公路地质灾害的成灾条件及防治策略
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浅析公路地质灾害的成灾条件及防治策略摘要:本文主要通对崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害形成的主客观原因进行分析,提出了相应的防治策略。
关键词:公路灾害;成灾条件;防治策略
1引言
崩塌、滑坡、泥石流等是公路建设与营运中经常发生的地质灾害。公路地质灾害类型与一般意义上的灾害类型在发生几率、变形破坏规律上无本质的区别,但因其规模较小,涉及的地层深度较浅,灾害点多,在其防治方法上却有着较大的区别。本文主要谈谈公路常见地质灾害类型、成灾条件以及防治策略。
2崩塌灾害及其防治策略
2.1崩塌的危害
在比较陡峻的斜坡上,岩体或土体在自重作用下,突然脱离母岩由高处崩落下来,并在坡脚较缓地带形成倒石堆的现象称为崩塌。崩塌的速度很快,崩塌的体积可由小于1m3至数万立方米。大规模的崩塌能摧毁铁路、公路、隧道、桥梁,破坏工厂、矿山、城镇、村庄和农田,甚至危及人民的牛命安全,造成巨大灾害。小的崩塌对行车安全及道路养护下作造成较大的影响。这是公路上最常见的地质灾害。
2.2崩塌的成灾条件
2.2.1地形、地貌是引起崩塌的基本因素
对地形而言,一定的坡度是崩塌发生的基本条件。据调查数理统计,由坚硬岩石组成的斜坡,坡度大于50°,易发生岩质崩塌。由松散物质组成的坡地,当坡度超过它的休止角时才易发生土质崩塌。一般地坡度大于45°,易出现崩塌。对微地貌而言孤立山嘴、高山峡谷、悬崖陡岸、新开高陡边坡、伞檐状边坡、凹形陡坡多数是崩塌易发生地段。
2.2.2地质构造与岩性是崩塌发生的重要条件
一般来说,结构疏松、破碎的岩石易发生崩塌。其次,坚硬岩层与松软岩层成夹层出现时,由于风化差异,使坚硬岩层突出,临空面增大,易引起崩塌。第三,大量节理或断层存在,会加快岩石的风化解体过程,也是崩塌发生的重要条件。第四,岩层构造及其组合方式是发生崩塌的又一个重要条件。另外,当岩层层面或节理面的倾向与坡向一致且倾角较大,又有临空面的情况下,沿构造面也容易发生崩塌。
2.2.3气候因素也是引发崩塌的因素之一
强烈的物理风化是崩塌发生的基础性条件。由于干旱、半干旱地区温差大,高寒山区冻融过程强烈,华南地区日照时间长,因此在这些地区岩石风化强烈,悬崖陡坡最易发生崩塌。暴雨、连日阴雨及冰雪融化等往往是崩塌的诱发因素,水分的大量渗入岩体和土体中,大大增加了载体负荷,同时还降低了岩土体内部结构物理力学指标,导致崩塌发生。
2.2.4人类活动造成崩塌
公路建设或改造中,因过分开挖山体边坡,或在坡脚大量采石取土,使坡脚支持力减弱而引起崩塌。另外,在岩体较破碎地带,大爆破也会引起崩塌。筑建已成的公路大部分高陡边坡至今仍然存在崩塌现象,主要原因就是由于过去施工时采用大爆破施工方法而遗留下来的后患。
2.3崩塌的防治策略
(1)选线时必须设法绕避可能发生大型崩塌的地段。对可能发生中型崩塌的地段,应尽量采用绕避方案;绕避有困难时,可选择在有利位置通过,以减少防治工程,确保行车安全。对可能发生小型崩塌或落石的地段,路线宜选择在崩塌、落石堆积区以外,最好以路堤通过;在有困难时,也应使路线与陡坡坡脚之间留有适应的距离,以便设置必要的防护工程。
(2)当崩塌岩块较大或数量较多,且距路线很近时,应设置必要的遮挡建筑物。遮挡建筑物的长度应能覆盖所有可能崩塌的地段,以防止崩塌岩块落人路基范围以内。常用的遮挡建筑物有明洞、棚洞等。
(3)当崩塌岩块较小或崩塌数量不多时,可采用支挡、刷坡或设置拦截建筑物等措施。拦截建筑物的位置、类型以及结构尺寸等应根据崩塌的具体条件确定。
(4)在可能发生崩塌的地段,必须做好地而排水工作。对位于公
路上下边坡及其附近的排、灌沟渠要采取加固措施以防止沟渠发生大量渗漏而导致崩塌。
(5)在崩塌地段施工时,只宜采用小爆破由上而下进行开挖作业,不得采用大爆破方法施工。
(6)对边坡坡脚因河水冲刷而易形成崩塌,河岸要做防护工作。
3滑坡灾害及其防治策略
3.1滑坡及其危害
滑坡是公路建设中经常遇到的一种地质灾害。斜坡的局部稳定性受破坏,在重力和水的作用下作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象称为滑坡。滑坡一般由三大部分组成,即滑坡床、滑动面和滑坡体。滑坡的规模不一,其危害积度也不相同。中小型滑坡常使交通中断,影响公路的正常运输。大规模的滑坡,可堵塞河道、摧毁公路、破坏厂矿、掩埋村庄,对公路设施危害极大。
3.2引发滑坡的成灾条件
3.2.1滑坡与地质条件有关
滑坡主要出现在松散沉积层。松散沉积物,尤其是粘土及黄土浸水后,粘骤力骤降,大大增加其可滑性。一般来说,基岩区的滑坡常和岩面、粘土岩、泥灰岩、板岩、干枚岩、片岩等软弱岩层有关。当组成斜坡的岩石性质不一,特别是上覆松散堆积层,下覆坚硬岩石时,容易产生滑坡。另外,岩层的倾向与斜坡坡向一致时,
也有助于滑坡发育。
3.2.2滑坡与地貌有关
高陡的山坡或陡崖,使斜坡上部的软弱面形成临空状态,上部土体或岩体处于不稳定状态,容易产生滑坡。
3.2.3降水和地下水活动是诱发滑坡的重要条件
大气降水、地表水下渗、地下水作用,使岩土体容重增加,强度降低,抗滑力减弱,极易发生滑坡。经验表明,大多数滑坡发生在降雨时期,一般是大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑。
3.2.4地震诱发滑坡
地震可引起土层中水位及孔隙水压力变化,砂层液化,抗剪强度降低,动荷载增大,促使斜坡岩(土)体产生滑动。
3.2.5人类工程活动造成滑坡
由于人类工程活动造成的滑坡相当多。根据全国性的调查,我国自1949~1990年的42年中,共发生431次危害严重、影响重大的崩塌和滑坡,其中至少一半以.它与人类不合理的工程活动有关。人为因素对滑坡的影响主要表现在四个方面:(1)开挖坡脚,破坏自然斜坡的稳定状态。(2)在坡顶上堆积弃土、盖房,加大了坡顶荷载。(3)不适当的大爆破施工。(4)排水不当等。
3.3滑坡的防治策略
公路在选线时,应尽可能避开大型看坡易发地带。在公路建设和营运中,应对看坡易发地段进行监测,对开始蠕动变形地段及时