摘 要:滑坡是山區(qū)公路的重大危害,嚴(yán)重影響和制約山區(qū)公路的建設(shè)。本文介紹了山區(qū)公路滑坡的類(lèi)型,分析了公路滑坡的成因,總結(jié)了滑坡的防治措施。
關(guān)鍵詞:山區(qū)公路;滑坡;成因;治理措施
一、前言
滑坡是山區(qū)公路建設(shè)過(guò)程中最常見(jiàn)的重大工程地質(zhì)災(zāi)害,公路滑坡的形成原因、破壞機(jī)理復(fù)雜多樣。在山區(qū)公路的施工過(guò)程中,如果出現(xiàn)路基邊坡失穩(wěn),就可能形成滑坡或崩塌現(xiàn)象,其后果會(huì)造成路基摧毀而延誤工期,甚至導(dǎo)致建筑物倒塌,人員傷亡。有效地防止山體的滑坡,這對(duì)于山區(qū)公路的建設(shè)意義重大。
二、山區(qū)公路滑坡的類(lèi)型與成因
1. 公路滑坡概述
公路滑坡是公路邊坡上的部分巖土體在重力(包括自重及地下動(dòng)靜水壓力)作用下,沿軟弱結(jié)構(gòu)面(帶)產(chǎn)生剪切位移而整體地向斜坡下方移動(dòng)的現(xiàn)象,是常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害之一。公路滑坡的剪出口方向大部分是近似垂直公路走向,對(duì)公路威脅大,有的規(guī)模也很大,故災(zāi)害后果嚴(yán)重。
2. 山區(qū)公路滑坡類(lèi)型
滑坡可按規(guī)模、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、與層面關(guān)系、破壞機(jī)制、斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行分類(lèi)。在此,本文根據(jù)滑坡與層面關(guān)系對(duì)山區(qū)公路滑坡分類(lèi)。
。1)順層滑坡
公路邊坡巖層與路基有一定的傾角,斜坡巖土體在重力作用下沿軟弱層面向下滑動(dòng)。這類(lèi)滑坡的特點(diǎn)是巖層的分布為滑坡創(chuàng)造了有利條件。順層滑坡可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)巖層滑坡兩類(lèi)。
。2)切層滑坡
這類(lèi)滑坡的地層傾向有利于邊坡穩(wěn)定,但是由于坡體為軟巖,而且臨空面高,滑坡面切過(guò)巖層發(fā)生發(fā)動(dòng),滑動(dòng)面與巖層層面相垂直,滑面多呈圓柱形或?qū)?shù)螺旋曲線。
。3)均質(zhì)滑坡
滑體沒(méi)有明顯層理,滑坡僅由巖土中應(yīng)力狀態(tài)和抗剪強(qiáng)度的相互關(guān)系決定。滑面呈圓柱形或其他二次曲線形。這種滑坡在粘土、黃土邊坡較多見(jiàn)。
3.山區(qū)公路滑坡的成因
造成公路滑坡的原因包括內(nèi)因和外因。內(nèi)因主要有地質(zhì)條件、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形坡度等。外因是公路滑坡的誘發(fā)條件,主要有人為工程活動(dòng)、降水、流水、地震。
。1)內(nèi)部因素[1]
、賻r土類(lèi)型。巖土體是產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ);轮饕l(fā)生在易于親水軟化的巖層中,這類(lèi)巖層結(jié)構(gòu)松散、抗剪強(qiáng)度低。在水的作用下,巖性發(fā)生變化。如覆土、濕陷性黃土、強(qiáng)風(fēng)化巖構(gòu)成的邊坡易產(chǎn)生滑坡。
、诘刭|(zhì)構(gòu)造。斜坡巖土體的構(gòu)造面,如節(jié)理、裂隙、層理面、斷層等為雨水流入坡體創(chuàng)造了條件,另外一些構(gòu)造面的走向也有利于滑坡,如平行和垂直于斜坡的構(gòu)造面。
、鄣匦蔚孛。山區(qū)公路邊坡具備一定的地貌條件,合適的坡度才能發(fā)生滑坡。如后背靠山,左右兩側(cè)凸起,中間為緩坡的圈椅地貌易發(fā)生滑坡。
、芩牡刭|(zhì)條件。地下水活動(dòng)是導(dǎo)致滑坡的一個(gè)重要因素。如果斜坡地下水發(fā)育,易在坡面、坡腳形成濕地,軟化坡體,造成滑坡。
(2)外部因素
、偎。實(shí)踐證明: 90%以上的滑坡與水的作用有關(guān)。包括強(qiáng)降雨、冰雪融化、地表水流等。水使土的重度變大,抗剪強(qiáng)度變低,水的動(dòng)壓和靜壓會(huì)沖刷、侵蝕坡面,最終造成滑坡。
②人為因素。山區(qū)公路施工中可能出現(xiàn)不合理的開(kāi)挖坡腳、沒(méi)有支護(hù)措施、不適當(dāng)?shù)脑谶吰律隙逊艞壨、建造活?dòng)板房或堆放材料,這樣坡體重力加大,破壞了已有的平衡而發(fā)生滑動(dòng)。此外,爆破也可能引起滑坡。
三、山區(qū)公路滑坡的防治
1.公路滑坡的防治原則
滑坡防治應(yīng)當(dāng)做到預(yù)防為主,治理為輔,防治結(jié)合。治理時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮如下因素:①對(duì)于規(guī)模宏大,治理難度大,代價(jià)昂貴的滑坡,可以采取避讓措施,無(wú)法避讓的,應(yīng)綜合考慮規(guī)模、滑坡對(duì)公路影響、治理費(fèi)用等多方面因素,制定最合理方案;②對(duì)于新滑坡,滑體活動(dòng)較強(qiáng)烈,滑動(dòng)可能性大,應(yīng)采取應(yīng)急治理措施,徹底根治。對(duì)于古滑坡,滑體趨于穩(wěn)定,預(yù)防為主,適當(dāng)采取治理措施避免產(chǎn)生新滑坡;③滑坡在治理時(shí)要設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施,宜在旱季施工。④滑坡治理要考慮土地資源的利用,避免治理工程造成的土地浪費(fèi)。⑤公路邊坡治理要考慮其景觀效果,其色調(diào)、外露的結(jié)構(gòu)造型應(yīng)與當(dāng)?shù)丨h(huán)境匹配并給人視覺(jué)上的美感[2]。
2.公路滑坡治理措施
公路滑坡治理可歸納為“一排、二擋、三減、四固”。
。1)地表水和地下水治理
、俚孛媾潘。在滑坡周界設(shè)截水溝阻止外部水流入滑坡體。在坡面布設(shè)排水溝疏通坡面水流,減少雨水的滲入。這種措施工藝簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,絕大多數(shù)滑坡治理工程都有地面排水設(shè)施。
、诘叵屡潘。有攔截、疏干、降水位至滑面以下的方法。對(duì)于淺層地下水,常見(jiàn)工程措施有截水盲溝、支撐盲溝,對(duì)于深層地下水有集水井和長(zhǎng)水平鉆孔的措施。地下排水降低了孔隙水壓力,增強(qiáng)了有效應(yīng)力,有利于邊坡穩(wěn)定。地下排水設(shè)施施工技術(shù)要求高,造價(jià)較低,應(yīng)用范圍比較廣,尤其適用于大型滑坡。
(2)支擋措施[3]
、倏够瑩鯄,如重力式擋土墻。墻身可采用砌石、混凝土、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這類(lèi)擋墻需承受滑坡推力,受壓力大,在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)不僅要驗(yàn)算墻身內(nèi)力、抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性,還要驗(yàn)算越頂滑出和從墻底滑出的可能性?够瑩鯄商岣咂麦w整體性,阻止坡腳的局部坍裂,但它進(jìn)入巖土體深度有限,不能防止深層滑動(dòng),故不適用于大型深層滑坡。
、诳够瑯。它能嵌入到滑床以下穩(wěn)定基巖部位,一般嵌固段長(zhǎng)度為總樁長(zhǎng)的1/3~2/5。一般采用成排的樁構(gòu)成樁群,共同抵擋滑坡推力。設(shè)計(jì)時(shí),先選擇布樁位置,計(jì)算設(shè)樁處滑坡推力,根據(jù)基巖面深度,擬定樁長(zhǎng),預(yù)設(shè)樁型和樁間距,適當(dāng)調(diào)整參數(shù)直至運(yùn)算得合理結(jié)果?够瑯对O(shè)計(jì)斷面大,樁身配筋率高,施工工藝較復(fù)雜,故造價(jià)很高。對(duì)于中小型滑坡,滑坡推力小,采用懸臂式抗滑樁。對(duì)于大型滑坡,可采用錨索抗滑樁,即在樁頂以下1~1.5m處布一排或多排錨索,這樣改變了樁的受力特征,計(jì)算模型接近于簡(jiǎn)支梁,可以降低配筋率、減小截面和埋深,有直接經(jīng)濟(jì)效益。但是施工時(shí)需要張拉設(shè)備,施工難度較大。
、垲A(yù)應(yīng)力錨索。在滑坡中前部打入若干排錨索,地面用梁或錨墩承受反力來(lái)給坡體施加預(yù)應(yīng)力。此方法比抗滑樁的造價(jià)低一半左右,有極大應(yīng)用前景。
、芪⑿蜆丁S脴稄叫∮400mm的插入或灌注樁成群遍布滑體,樁底深入滑面以下。適用于狹窄作業(yè)區(qū)。
⑤格構(gòu)錨固。是一種新型支擋結(jié)構(gòu),采用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土護(hù)坡,配以錨桿(索)加以固定。其施工快,結(jié)構(gòu)多樣、美觀,適合于大型、高陡公路邊坡治理。
⑥普通錨固、錨噴護(hù)坡。普通錨固是在坡面布設(shè)錨桿并灌漿,錨噴是先打錨桿,再在坡面布鋼筋網(wǎng),噴射混凝土,使錨桿、鋼筋網(wǎng)、混凝土聯(lián)合護(hù)坡。這種支護(hù)施工簡(jiǎn)單,但對(duì)坡面影響大,不夠美觀。
。3)卸載和反壓
卸載即刷坡減重。削坡可采用多級(jí)臺(tái)階,每級(jí)設(shè)排水溝。反壓是刷方土體反壓至坡腳。如坡腳空間適于反壓,可二者結(jié)合,反壓時(shí)特別注意地下排水。
。4)土體加固
常用方法有電滲排水、焙燒、壓漿等。電滲排水是利用電場(chǎng)排水。焙燒是將高溫氣體壓入土坡,焙燒土層。壓漿是用水泥或化學(xué)材料加固土體,如ps加固。這種方法適用于軟土邊坡。
四、結(jié)語(yǔ)
文章分析了公路滑坡成因和常見(jiàn)治理方法。公路滑坡因素眾多,治理時(shí)要抓住主要因素,認(rèn)真比對(duì)治理方案,有時(shí)可采用多措施相結(jié)合的方式。對(duì)于任何滑坡的治理,排水都是一項(xiàng)關(guān)鍵問(wèn)題。在理論研究方面,滑坡機(jī)理研究和工程計(jì)算理論還需進(jìn)一步完善。
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