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[内容摘要] 目前随着我国经济的发展速度,关于乡镇等偏远地区正在一步一步的实现着通公路项目。同时在一些地形复杂的地区,由于多种因素的限制,不得不对其进行大填大挖方路段的操作。随着而来的问题就是公路存在边坡失稳和坍塌等情况,该情况为公路日后的管理带来了巨大的经济风险。因此在对公路进行建设时,需要用到安全且有效的稳定性评价方法。根据稳定性方法制定相应的措施,这样既能保证日后运营安全也能节约工作经费。所以,本文将从公路稳定性的方法和滑坡的预防治理措施两大方面进行探讨。
[关键词]高速公路;边坡稳定问题;滑坡治理方法
在我国的中西部地区,受地形地貌的影响,许多高速公路需要穿越山区,不可避免的是要对其进行深挖,最后导致的结果即是形成了大量的高边坡。深挖造成高边坡为后续的地质危害的发生埋下了隐患。由于公路的勘察过程工期较短,短时间内无法达到高精度,而且山区地形复杂,在进行深挖时多的是不可预知的问题。所以公路边坡稳定问题和滑坡的治理方案显得尤为重要。
公路边坡危害主要几种类型
1、滑坡问题
滑坡问题是公路边坡危害中较为主要的一个问题。滑坡问题形成的原因为山体斜坡上遭受到雨水、地下水、地震或其他因素使得山体本身逐渐失去支撑力,并在自重的影响下山体或者岩体随着软弱面下滑。根据滑坡力学的特性可以将其分为牵引式和推移式。第一,牵引式滑坡是指山体下部先滑动,接着由于上部失去了支撑力而随之滑动,一般这一类型的滑坡速度缓慢且持续时间长,最长可以达到几十年甚至上百年。第二,推移式滑坡是上部的本体或岩体向下挤压造成土体变形,滑动速度相对较快。
2、崩塌问题
崩塌问题是较陡的斜坡上岩土突然从本体崩落,并在重力的作用下随着山体斜坡翻转滚落在山脚。崩塌与滑坡最大的区别就是,该问题发生时较为急促、破坏性危害性极大,滑坡发生速度较为缓慢。
3、剥落问题
剥落问题是指山体表层随着时间的推移遭受长时间的风化作用,并在雨水的冲刷还有重力的作用下,不断的沿山体斜坡滑落。
边坡稳定性分析
在进行边坡稳定性评价之前,需要对工程附近的地质环境信息进行收集,这不仅是边坡稳定性评价的基础材料,也是后续方法选择的依据。地质环境的获得可以通过该地的地理条件、地质构造和查阅相关的历史资料所获得的。
1、边坡稳定性定性分析
边坡稳定性定性分析能从多个角度综合的考虑到影响稳定性的因素,并能在最快的时间内得出稳定情况和未来可能发展趋势的评价。在对边坡稳定工程评价中最基础采用的方法是工程地质分析法,主要是从自然条件、人工作用、山体本身等其他因素,对比分析滑动与稳定之间存在的关系,从而判断整体的稳定程度。
1.1地貌形态与地质条件对比分析
由于一些不良地质的基础、发育阶段中微地貌特征、地表现象以及后续伴随着一定的地质条件形成了边坡失稳这一情况。所以在对边坡稳定性进行评价时,将与其相近地质条件下的稳定型斜坡与不稳定型斜坡在不同的滑动阶段进行对比比较,结合地质可能发生的变化,判断出边坡的稳定性。通过不同发育阶段和不同稳定程度的边坡在地貌上的特点分析出大致的稳定程度。
1.2多方面因素影响着稳定性分析
影响边坡稳定性的因素有很多,比如地壳的上升、雨水、风化等作用均可使得斜坡变陡造成下滑力增加同时导致稳定性降低。遇到恶劣的天气原因或者人工进行开挖施工时,较为容易破坏斜坡的前部支撑能力,使得稳定性降低甚至造成失稳状态。通过对水文地质条件进行改善、恶劣情况的降低或禁止,使得坡面变缓,本体重心降低,使得抗滑力增大从而影响着稳定性的提高。所以采用工程地质的手段,比如进行调查、分析、实验等找出主力因素和因素改变而造成的变化趋势,可定性对边坡稳定性进行判定。
1.3对滑动迹象和滑动轨迹进行分析
滑坡在不同的发育阶段会呈现出不同的变形迹象,通过掌握了这些变形迹象即可判断出当前处于的滑动阶段和发展趋势。如在滑体前后地貌的变化、发育阶段的不同情况、滑体错在部位的位移情况等这一系列情况均可进行调查,这是判定稳定性最直观的一种手法。
关于稳定性定量分析
关于边坡稳定性定量分析的评价是建立在定性分析评价上,首先根据前期勘察所得到的边坡地质剖面,然后利用静力平衡原理计算出边坡的稳定系数,根据计算出的数值来断定其稳定性。在当前的工程中最常用的定量分析评价方法就是传递系数法。
防治滑坡的措施
1、防治原则
为了正确的选择出防治措施之前,先要详细的调查好地形、地质等条件,随后在勘察中确定好的滑坡类型和发展阶段,接着分析滑坡形成的主次原因和这些原因之间的联系,最后结合公路的重要性、所处的施工条件等进行综合考虑。当遇到复杂且大型的滑坡情况时首先考虑避开情况,当无法避开时则应视滑坡规模、公路和滑坡之间的影响程度和防治费用等其他情况列出几种不同的方案进行对比。当应对可能发生突发的滑坡情况,应该及时且迅速的进行防治措施。反之当遇到滑动缓慢的情况来说,应当全面进行全面规划,分工期进行治理,根据每期的结果再进一步的优化下一次的分期工程。当在施工过程中发生大型滑坡时,应慎重的做出避开或者改变一部分路线与防治措施相结合的方案,最后综合评估后选出最佳方案。遭遇中小型滑坡案例时,由于其性质简单、操作方便则可以直接进行整改、不必进行避开操作。最后在对滑坡问题进行整治前,应提前做好临时的排水系统,来减缓后期发生的滑坡现象。
2、排水
2.1地表排水
滑坡体以外的水应进行拦截引流,滑坡体表面的水注意防止渗透,快速汇集后引出。
2.2地下排水
关于排出地下水主要有三种措施,渗沟、盲洞、平孔。渗沟有填石渗沟、管式渗沟、洞式渗沟三种形式,这三种形式的渗沟均应设置排水层、反滤层和封闭层。盲洞适用于滑坡面附近埋藏较深的地下水。平孔适合于排出地下水,其特性为施工方便、工期短、节省人力物力这一特点,是一种较为实用的方法。
3、减重
对于减重这一防治的措施是在滑坡的后部通过挖出一定的滑体来使滑坡稳定下来,该方法适用于推动式滑坡或者是错落转化后的滑坡,并且滑床处于上陡下缓的状态,滑坡后方应较为稳定防止向后及两侧发展。减重这一方法一般配合其他方法一起使用,因为该方法只能降低下滑的重力而无法改变发展趋势。
4、边坡支挡工程
4.1重力式抗滑挡土墙
重力式抗滑挡土墙我国在滑坡防治中最常用的一种手段,通过以墙本身的自重来维持住土对其压力下的稳定。该墙的坡度应该采用1:0.25的比例,墙体一般做成斜坡或是阶梯状,墙的高度和墙基体的深度等其他数据都该按当前公路的地形、人文气象等条件来进行严格的计算并确定。
4.2抗滑桩
抗滑桩是深入滑床固定滑体的一种桩柱。当多根桩柱结合在一起时可以防止滑体的滑动,与滑挡墙相比,桩柱的抗滑能力更强,虽然施工复杂但效果更好,所以也在被广泛的运用中,该项目的方法是在所有治理方法中花费最多的项目。通过不断的试算、改进、验算,最后方可得出抗滑桩的结构尺寸。
4.3预应力锚固
预应力锚固是近几年新发展出来的一种边坡防护措施,它对陡坡和岩体进行加固。预应力锚固常常与抗滑桩一起进行使用,整体来说可以节约材料和人工支出,为公司提高了经济效益。
4.4坡面防护工程
在对已有的公路滑坡进行整治后,仍然可能有散落的岩体掉入公路,所以需要进一步采取措施。常用的有两种方法,一是采用干砌石及混凝土砌块护坡,二是采用格状框条护坡。
总结
在公路上发生滑坡的情况十分常见,该危害影响也十分大。通过对病害的分析和提供相应的防治措施,再结合先进的施工技术,保护高速公路更加安全长远的运营是指日可待的。
[参考文献]
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[2]杨伟;黄俊生;余海生.公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施 [J].筑路机械与施工机械化,2007(4):1-4