公路工程路基边坡失稳现状和处理措施
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
公路工程路基边坡失稳现状和处理措施
摘要:公路施工中,如果路基边坡的稳定性不能满足使用的需要,就会出现滑坡、崩塌、错落、断裂等危害,从而造成公路项目无法达到规定的要求,交通无
法正常的运行。
因此,在公路项目实施过程中,路基边坡稳定性的控制是主要的
工作,必须全面了解各项关键性参数,制定出科学、可行的路基边坡治理方案。
基于此,对于某些地势条件较差的区域进行高速公路建设而导致路基边坡稳定性
较差的原因较多,如果任何一个因素没有考虑全面,都会导致公路质量和车辆行
驶安全性无法保证。
因此,高速公路项目的设计与施工环节,要深入进行路基边
坡结构稳定性分析,采取科学合理的应对措施,以全面提高边坡结构稳定性。
关键词:公路工程;路基边坡失稳;现状;处理措施
1边坡失稳的内在影响因素
1.1内在因素
一般来说,边坡失稳的内因主要是受到路基边坡的工程地质条件的影响,包括路基边坡
的空间分布、岩土体组成、岩体结构面发育情况等。
内在影响因素决定着边坡失稳破坏的形
式和规模大小,对路基边坡的稳定性起着决定性的作用。
路基边坡的空间分布主要受坡面的产状、坡率、坡高、坡底宽度及坡面几何形状等影响,其中边坡的产状和岩层产状的组合关系对边坡失稳破坏的影响非常大,一般来说,边坡为顺
层边坡,则边坡稳定性较差,反之,稳定性较好。
因此,无论是土质边坡还是岩质边坡,坡
率越陡边坡的稳定性越差,边坡高度越高边坡的稳定性也越差。
边坡的岩土体的结构组成决定着边坡失稳的模式。
失稳模式一般分为圆弧滑动、平面滑动、折线滑动等,对于土质边坡来说,其失稳模式主要为圆弧滑动,岩质边坡的失稳模式主
要为平面滑动、折线滑动等。
边坡岩体中结构面的存在,如断层、节理、层理、片理等,破坏了岩土体的稳定性,影
响着岩体整体的变形和强度等特性,加深了岩体的不均匀性、各向异性和非连续性等性质,
对边坡稳定性产生危害。
1.2外在因素
(1)降雨对边坡稳定性的影响主要为雨水对边坡的冲刷和降雨下渗形成地下水。
降雨
冲刷作用增加边坡荷载,影响边坡稳定性。
地下水是导致边坡失稳的重要外在因素,其不利
影响主要表现为动水压力、降低岩体强度和增加孔隙水压力等几个方面。
地下水渗流形成动
水压力,在动水压力的影响下,边坡岩体裂隙贯通,导致坡体不断被掏空。
地下水软化岩体
结构面中的充填物,使得岩体的抗剪强度降低,进而导致边坡失稳破坏。
降雨后,雨水在重
力的作用下,沿着岩土体中的裂隙向里流动,使得边坡内孔隙水压力增大,对边坡稳定性造
成破坏。
(2)工程活动对边坡影响主要表现为坡顶加载、削坡和边坡开挖。
坡顶堆载一方面会
增加坡体的下滑力,使边坡条件进一步恶化;另一方面也加大了坡顶张拉力和坡脚剪应力的
集中程度,降低了边坡岩土体的强度,进而引起边坡失稳。
削坡往往会导致坡脚面或软弱夹
层的覆盖层变薄或切穿,减小坡体滑动面的抗滑力,由于边坡的下滑力没有相应减小,会给
边坡的稳定性造成破坏。
边坡开挖会破坏边坡岩体内部的初始应力平衡,导致边坡的位移场
变化,进而破坏边坡。
2公路工程路基边坡失稳处理措施
2.1工程概况
某高速公路项目中,路基要经过两个山坡坡脚,其中间位置上存在一个U型山沟,坡度
比较陡。
山坡表层位置上直接露出在自然环境中,岩石内部包含有一定成分的硬塑黏土,局
部区域还存在松软种植土;下层是泥质灰岩材料,硬度比较高,其结构是比较完整的。
在U
形沟底部处存在一涵洞,该位置地势比较缓和,表层有着一定量的黏土材料,植被分布茂盛,种植土质非常好。
沿线的区域中有着大量的地下水,主要是以松散孔隙水为主,同时也有基
岩裂隙水。
从气候条件角度出发,为亚热带气候条件,降雨量丰富。
从当前地质条件情况分
析可以发现,本次项目应用的是半填半挖的路基施工方式。
2.2路基边坡失稳分析及防治方案
在该项目施工之前,对整体工程的地质情况进行全面勘察。
通过勘察发现该工程的自然
边坡岩石性能属于稳定状态,且坡度较大,对整体工程的质量产生的影响很大。
故而,在结
合现有资料与以往工程施工经验,对该坡体进行分析,通过了解发现该坡体的自然边坡强度
难以满足整体工程需求。
它的力学性能差、安全性不高,所以,决定对坡体进行加固处理。
通过对该公路路段情况分析后,项目部会议决定治理边坡路基的方式决定采用减缓边坡坡度
的方式来提高其结构的稳定性,经过分析之后可以确定如下两个具体方案:
(1)直接削坡填方法。
(2)挖台阶法。
前者简单、便捷,但经济价值较低,要扩大坡
脚的面积,同时还要大量填土。
对比分析发现,考虑到该地段的地形条件,应用挖台阶法具
备更高的经济效益。
2.3具体施工
挖台阶法的主要作用是利用挖填的方式以平衡坡体结构,使得稳定性满足使用的需要,
主要技术就是在开挖台阶之后的各个坡面结构稳定性合格,即坡面防护与坡体加固的联合方式。
该防治加固施工环节,需要尽量减少顶部重量,而适当增大底部重量,从而可以尽量提
高坡脚的稳定性,还应进行优质土方的回填施工,同时需要布置排水垫层结构。
坡体加固工艺流程:清理斜坡杂质→沿斜坡纵向开挖台阶→压实施工→边坡码砌→填料
→找平、压实→下层施工。
根据技术标准,台阶位置制作成2%~4%的反向横坡,且高和宽
均≥2m。
坡体防护结束后,要进行坡面防护施工,可以通过喷锚、浆砌片等方式制作成为永久性
护坡结构,也可以按照工程具体情况采取植物防护的方式,生态效益明显,还能够预防水土
流失而导致边坡失稳的情况存在,保证工程的质量和安全性达标。
2.4采空区路基处理
(1)开挖回填:施工之初,需要对路基上方的边坡进行处理,具体的操作方案为开挖
回填方案。
(2)充填:通过采空区的填充可以切实将地表沉陷破坏范围缩小。
故而,在具体操作上,需要采用水砂进行填充,以提升整体路基的稳定性。
且针对采深不大的区域时,则可以
使用覆岩离层充填,通过采动覆岩破坏区稳定性提升,减少路基地表的破坏范围。
(3)混凝土碎石技术:针对路基下陷区规模不大的位置,在处理时可以采用土石混凝
土配合的方式进行处理。
该技术在应用时,需要在路基病害位置将碎石填满,碎石的粒径一
般控制在20~30mm之间。
当碎石填满后,使用混凝土进行浇筑。
在浇筑混凝土环节,一定要做好碎石的搅拌,保证混凝土能够融入碎石与土体之间,对提升路基边坡的稳定性有积极作用。
2.5防治效果及思考
通过使用上述挖台阶法来进行边坡加固施工,可以使得地基稳定性得到提升,安全性满足要求,大幅提升高速公路质量水平,防治效果明显。
从本工程的边坡失稳防治的结果来分析,对于边坡较陡的地区中,地基边坡稳定加固环节,要按照设计方案要求,结合不同坡率来放坡施工,可以满足技术标准,经济效果也非常强。
同时在边坡的防治加固时注意如下几点:
(1)边坡整体高度数据的确定要考虑到工程的地质条件,也应分析岩土变化情况,选择最佳的坡度值;
(2)为了能够确保填土与原斜坡坡面能够紧密贴合,需要在分层填筑前,要将原坡面削成一定内倾斜坡度台阶,为后续填土压实提供良好条件;
(3)边坡的设计中,应根据实际情况对水系进行因势利导,考虑到地形条件合理地布置排水系统,可以设置截水沟、盲沟等结构,对于地下水的拦截起到更好的作用,从而可以防止地表水与地下水的影响使得边坡失稳,给工程的质量造成不利影响。
结语
总而言之,边坡的变形破坏形式是多种多样,不同类型的边坡,其稳定性的影响因素也是各不相同,所以讨论影响边坡失稳的因素不能一概而论。
在实际工程中,必须要坚持问题导向、因地制宜,这是确保公路安全、生态环保以及减少公路边坡失稳现象的根本所在。
参考文献:
[1]黄小湖.公路路基边坡失稳及防治措施研究[J].西部交通科技,2018(02):63-65+208.
[2]李海霞.公路路基边坡失稳分析及其防治措施研究[J].四川水泥,2017(02):17-18.
[3]徐则民.基于失稳机制的岩质路基边坡加固方案优化[J].中国公路学报,2008(06):7-13.。