山区高速公路滑坡控制因素及治理措施

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浅谈山区高速公路滑坡控制因素及治理措施摘要:公路边坡稳定的工程地质影响因索有地质构造、地层岩性、水文地质条件、土层性质等。介绍了影响山区公路边坡稳定性的主要因素,总结山区公路边坡治理措施和经验。

关键词:公路边坡工程地质稳定性

引言

随着山区公路的大量兴建,公路边坡病害在施工期、运营期经常发生,已成为困扰公路建设、设计、施工及监理单位的最棘手问题,也成为岩土工程界的热点、难点问题之一。公路边坡病灾害是山区公路的主要病害,由于其产生的条件、作用因素、运动机理的多样性、复杂性和多变性,导致病害预测困难和治理费用昂贵,因而长期以来一直是世界各国道路工程、岩土工程研究的重要问题。

1、边坡分类的意义

边坡分类的目的在于对发生滑坡作用的地质环境和形态特征以及形式滑坡的各种因素进行概括,以便反映出各种滑坡的工程地质特征及其发生发展的规律,从而有效地预测滑坡的发生,或在滑坡发生之后有效地进行治理。

2、影响边坡稳定性因素

公路工程地质受区域地质构造和外力地质作用共同决定。高速公路通过丘陵山地时,由于受线形控制,需要高填深挖,然而边坡问题在山区较为突出。

2.1坡度

地面坡度是决定径流冲刷能力的基本因素,而径流冲刷能力是影响边坡稳定性的重要因素之一。径流冲刷能力越强,对边坡的破坏作用就越大。坡度与径流冲刷能力的关系为:在一定的范围内,坡度越大,径流冲刷能力越强,侵蚀量也越大,但有一临界坡度,超过临界坡度,侵蚀量随坡度的增加而减小。

2.2坡长

坡长是影响边坡稳定性的因素,已有的资料表明,在相同降雨条件下,坡长越长,它的径流量也越大,但是当坡面较长时,水流量输送由上坡侵蚀的泥沙量多,能量消耗大。于是,流速降低,低流速水流对坡面正压力增加,入渗量增加,因而径流量的增量减小。

2.3 土壤硬度

土壤硬度是土壤物理性状的一个综合指标,是土壤颗粒度、结构、孔隙度、有机质含量、土壤水分含量和团粒结构的综合体现。

3、治理措施

3.1工程地质调查从上面所述的边坡状况分析

山区公路边坡常见工程地质病害比较复杂,不仅在建的公路不断发生边坡失稳事故,而且在已建成运营的公路也经常因为边坡出现同题影响交通及公路运营效益。对边坡问题的解决,正确的预防措施是首要。很多问题的产生是由于对边坡工程地质不了解。设计或施工时就留下隐患。目前公路设计中勘探费所占比例普遍偏低。规划设计路线通过构造运动剧烈的山区时,一些高陡边坡稳定性可能不好,但因勘探费用有限,钻孔布置密度不够,缺乏对高大边坡

工程地质的详细了解。设计时简单套用常用的边坡坡率和防护措施,造成边坡隐患。对一些已经失稳的边坡,设计处治措施前也应首先了解该地区的工程地质概况、有无构造活动带经过。详勘时应根据边坡地形地貌合理布置钻孔,钻孔深度达到新鲜基岩,找出滑动面或坡体软弱面、岩土分界面。勘探取样时尽量少扰动岩土样品。认真细致地通过室内试验分析岩土体的工程力学性质,以供设计计算时采用。

3.2边坡治水

水是边坡失稳的重要因素之一。尤其是南方沿海地带,雨量特别多,由降雨直接引起的公路边坡危害也特别多。岩土体含水量过大,将导致岩土体自重增大(下滑力增大)、强度降低,影响边坡的稳定性。边坡治水的任务是把边坡范围内的岩土含水量下降到一定范围。包括坡表排水和坡内排水两部分。坡表排水主要排除地表水,防止地面降水渗入坡体内部。坡表排水主要设置截水沟、排水沟和边沟等,将降落到边坡表面的水尽快排出。坡面防水一般可采取浆砌片石、绿化植被护坡,既可防止降雨渗人坡体内部,又可防止雨水冲刷。为了降低地下水位或排除坡体内部的自由水,可以坡内设置泄水管。沟内可填充大粒径石料、沟壁设置反滤层并队土工布包边。排除坡内水最常用的措施是设置排水管。对一些土质疏松、地下渗水丰富的边坡,可采用透水软管。透水软管为带钢丝骨架的聚合物透水管,具有一定的强度。将透水软管直接插人边坡的岩土分界面,可迅速将坡内汇集的水排出。

3.3 减载

边坡失稳的直接原因是沿边坡坡体软弱面的下滑力大于边坡的抗滑力。边坡下滑力主要是坡体自重,因此,进行某些路堑边坡治理时应首先考虑通过卸除部分坡体,减小下滑力,其次才考虑支护措施。一般地边坡卸载应尽量使边坡坡角小于临界坡角。为方便施工和减小坡角。可以设置坡面平台,分阶减载削坡。削坡时应注意正确的施工顺序,一般由上往下进行。

3.4设置支护结构

如果边坡经过减载后仍具有较大的下滑力,可以考虑设置支护结构物。进行支护结构设计时,应计算出准确的滑坡推力.依据经济合理的设计原则处治边坡。常见的支护结构物有挡土墙、预应力锚固支挡结构物、抗滑桩和土钉支护结构等。这些支护结构物在公路边坡处治中都得到了成功的应用,同时抗滑桩和预应力锚索也有着大量的成功的应用。

3.5监测和信息化施工

边坡坡体及其支护结构在各种力的作用和自然因素的影响下,其工作性态和状况随时都在变化,如果出现异常而又不被及时掌握,任其恶性发展,其后果有时候更加的严重。但如能运用必要的有效观测手段对边坡工程进行信息化施工,及时发现问题。采取有效措施,就有可能避免出现灾难性情况,保证公路边坡工程正常快速地施工。

4、结语

公路边坡病害处治是一项复杂的系统工程。一些在建的公路建设项目因为边坡出现问题一再延误工期、增加投资;此外某些已建成的公路也因为边坡事故影响了运营,甚至中断交通,需要巨额的处治费用。为了更好的控制公路边坡问题,首先应重视产生边坡问题的根本原因,而这根本原因主要就是边坡的工程地质条件。只有这样,边坡的各种病害才能更加有效的被控制,灾难性事件才能更少的发生。山地区公路边坡病害整治应遵循坚持以工程地质条件为设计依据,注重安全性、实施的可能性、技术经济合理性,重视环境保护。

参考文献:

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