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      海南地區(qū)路基邊坡穩(wěn)定性及防治措施研究

      2019-12-19 15:39:44李淑敏
      海峽科技與產(chǎn)業(yè) 2019年1期
      關(guān)鍵詞:滑坡海南邊坡

      李淑敏

      三亞學(xué)院,海南 三亞 572022

      由于海南地區(qū)對(duì)路基邊坡的研究起步較晚,致使路基邊坡施工技術(shù)尚未完全成熟,這就導(dǎo)致了路基因其邊坡問題遭到破壞的情況時(shí)有發(fā)生,所以應(yīng)該引起我們高度重視。這就要求我們要熟知對(duì)路基邊坡的分析方法,深刻解析路基邊坡失穩(wěn)的原因,然后科學(xué)合理地根據(jù)解決路基邊坡失穩(wěn)的依據(jù)進(jìn)行防治,以確保延長公路的使用年限,使之長久發(fā)揮功效,更好地為我們服務(wù)。

      1 路基邊坡常見的破壞方式

      1.1 剝落

      路基邊坡經(jīng)常見到的一種破壞形式就是剝落,該問題的出現(xiàn)一般都是由于路基邊坡的表層土體損壞,在這種情況下繼續(xù)受到雨水的影響,再加上自身的重力,出現(xiàn)土屑、巖塊隨著邊坡跌落,進(jìn)而在地面上沉積,這種模式稱之為剝落。

      1.2 崩塌

      崩塌與剝落的破壞模式類似,不過該問題不是零散的跌落,而是整塊巖體從邊坡上脫離下來,從而形成進(jìn)一步的塌陷。該類型的問題多見于坡度較大的邊坡上,會(huì)在邊坡的底部逐漸沉積形成新的風(fēng)險(xiǎn)。

      1.3 滑坡

      在邊坡周圍的土體如果本身穩(wěn)定性不強(qiáng),在長期雨水沖刷或者短時(shí)間內(nèi)暴雨沖刷的情況下,可能會(huì)整體出現(xiàn)向下蠕動(dòng)的情況,逐漸變成滑動(dòng)形式,最后則會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模的山體滑坡[1-2]。

      2 海南地區(qū)路基邊坡穩(wěn)定性的影響因素

      2.1 邊坡的組成及其強(qiáng)度

      影響路基邊坡的因素眾多,對(duì)于邊坡穩(wěn)定性影響較為重要的一個(gè)因素就是自身組成成分以及相關(guān)類型的強(qiáng)度內(nèi)容。結(jié)合現(xiàn)階段海南地區(qū)路基邊坡的研究現(xiàn)狀以及結(jié)構(gòu)情況來看,有土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡兩種類型。土質(zhì)類型的邊坡,其本身結(jié)構(gòu)會(huì)受到土層的影響與限制,而影響到土層強(qiáng)度的因素則主要是顆粒度的大小、內(nèi)部的摩擦力以及具體的組成情況。在土體顆粒方面,顆粒度會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的類別,從而導(dǎo)致其對(duì)邊坡的整體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,比如當(dāng)邊坡內(nèi)部的砂土含水量較低的時(shí)候,其整體的黏聚力就會(huì)顯著下降,這時(shí)抗滑能力就會(huì)低于黏土,其他的抗剪切、內(nèi)部摩擦等力也會(huì)相應(yīng)地不足,從而導(dǎo)致路基邊坡的穩(wěn)定性嚴(yán)重下降。海南地區(qū)巖質(zhì)邊坡以花崗巖為主,此外亦分布著混合花崗巖、硅質(zhì)頁巖、石英長閃巖、粉砂質(zhì)頁巖、夾砂礫巖及少量的石灰?guī)r等[3]。花崗巖質(zhì)的邊坡物理力學(xué)性質(zhì)較好,相對(duì)穩(wěn)定,頁巖質(zhì)邊坡在降雨、風(fēng)化等作用下極易形成泥狀或土狀的軟弱夾層,邊坡穩(wěn)定性較差。

      2.2 坡度影響

      邊坡常見的形式有兩種,其中人造邊坡與天然邊坡在本質(zhì)上差異并不大,主要體現(xiàn)在坡度方面。坡度就是邊坡底部寬度與高度的比值,當(dāng)比值較小時(shí),系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會(huì)相應(yīng)地增加。在路基邊坡的施工過程中,為了降低危險(xiǎn)性,提升穩(wěn)定性,一般都要做好坡度的調(diào)整,盡可能不要降低邊坡的坡度。在施工過程中受到多種因素的影響,特別是部分施工隊(duì)伍為了減少施工周期,提升整體效益,可能會(huì)在邊坡堆積各種廢料,這個(gè)時(shí)候?qū)嶋H上坡度在持續(xù)地增加,當(dāng)沒有做好加護(hù)處理時(shí),很容易出現(xiàn)危險(xiǎn)。

      2.3 水文地質(zhì)、地理環(huán)境的影響

      路基邊坡受到海南地區(qū)地質(zhì)環(huán)境、水文條件的影響,這方面的因素相對(duì)比較復(fù)雜。在不同的時(shí)期和季節(jié),海南地區(qū)都具有獨(dú)特的水文地質(zhì)條件,不同的水文地質(zhì)條件與氣候環(huán)境會(huì)帶來大量雨水、地下水等,這些含水量不同的土質(zhì)路基邊坡穩(wěn)定性也不同。特別是在降水量、降雪量較大的時(shí)候,邊坡的體積與穩(wěn)定性都會(huì)受到影響,內(nèi)部的摩擦力會(huì)顯著降低,進(jìn)而出現(xiàn)剝落和斷裂的情況,甚至還是誘發(fā)滑坡的主要原因。除此之外,地震、泥石流等類型的自然災(zāi)害也是影響路基邊坡穩(wěn)定性的重要危險(xiǎn)因素。風(fēng)化作用會(huì)對(duì)路基邊坡的系統(tǒng)穩(wěn)定產(chǎn)生不利的危害,特別是長期暴露在風(fēng)化環(huán)境當(dāng)中,在物理、化學(xué)的雙重影響下,系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)下降,從而降低了自身的重心,引起邊坡穩(wěn)定性的變化。除此之外,其他類型的地理環(huán)境也會(huì)導(dǎo)致路基邊坡的穩(wěn)定性變化,比如說地表水流的沖刷,或者平面的形狀以及周邊的條件等,這些都會(huì)影響到邊坡的穩(wěn)定。

      2.4 人類的活動(dòng)影響

      隨著海南經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升,目前公路的建設(shè)里程與質(zhì)量都在不斷地提升,而一些工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中沒有考慮到人類活動(dòng)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件產(chǎn)生的影響,從而出現(xiàn)了方案設(shè)計(jì)不合理的問題,進(jìn)而導(dǎo)致了穩(wěn)定性下降。通過對(duì)許多工程技術(shù)的實(shí)施過程匯總,可能存在有路基邊坡隨意處理的問題,甚至大型的工程項(xiàng)目直接建設(shè)在路基邊坡的周邊,這樣一來會(huì)顯著增加邊坡的壓力,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)路基邊坡下滑等一系列情況發(fā)生,為后期的正常使用帶來不必要的危害與隱患。除此之外,許多工程項(xiàng)目本身缺乏全面考察,導(dǎo)致施工設(shè)計(jì)的方案不合理,同時(shí)施工過程中沒有進(jìn)行認(rèn)真防護(hù)就進(jìn)行爆破或者施工,導(dǎo)致內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化,進(jìn)而出現(xiàn)路基邊坡的穩(wěn)定性下降。

      3 海南地區(qū)公路路基邊坡失穩(wěn)的防治措施

      3.1 支擋

      路基邊坡的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)中,支擋屬于應(yīng)用較為廣泛的一種。一般來說,要想充分發(fā)揮支擋的作用,需要做好以下幾個(gè)方面的具體工作:首先需要做好抗滑擋土墻,該措施主要應(yīng)用于中小型的路基邊坡區(qū)域。在進(jìn)行這些區(qū)域的治理時(shí),需要提前做好抗滑擋土墻的設(shè)計(jì)工作,通過邊坡的支擋加護(hù)能夠有效地降低滑坡出現(xiàn)的頻率。重力式擋土墻的應(yīng)用也十分有效,特別是針對(duì)一些大型的路基邊坡進(jìn)行處理,很多情況下還需要結(jié)合實(shí)際的土質(zhì)條件來進(jìn)行調(diào)整,應(yīng)用加筋土擋土墻或者錨定板類型的擋土墻都可以起到相應(yīng)的效果;在進(jìn)行抗滑樁的設(shè)置時(shí),該結(jié)構(gòu)能夠很好地應(yīng)對(duì)一些特殊的深層次的滑坡。在應(yīng)對(duì)這種類型的滑坡時(shí),需要做好邊坡的穩(wěn)定性處理工作,在防治的同時(shí)也要做好滑床深度的調(diào)整,從而有效提升整體的推力。在抗滑樁邊坡穩(wěn)定性優(yōu)化時(shí),則可以借助于巖石和周邊土體的協(xié)同來進(jìn)行抗滑處理,也可以有效降低抗滑的成本,提升整體施工的效率[4]。

      3.2 排水

      根據(jù)相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn),海南地區(qū)的路基邊坡出現(xiàn)穩(wěn)定性問題一般都與水活動(dòng)密切相關(guān),所以路基邊坡的穩(wěn)定性施工需要著重處理好水活動(dòng)的問題。在實(shí)際施工過程中,不同類型的水活動(dòng)會(huì)帶來不同的災(zāi)害,比如說內(nèi)部地下水沖刷、外部雨水的沖刷以及一些地表水的影響等。在排水處理的過程中,為了降低滑坡的可能性,需要做好地下水的引出處理,并在成功完成表面的水流處理后,還需要將內(nèi)部的水引出并排掉,這樣才能夠保持充分干燥,從而降低由于長期水活動(dòng)帶來的局部失穩(wěn)問題,確保路基邊坡的整體穩(wěn)定性。

      3.3 加載反壓

      加載反壓是處理邊坡前部經(jīng)常出現(xiàn)的滑坡問題的技術(shù),該技術(shù)通過在坡體的前部修建圍擋的方式來進(jìn)行處理。借助于該模式,也可以進(jìn)一步強(qiáng)化整個(gè)坡體的重力水平,重心得到控制后,出現(xiàn)滑坡的可能性就會(huì)大大降低。為了縮減成本,一般采用周圍的石跺來進(jìn)行加載反壓即可解決問題[5]。

      3.4 減載減壓

      路基邊坡的減載技術(shù)屬于一種反向利用邊坡結(jié)構(gòu)的技術(shù)。在利用該技術(shù)的時(shí)候,需要在路基邊坡的上端去除一部分土,這樣一來就可以有效控制區(qū)域,降低坡度水平,從而避免出現(xiàn)后續(xù)一系列的問題。在路基周邊有建筑物的時(shí)候,如果選擇圍護(hù),成本高、施工難度大,但是通過削坡減載,就可以解決安全性的問題,同時(shí)也不至于對(duì)周邊建筑物帶來不利影響,所以該技術(shù)在實(shí)際的路基邊坡穩(wěn)定性圍護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

      3.5 加大綠化

      綠化在海南地區(qū)可以一定程度上緩解路基邊坡穩(wěn)定性不足的問題,綠色植物種植后不但可以鞏固邊坡穩(wěn)定性,也可以有效降低水土流失,從而減少水活動(dòng)的頻率,這些對(duì)于強(qiáng)化邊坡的穩(wěn)固性都具有現(xiàn)實(shí)意義。許多地區(qū)的路基邊坡施工過程中,大量的綠色植物被破壞,而在施工后沒有及時(shí)進(jìn)行恢復(fù),導(dǎo)致水土流失的問題比比皆是。實(shí)際上在施工過程中通過適當(dāng)措施可以減少對(duì)于綠色植物的影響,而在施工后及時(shí)對(duì)植被進(jìn)行恢復(fù)也可以顯著降低綠化不足的不利影響,提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性[6]。

      3.6 提高施工的合理性

      路基邊坡的穩(wěn)定性需要提前做好設(shè)計(jì)來進(jìn)行防護(hù)管理,首先,要做好非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì),這是由于不同類型的路基邊坡的結(jié)構(gòu)差異很大,套用簡單的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行設(shè)計(jì)往往難以達(dá)到預(yù)期效果,所以需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì);其次,在路基邊坡的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該制定一些預(yù)警方案,避免出現(xiàn)突發(fā)情況;最后,在進(jìn)行路基邊坡的施工設(shè)計(jì)時(shí),需要多模式相結(jié)合的綜合治理,避免單一模式治理。

      4 結(jié)語

      千里之行始于足下,公路質(zhì)量的好壞直接決定海南地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展速度?;A(chǔ)是萬物之本,只有確?;A(chǔ)的穩(wěn)固,才能保證公路工程發(fā)揮長遠(yuǎn)的功效。因此十分有必要對(duì)海南地區(qū)路基邊坡失穩(wěn)投入大量的財(cái)力與人力進(jìn)行研究,只有對(duì)路基邊坡穩(wěn)定性研究的透徹,在今后的路基施工中才會(huì)有據(jù)可依,以便更好地節(jié)約成本,保證區(qū)域社會(huì)緊密地溝通,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)更好地發(fā)展。

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