董欣雨 吉慶
摘 要:滑坡問題是公路建設(shè)及運(yùn)營過程中的常見問題,由于公路整體建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜,在實(shí)際的建設(shè)過程中,滑坡等問題難以完全避免,對公路的建設(shè)質(zhì)量及運(yùn)營安全有著極為不利的影響,因此在公路建設(shè)工程中,要注意觀察監(jiān)測,及時(shí)防治。本文就公路路基高邊坡滑坡問題進(jìn)行探索,以期為公路工程建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞:公路路基;高邊坡;滑坡;防治要點(diǎn)
0 前言
公路建設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)遇到天然土坡或者人工填筑的堤岸、路塹及基坑開挖時(shí)的邊坡失穩(wěn)問題,而邊坡失穩(wěn)進(jìn)一步導(dǎo)致的滑坡、坍塌事故不僅影響有關(guān)的工程進(jìn)度,而且會(huì)造成交通中斷、河流堵塞、廠礦摧毀等人民生命財(cái)產(chǎn)的重大損失。所以在實(shí)際公路工程建設(shè)中,應(yīng)充分重視滑坡問題,針對邊坡的滑坡情況采取針對性的解決措施,才能有效的保證施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。
1 公路建設(shè)中產(chǎn)生滑坡的原因分析
當(dāng)邊坡高度增大、坡頂荷載增加以及土體自重及滲透力等在坡體內(nèi)引起切應(yīng)力的變化,使土體內(nèi)部的切應(yīng)力超過其抗剪強(qiáng)度時(shí)坡體就會(huì)失穩(wěn);當(dāng)土體受到雨水浸入、地震及車輛的振動(dòng),使土的抗剪強(qiáng)度降低小于它所受到的切應(yīng)力時(shí),邊坡也會(huì)失穩(wěn)。
要解決公路路基高邊坡滑坡問題,在充分收集相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,首先應(yīng)查明滑坡區(qū)域的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,查明滑坡的范圍、規(guī)模、形態(tài)特征及變形特征,然后對滑坡產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,只有針對問題進(jìn)行對應(yīng)的處治,才能高效的解決工程滑坡問題,從而保證公路工程的建設(shè)質(zhì)量及進(jìn)度。
1.1 工程概況
某山區(qū)公路建設(shè)項(xiàng)目所處地形較為復(fù)雜,屬丘陵地貌,場地地勢起較大,總體北高南低、西高東低,場地地面高程131.75 m~196.93 m。該項(xiàng)目公路主線基本走向?yàn)樾毕蛴晌鞅敝翓|南,路段縱斷面設(shè)計(jì)中樁設(shè)計(jì)標(biāo)高控制在140.25 m~
165.34 m范圍內(nèi),因此在西北側(cè)部分路段區(qū)間形成了挖方路基高邊坡,其中最大邊坡高度約為30 m。在實(shí)際路基邊坡施工中,由于未進(jìn)行路基高邊坡專項(xiàng)處治,導(dǎo)致發(fā)生滑坡問題,威脅到人員及財(cái)產(chǎn)安全,影響了施工進(jìn)度。
1.2 路基高邊坡滑坡產(chǎn)生的原因
通常來說,滑坡問題的出現(xiàn)是切應(yīng)力增加和抗剪強(qiáng)度降低兩方面因素綜合作用的結(jié)果。其中引起切應(yīng)力增大的因素包括邊坡不當(dāng)加載或開挖、爆破或地震等引起的沖擊或震動(dòng)荷載、滲流力的作用;引起土體抗剪強(qiáng)度降低的因素常常有浸水、孔隙水壓力增加、沖擊或震動(dòng)荷載或周期性荷載、巖土體自身的風(fēng)化作用、干裂、凍融和軟化因素等。
1.2.1 地質(zhì)原因
地質(zhì)條件是決定路基高邊坡穩(wěn)定性的主要因素,通常發(fā)生路基高邊坡滑坡的公路地段地質(zhì)構(gòu)造上都比較松散,巖石性質(zhì)較為脆弱,難以支撐公路主體,最終在施工擾動(dòng)及重力的影響下,山體破碎,造成路基滑坡,阻礙工程的正常施工和運(yùn)行。本項(xiàng)目路基高邊坡滑坡區(qū)域?yàn)樯襟w斷裂層,雖然滑坡處距離斷裂層還有一段距離,但是本工程的施工土質(zhì)較為松散,巖石多為砂質(zhì)板巖,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體較破碎,風(fēng)化程度高,巖質(zhì)不能抵抗產(chǎn)生的剪切力,邊坡易失穩(wěn)。
1.2.2 施工原因
公路施工是對原有的地理結(jié)構(gòu)進(jìn)行開挖、重塑的過程,施工過程對巖土體擾動(dòng)較大。由于本項(xiàng)目部分路段開挖深度較大,綜合地勘等基礎(chǔ)資料方案設(shè)計(jì)路塹邊坡分三級,由下坡腳至上坡頂坡率分別為1:0.5、1:0.5以及1:0.75,在開挖過程中,對路塹底層土基的擾動(dòng)較大,而又未對擾動(dòng)表層進(jìn)行及時(shí)加固,導(dǎo)致上部巖層失去支撐力,打破了巖土體的穩(wěn)定狀態(tài),使得整體路基邊坡在重力作用下沿軟弱面整體滑動(dòng)。
1.2.3 浸水原因
路塹開挖在對原有的地理結(jié)構(gòu)造成較大破壞,使得原有的坡體結(jié)構(gòu)失去平衡,在重力作用下造成坡體巖層開裂的同時(shí),大量地表水下浸入巖體中,水沿裂縫浸蝕、沖刷原有的坡體結(jié)構(gòu),進(jìn)一步軟化巖體,改變了原山坡的平衡狀態(tài)。本項(xiàng)目滑坡路段巖縫中孔隙較多,且多存在于亞黏土中,亞黏土土質(zhì)疏松、透水性極強(qiáng),巖層浸水進(jìn)一步降低了其抗剪強(qiáng)度,加速了巖體的滑落,使得公路路基高邊滑坡問題更為嚴(yán)重。
1.3 路基高邊坡滑坡的形成和特點(diǎn)
一個(gè)發(fā)育完全的滑坡,其形態(tài)特征和結(jié)構(gòu)都比較完整。本工程路基發(fā)生滑坡處為三級邊坡,開挖后,坡頂在施工擾動(dòng)及自身重力作用下發(fā)生明顯的下沉并出現(xiàn)裂縫,坡腳附近的地面較大的橫向位移并微微隆起,并隨著坡頂裂縫的開展和坡腳側(cè)向位移的增加最終形成了滑坡。
滑坡處裂縫間隙清晰,滑動(dòng)面、滑床、滑體位于公路的右側(cè),滑動(dòng)方向和公路方向大體呈現(xiàn)垂直的狀態(tài)。本工程中滑床主要為砂質(zhì)板巖,滑動(dòng)總體呈現(xiàn)出直線型,前后部坡度較大?;瑤良盎w也為砂質(zhì)板巖,其中摻雜大量泥沙,工程土質(zhì)較為松散,進(jìn)一步加快了滑移速度。
2 公路路基高邊坡滑坡問題解決方案
在滑坡問題處治過程中,須遵循安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的基本施工原則,同時(shí)結(jié)合滑坡的整體狀況,針對工程的滑坡情況、滑坡特點(diǎn)、滑坡的形成進(jìn)行綜合性分析,采取對應(yīng)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案才能提升處治的有效性和施工的可行性。本項(xiàng)目適宜采用的解決方案有主要有放緩坡率、排水防治以及邊坡支擋加固等。
2.1 放緩坡率及排水防治
由于本項(xiàng)目滑坡處最大邊坡高度未超過30 m,且征地難度不大,適宜采用放緩坡率的方法進(jìn)行處治。按6 m~8 m高度進(jìn)行邊坡分級,控制坡率在1:1~1:1.5,臺階式邊坡中部設(shè)寬度為2 m的邊坡平臺。同時(shí),重點(diǎn)考慮地表水及地下水的治理問題,通過設(shè)置截水溝、排水溝疏導(dǎo)地表水,減少坡面沖刷和漫流;通過設(shè)置滲水盲溝、支撐盲溝、集水井等截排地下水,降低滑體中的地下水位,從根本上有效提高邊坡的自身穩(wěn)定性。此外,結(jié)合采用栽種綠化樹木等生態(tài)防護(hù)措施,以起到固土的作用,在選擇綠化植物時(shí),應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件和氣候選擇容易成活的樹種和植物,從而很好的解決邊坡的滑坡問題,進(jìn)一步的加固坡面。
2.2 邊坡支擋加固
對滑體進(jìn)行放坡卸載后,滑體整體穩(wěn)定性得到大幅度提升。但本工程中,由于滑體較為松散,且明顯破碎,斷裂層較多,卸載后,滑坡邊緣會(huì)形成一個(gè)較高的邊坡,邊坡的巖質(zhì)較為脆弱,巖質(zhì)疏松,主要為砂質(zhì)板巖,板巖破碎,且土質(zhì)較為疏松,硬度不足,并含有大量的砂土,方向?yàn)榇怪狈较?,邊坡穩(wěn)定性差,因此在進(jìn)行施工時(shí),有必要采用擋墻、抗滑樁、錨索錨桿等支擋加固工程進(jìn)行處理,提高滑坡抗剪力,才能保證坡體的穩(wěn)定性,減少施工過程中的安全隱患,確保施工質(zhì)量。
2.3 滑坡處治施工的技術(shù)要點(diǎn)
滑坡處治施工時(shí),應(yīng)該結(jié)合地理?xiàng)l件,采用分級施工的方式,在一級邊坡施工完成后立即加固該邊坡,待上一級邊坡加固工程全部完工并已產(chǎn)生加固作用后,方可進(jìn)行下一級邊坡的施工。此外,在治理施工前,應(yīng)制定專項(xiàng)施工方案,做好應(yīng)急預(yù)案。施工過程中,由于工程是動(dòng)態(tài)發(fā)展的,施工人員應(yīng)密切監(jiān)測,隨時(shí)關(guān)注滑坡裂縫變化、邊坡變形等險(xiǎn)情并及時(shí)采取應(yīng)急避險(xiǎn)措施,對施工中出現(xiàn)的突發(fā)性問題進(jìn)行合理的把控,減少施工隱患。
3 結(jié)語
公路路基高邊坡滑坡問題嚴(yán)重危害財(cái)產(chǎn)及生命安全,同時(shí)也給工程施工帶來了極大的阻礙。在實(shí)際的工程中,應(yīng)針對高邊坡進(jìn)行工點(diǎn)設(shè)計(jì),充分調(diào)查,合理勘探。如發(fā)生滑坡問題,需察明滑坡特點(diǎn),根據(jù)其特性進(jìn)行針對性處治施工,處治方式總的來說以排水工程優(yōu)先,合理設(shè)置支擋,施工過程加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測,及時(shí)應(yīng)對突發(fā)情況,科學(xué)保障施工安全。
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