浅析山区公路滑坡治理标准

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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浅析山区公路滑坡治理标准

张静

山西省晋中路桥建设集团有限公司山西晋中030600

摘要:山区公路由于受地质水文条件、地质构造等影响,滑坡病害成为山区高速公路主要病害之一。滑坡已经成为山区公路建设中迫切需要解决的关键问题,对滑坡处理进行研究具有重要的理论和应用价值。

关键词:山区公路;滑坡治理;措施

引言

治理滑坡,专业人员可根据山区地貌、地势、地形起伏、岩土性质、地勘及物探资料,对山体滑坡的原因进行分析,弄清滑坡形成的原因,进行有效的预防和治理标准,保证路基稳定安全。

1山区公路滑坡出现的原因

1.1内因

1.1.1与地层岩性的关联

公路滑坡的出现与施工周边的岩土性质有直接关联。通过了解以往山区公路的滑坡情况可知,滑坡出现概率最大的地层具备受水结构、聚水条件以及软弱面。而我国经常出现滑坡的地层主要分为以下几种:其一,粘性土滑坡;其二,黄土滑坡;其三,堆填土滑坡;其四,堆积土滑坡;其五,岩石滑坡;其六,破碎岩石滑坡。

1.1.2与地质结构的关联

在漫长的地质历史时期,地球经过数亿年的变迁,出现多次不同范围的地质构造运动,才形成了目前的地形地势,如盆地、平原以及高原等。由此可知,没有地质构造运动,也就无法形成目前的河流与山脉。与此同时,也带来了一定的自然灾害,如泥石流、滑坡等,其与自然界的地质构造有直接关联。存在差异性的构造单元,出现滑坡的规模和数量是不一样的。

1.2外因

1.2.1与地震的关联

地震带来的滑坡问题,一般情况下是因为公路斜坡上的土石结构受到影响,在地震作用力的影响,沿着原有软弱面或新产生的软弱面出现滑坡。

1.2.2与大气降雨的关联

通过整合以往山区公路建设情况可知,滑坡大都与降雨有直接关系。若是山区的降雨过多,雨季持续时间长,容易滑坡的区域在雨水进入里层后,会软化岩层,以此减少抗剪强度,增加容重,湿润滑动面。与此同时,水的浮力会制约被动土压力,水的静压力和动压力会构成溶蚀作用。降雨对滑坡的影响需要拥有下述两大条件,一方面要具备充裕的降雨强度;另一方面要延长持续降雨的时间。当然,一定要降雨转变为地下水后,才能产生滑坡,主要原因分为以下几点:其一,地下水流向土粒子施加压力,以此控制边坡的平稳性;其二,地下水可以洗涤可溶的胶结物,进而降低颗粒间的结合。而随着地下水位的上升,有助于提升土体的重度,增加湿润范围和强度,并减少内摩阻力系数;其三,活动中的地下水,从边坡与地下洞穴中冲走的砂砾,可以提升土的潜蚀作用,以此约束边坡的平稳性;其四,承压地下水因上浮力作用于上浮不透水层。

2山区公路滑坡治理原则

2.1重点关注滑动面

滑坡治理方案直接受到滑动面的影响。滑坡治理时,首先应弄清楚滑动面的岩性、水文、形态和埋深,根据滑动面周边的地质情况,选择抗滑桩、锚杆、反压、减载等不同的处治方法。

2.2重视地质判断

治理滑坡时,应重点关注滑坡的地质条件。对滑坡进行详细的地质勘察,弄清楚滑坡的气候条件、构造条件、岩性条件,以及滑坡的规模和范围,正确判断滑坡的危害、类型、性质,进行滑坡稳定性分析,找出造成滑坡的原因。应通过准确的地质判断,解决好滑动面土体的强度指标和深度,以及滑动规模等关键问题。

3山区公路滑坡治理措施

3.1滑坡稳定性判断

滑坡稳定性判断主要通过观测调绘法及力学计算法综合进行。对于观测调绘法,主要通过滑坡体后壁是否存在高陡现象、是否存在松散台地及裂隙、是否存在地面泉水及湿地、滑坡前缘滑舌位置是否存在流水掏蚀现象等来确定。力学计算法主要通过地勘资料提供的力学参数,采用经验公式进行计算,确定剩余下滑力或反算安全系数,通过与规范要求安全值进行比对,确定其安全性。

山区公路一般是针对已经滑移的滑坡或存在安全隐患有滑移趋势坡体进行处治工作,以确定的下滑力而采取支护措施,因此,多采用力学计算法,此处进行简要介绍:

折线形直线滑坡法:

En=KGnsina+En-1cos(an-1-an)-[Gncosa+En-1sin(an-1-an)]tan(¢n)-CnLn

圆弧滑坡法:

E=KΣG1isinai-tan(¢n)(ΣG1icosai+ΣG2icosai)-CΣl-G2isinai

通过在工况Ⅰ、工况Ⅱ及工况Ⅲ三种情况下的计算,确定滑坡土体下滑力或其稳定系数,从而确定是否需要进行支护处置方案。

3.2滑坡治理

山区公路展线时,受地形地质条件限制,很难彻底避开滑坡,因此,山区公路采用以大型复杂滑坡绕避,中小型滑坡治理为主的原则,且以路基通过滑坡下缘进行公路展线布设。在确定工程方案时,尽量做到整治简单、施工方便、经济合理,且避开雨季施工。滑坡治理主要通过支护、排水、清方卸载等综合措施进行处治。

3.3排水措施

排水处治分地表排水及地下排水。

地表排水,主要结构物有截水沟、排水沟、边沟、地表横坡排水、急流槽等,针对不同部位,采用不同排水结构,将滑坡周界外围水截流,将滑体内表面的排离。对于滑坡边界外不小于5m处,设置环形截水沟,拦截地表水进滑体内,通过急流槽引至边沟或涵洞;滑坡体表面整平夯实后,采用树枝状排水沟将大气降水引入边沟,对于滑体内渗出表面地下水,通过排水沟引离。地下排水系统主要有渗沟、渗井及边坡排水导管等类型。通过滑坡体内设置截水渗沟,将降水及时截流及排离

滑坡体;通过渗井设置,降低地下水位;边坡排水导管斜插于滑坡体内,将深层次地下渗水引离路基。通过地表及地下排水设施设计,使软弱滑面及滑坡土体基本隔离水的影响,处于干燥状态,改变了续滑条件,为滑坡体稳定起到重要作用。

3.4支护方案

为抵抗滑体下滑力,需要于滑舌处设置支挡结构抵制下滑力,保证路基安全。主要支挡结构有重力式抗滑挡墙、抗滑桩等类型。通过地形调缓,确定适宜处治方案后,首先进行抗滑计算,通过设置支挡结构,使滑坡稳定,不再滑移。支挡结构主要通过自身重力或强大的抗弯拉能力,抵御土体的下滑力,主要计算指标有剪切指标、抗倾覆、滑移能力等。

重力式抗滑挡墙:通过在滑坡下缘设置重力式抗滑挡墙支承滑坡推力,一般设置于滑舌未端位置。挡墙尺寸通过稳定性计算确定,设置位置通过调绘及工程实际需要确定。重力式抗滑挡墙截面较大,外坡一般较缓,埋置较深,且墙底设置为倒坡形式。重力式抗滑挡墙因其施工简便,就地取材,且抗滑效果好,公路滑坡处置应用较广。

抗滑桩:抗滑桩的设置原理与重力式抗滑挡墙一致,主要通过穿透滑床一定深度,抵抗滑坡推力。抗滑桩的布设较为灵活,且体积小,在公路抗滑中发展迅速。抗滑桩一般滑床下为稳定、坚实土体,软土较深滑坡,不宜使用。抗滑桩尺寸、埋置深度及配筋量主要通过下滑推力计算确定,根据受力情况,一般内侧配筋大,外侧配筋小。桩截面采用方桩及圆桩两种,相邻桩体间一般设置挡土板。

结语

山区公路建设中,滑坡问题普遍存在,严重影响山区公路工程的建设和运营安全。水文地质特征、地形地貌、地质构造、岩体结构、地层岩性等是影响山区公路边坡稳定性的主要因素。山区公路滑坡处治应搞好地质勘察和现场调查,查明边坡的岩体结构、软弱夹层位置、工程水文地质条件,确定结构面特征、力学参数,找出造成边坡失稳的主要原因,选择合理治理措施。

参考文献

[1]李仕龙,胥梅.山区公路滑坡形成原因及防治对策研究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(25).

[2]崔鹏,林勇明.自然因素与工程作用对山区道路泥石流、滑坡形成的影响[J].灾害学,2017,22(3):11-16.

[3]张林齐.浅谈西部山区公路滑坡与防治[J].地球,2015(9).