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[2]赵晓然,刘子玉.边坡工程稳定性研究及其治理[J].经济与社会发展研究,2013(06).
[3]项平动,张艳杰.模糊理论在公路边坡稳定性分析中的应用[J].商品与质量.2014(15).
论文作者:章顺忠
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/13
标签:公路论文; 滑坡论文; 结构论文; 挡土墙论文; 因素论文; 措施论文; 灾害论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;