山区二级公路滑坡处理浅谈
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山区二级公路滑坡处理浅谈
通过某滑坡工程实际案例,判断各滑坡现象产生的原理,分析各种措施的利弊,总结滑坡防治的经验,为有效治理山区二级公路滑坡创造条件。
标签:公路;滑坡;水;防护
引言
在公路、铁路等基础设施建设中,常会遇见滑坡、剥落、崩塌等地质灾害,会对人民生命财产安全造成影响。
在建设时需从勘察、设计、施工等方面做完善的处理,使其在保证安全、经济的前提下,达到满足各方要求的结果。
1、滑坡段介绍
项目位于广西西北部山区,滑坡段共长1.54公里,为半山腰改扩建二级公路,土体为粘性土及泥质粉砂岩。
其位于一个镇的进出口,山上人为活动较多,建有田地、房屋、大型蓄水池、变电站和电塔。
项目未动工之前,此路段基本处于稳定状态。
施工单位根据设计图纸进行改扩建后,多处出现较大滑动,并伴有大量地下水涌现。
滑动体都为山谷位置处,山脊位置基本无滑动现象。
2、问题分析
根据对滑坡段的勘察,认为改扩建二级公路作业时使土体重量增加,切坡不当造成应力施放,导致山体原有的平衡被打破,产生蠕动变形。
由于山体地下水丰富,大量存于松散软弱的滑坡体重力堆积层中,增大土体重量;且土层透水性差,抗剪强度低,渗流对岩土的水压力侵蚀了土体间的颗粒,降低其抗剪强度;又由于施工导致水的下渗增大,加大了动水压力和下滑力。
地表水顺山势排泄对山坡进行冲刷和侵蚀,磨平岩石表面,使岩石内部联结变弱,也降低了岩土的抗滑力,并使坡脚形成临空面,降低边坡稳定性。
在上述综合影响下,最后造成了滑坡现象。
3、采取的措施
由于公路与城镇进出口相连,无法进行改线,只能加固处理。
通过对滑坡体的测量得到滑坡壁的确切位置,并以此确定滑舌,之后根据滑动面对其进行处理。
3.1优化线路
对原设计进行横、纵坡调整,充分利用旧路,减少土石方的填、挖工程;删除一些不必的附属、安防工程,减少对原地貌的扰动。
3.2设置观测点
按横、纵向每隔10米设置观测点,形成控制网对整个滑坡段进行沉降和位移监控,每3天采集一次数据,以分析滑坡走势及程度。
并对地表裂缝、地下水位进行观测和记录。
3.3防、排水措施
3.3.1防水:根据汇水面积、地下水量等,在坡顶垂直地表水流动方向设置防止渗漏和溢流的截水沟;在地下水丰富的位置设截水盲沟,盲沟基底埋入含水层下的隔水层,并在其底部设置砂垫层,以提高盲沟的承载力,减少不均匀沉降量,并加速软弱土层的排水固结,消除滑坡土的胀缩作用。
沟壁迎水面设置反滤层,背水面及沟顶设隔渗层。
对滑坡面上的裂缝、裂隙、洞井等,先沿缝隙进行挑沟修整,然后使用水泥砂浆永久封闭,并夯实、整平坡面,以防水的入渗及有利于地表水的快速流散。
3.3.2山体排水:山体内部排水能排除上层潜水和疏干滑坡体,降低孔隙水压力,增加有效正应力从而提高抗滑力,尤其是地下水位高于滑动面的滑坡体,加固效果极佳,且造价较低,所以往往是首选措施。
使用斜孔排水来排除潜水,排水孔在坡面上按间距布置;岩质部位在裂隙发育、渗水严重处布置排水孔。
钻孔深入滑坡面以下,集水部位设计滤层。
在地下水露头处和坍塌的位置布置支撑盲沟,不仅疏干滑坡体内的水,且能起到支撑山体的作用。
3.3.3坡面排水:在坡面设置排水沟、边沟、急流槽等排水设施,排尽地表汇水。
主排水沟顺滑动方向设置,支排水沟与滑坡方向成45度左右的斜交,以防冲刷坡脚。
在坡脚设置渗沟、盲沟,以便排除滑坡体前缘的渗水。
上述所有的防排水结构尽量不破坏天然水系,不轻易改变水流性质及合并原有沟溪,充分利用自然沟谷设置沟渠,保护山坡的水土不流失。
3.4卸载
某处滑坡体由于顶部坡度大于整体坡度,使其頂部滑移大于坡脚,极其不稳定,且其滑动量不是很大,滑坡后缘及两侧的地层相对稳定,决定通过削坡减载进行处理,以减小滑坡体积、降低下部应力及剪切力,达到改善滑坡体外形、降低重心,提高滑坡体稳定性的作用。
开挖时,由上而下削坡,并视土质情况开挖成2至3个不同的平缓坡度,逐渐挖至要求的坡脚深度,避免随意切割坡脚和深挖方。
在有弃土条件的坡脚下缘,将开挖的土石方弃于此处,起到反压的作用。
由于此方法只能减少滑体的重量和下滑力,无法改变下滑趋势,因此需与其他整治措施配合使用,比如防排水工程、挡墙工程、防护工程等。
3.5挡墙工程
由于挡墙施工简单、造价低廉、材料就地取材,且对山体破坏少,稳定滑坡体收效快,大量用于防治地质灾害。
在较大滑坡体坡脚设置抗滑挡土墙,并对坡脚进行反压,并在挡土墙后侧设置盲沟进行排水,提高滑坡体下部的抗滑力和稳定性。
在坡高较小的土质、强风化岩质滑坡体,且变形剪出口较浅的坡脚设置仰斜式挡土墙,因为其所承受的主动土压力较小,且其可以顺势依坡面而建。
但应特别注意挡墙台背的施工,不能留存空隙。
防排水的边沟、排水沟应早于挡墙修筑,防止地表水下渗软化基础。
挡土墙的尺寸可以根据滑体薄弱部分剪出时的推力以及各不利因素下滑坡的力来综合确定。
设置于滑动面以下时,应考虑由于滑坡体受阻而造成滑动面向下延伸的可能。
3.6坡面防护工程
配合排水、挡墙等措施对坡面进行格构防护和绿化工程,对如本项目渗水严重的粘性土和浅层滑坡有显著效果。
待边坡的挡墙、排水工程施工完毕后,先对坡面进行治理。
对裸露、突出的孤岩、土堆进行整治和护面,防止其失水干裂剥落;对低凹位置进行覆土处理;并调整坡面、坡顶的棱角。
对整理过的坡面使用浆砌片石骨架进行防护。
在格构支护框架内,种植适于当地生长的草木,以达到稳固坡面、美化环境、减少水对坡面的冲刷和渗入的作用。
对于坡度小于30度的土坡,直接播种与山体草区植物一样的根系发达植物;对于坡度大于30度的边坡,则采用客土喷播的技术进行处理。
3.7合理优化设计
在滑坡、沉陷严重的部位,重新进行翻挖并回填片石,做包芯石路基处理,以利于排水;铺设双向钢塑土工格栅,提高土体的抗剪强度,减少沉降;路面由水泥碎石基层+封油层+水泥混凝土下面层+沥青上面层的刚性半刚性路面结构改为级配碎石基层+封油层+沥青面层的柔性路面结构,以减小路基不均匀沉降
造成的开裂等情况。
通过合理的设计优化,精密的施工组织和现场管理,使本滑坡段的地质灾害得到了很好的治理,收到了良好的效果,得到了社会各界的一致好评。