探讨当前高速公路的滑坡治理

(整期优先)网络出版时间:2012-10-20
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探讨当前高速公路的滑坡治理

林志龙1刘智2

(林志龙1刘智2重庆市地勘局南江水文地质工程地质队401147)

摘要:随着我国高速公路向山区延伸,尽管建设各方采取多种措施来减少建设对环境带来的影响,但公路的建设中深挖、高填方等现象在所难免。滑坡,作为一种主要地质灾害,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,预测的困难,治理费用的昂贵,一直是世界各国研究的主要地质和工程问题之一。滑坡不仅影响公路的正常运输及行车安全,甚至掩埋公路,中断交通,迫使放弃已成公路的使用,造成不可估量的损失,因此对滑坡进行有效的治理是十分必要的。

关键词高速公路;滑坡治理;勘探

Toexplorethecurrenthighwaylandslide

(LinZhiLongYangtzu-chung12chongqingDeKanJunanjianghydrologicalgeologicalengineeringgeologicalteam401147)

Abstract:asChina'shighwayXiangShanOuextension,althoughtheconstructionpartiestakevariousmeasurestoreducetheimpactoftheconstructionontheenvironment,buttheconstructionofhighwayindeepexcavation,highembankmentetc.Phenomenonunavoidable.Landslide,asakindofmaingeologicaldisasters,becauseofitsconditions,effectfactors,movementmechanismofpersity,complexityandvariety,thedifficultyofprediction,overheadexpensesofexpensive,thecountriesallovertheworldhasbeenthemaingeologicalandengineeringproblem.Landslidenotonlyaffectsthenormalhighwaytransportandroadsafety,evenburiedroads,interrupttraffic,pesthasbecomearoaduse,causeinestimablelosses,thereforethelandslideeffectivemanagementisverynecessary.

Keywordshighway,Landslide;exploration

1滑坡主滑断面图

(1)主滑断面常在滑坡滑动量最大,滑坡床最深的部位。以最外边一个滑坡壁的最高一点为主滑断面顶点,沿滑坡擦痕方向向下延伸通过滑坡台阶、滑坡舌的前缘凸出部位。如果滑动方向拐弯,断面也要随着拐弯,对于滑坡群应按不同滑动方向作各个滑坡的主滑断面。主滑断面不一定与路线垂直,但要与滑动方向一致。测绘主滑断面的地面线时,要显示出滑坡壁、台阶、陡坎、裂缝等滑坡要素的位置和外形。

(2)根据勘探资料在断面图上填绘地层层序、岩性及岩层结构,并勾绘出各个部位滑动面的位置和形状。

2滑坡勘探方法

滑坡勘探,目前常用挖探、物探和钻探3种方法。钻探多用于滑坡的主体部分,是滑坡勘探的主要方法,物探和挖探多起配合作用。

2.1挖探

包括挖坑、挖槽、平硐、深井等,多用以确定滑坡床的后壁及前缘的产状和滑坡的周界,特别适用于浅层滑坡。挖探的特点是揭露面大,易于观察和采取原状土样等。在勘探设备缺乏的情况下,若结合工程施工采用挖探,则可争取时间,节省费用。深井、平硐等大型挖探工程,费工费时,工作条件困难,一般很少使用。

2.2物探

在滑坡勘探中,目前使用较多的是电探和地震勘探,主要用以查明:覆盖土层的厚度,下伏基岩表面的形状,滑坡体内含水层和湿带的分布情况与范围,配合钻孔测定地下水的流速、流向;滑坡地区的地质构造及其分布规律。

物探资料可以指导钻孔位置,利用钻探资料又可核对和修正物探成果,二者相辅而行.

2.3钻探

(1)钻探常用于滑坡主滑断面的勘探。其钻孔位置与数量的确定一般应根据调查、测绘的资料,结合滑坡的规模及其复杂程度而定;孔深以钻至滑床下1m~3m为宜,若滑床为软质岩层时,则须适当加深。

(2)滑坡钻探以干钻为主,无泵反循环(小循环)只在特定情况下作为辅助用。在钻进中,应力求有较高的岩心采取率(80%~95%)并应保持岩心的原状结构。

(3)在钻进过程中,应及时分析和鉴定岩心的岩性、含水状态、破碎程度、力学强度及沿深度的变化情况等;地下水的出露及其水位的变化情况;观察岩心中微斜层理、镜面、擦痕等滑动迹象。

3滑坡防治措施

3.l防治原则

(1)对于性质复杂的大型滑坡,可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时,应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治费用等条件设计几种具体方案比选。

(2)对于可能突然发生急剧变形的滑坡,应采取迅速有效的工程措施;对于滑动缓慢的大型滑坡,宜全面规划,分期整治,仔细观察每期工程的效果,以采取相应的治理措施;对于施工及运营中产生的大型滑坡,应慎重做出绕避治理方案或局部改移路线等方案,在进行全面综合比较后决定取舍。对于古滑坡应采取预防措施,避免其复活或产生新的滑坡。

(3)对于性质简单的中小型滑坡,一般情况下可进行整治,路线不须绕避。但应注意调整路线平、纵面位置,以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。

(4)路线通过滑坡位置,一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基宜设成路堤形式以增加抗滑力;滑坡上缘的路基宜设成路堑形式,以减轻滑体重量;对于窄长而陡峭的滑坡,可采用旱桥通过。

(5)滑坡整治之前,一般应先作好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的措施。

3.2防治措施

3.2.l排水

(1)地表排水:滑坡体以外的地表水,应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注意防渗,并尽快汇集引出。

(2)地下排水:排除滑坡地下水的工程措施,有渗沟、盲洞及平孔等。以往应用较多的主要是渗沟。

3.2.2减重

减重就是在滑坡后部挖除一定数量的滑体而使滑坡稳定下来。它适用于推动式滑坡或由错落转化的滑坡,并且滑床上陡下缓,滑坡后部及两侧的地层稳定,不致因刷方而引起滑坡向后及向两侧发展。在一般情况下,滑坡减重只能减小滑体的下滑力,不能改变其下滑的趋势,因此减重常与其他整治措施配合使用。

3.2.3支挡工程

根据滑坡性质,可采用干砌片石垛、支撑渗沟、重力式抗滑挡土墙锚杆挡土墙、加筋土挡墙、以及锚固桩等支挡工程,以抵抗整个滑体的滑动。

(1)抗滑片石垛:一般用于滑体不大、自然坡度平缓、滑动面位于路基附近或坡脚下部较浅处的滑坡。主要是依靠片石垛的重量,以增加抗滑力的一种简易抗滑措施。片石垛可用片石干砌或竹笼、木笼堆成。

(2)抗滑挡土墙:在滑坡下部修建抗滑挡土墙是整治滑坡经常采用的有效措施之一。对于大型滑坡,常作为排水、减重等综合措施的一部分;对于中、小型滑坡,常与支撑渗沟联合使用。优点是山体破坏少,稳定滑坡收效快。但应用时必须弄清滑坡的性质、滑体结构、滑面层位、层数、滑体的推力及基础的地质情况,否则易使墙体变形而失效。抗滑挡土墙因其受力条件、材料和结构不同而有多种类型,一般多采用重力式抗滑挡土墙。它与一般挡土墙的区别在于所承受的土压力的大小、方向、分布和作用点不同。抗滑挡土墙所承受的土压力,是按滑坡推力计算确定的。

(3)锚杆结构

目前主要采用柱板式锚杆挡土墙、竖向预应力锚杆挡土墙以及锚杆加固等整治滑坡。柱板式锚杆挡土墙主要由预制的钢筋砼立柱、挡土板构成的墙面,与水平的钢锚杆联合组成。滑坡推力作用在挡板上,由挡板传给立柱,再由立柱传给锚杆,由锚杆的锚固段产生的抗拔力来维持结构和墙后岩体的稳定。竖向预应力锚杆挡墙是将竖向锚杆的一端用水泥砂浆锚固在岩质地基中,另一端砌筑在混凝土或浆砌片石墙身内,并设锚具与圬工联系,最后张拉锚杆。利用锚杆的弹性回缩对墙身施加竖向预应力,以代替部分圬工重量,从而减少抗滑重力式挡墙圬工断面,达到节省圬工、降低造价的目的。锚杆加固是利用锚杆的抗拔力或抗剪力以及滑动岩层间的摩擦阻力来阻止岩体的下滑。对于斜坡岩层的顺层滑动,也可采用楔缝式锚杆进行加固,防止岩体的下滑。

(4)抗滑桩

抗滑桩是承受侧向荷载用以整治滑坡的支撑建筑物。它穿过滑体在滑床的一定深度处锚固,抵抗滑坡推力的作用。其优点是:第一,抗滑能力大,圬工数量小,在滑坡推力大、滑动面深的情况下,较其他抗滑工程经济、有效。第二,桩位灵活,可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位,单独使用,也能与其他建筑物配合使用。分排设置时,可将巨大的滑体切割成若干分散的单元体,对滑坡起到分而治之的功效。第三,挖孔抗滑桩可以根据弯矩沿桩长变化合理布设钢筋。因此,较打入的管桩等要经济。第四,施工方便,设备简单,具有工程进度快、施工质量好、比较安全等优点。第五,开挖桩孔能校核地质情况,检验和修改原有的设计,使其更符合实际。

4滑坡地区施工注意事项

(1)滑坡体的形成主要是由水而引起的,因此不论采用何种方法处理,都必须做好地表水及地下水的处理。

(2)对于滑坡顶面的地表水,应采取截水沟等处理措施,不让地表水流入滑动面内,对于滑坡体下部的地下水源应截断或排出.

(3)在滑坡体未处理之前,禁止在滑坡体上增加荷载,以防止滑坡体加速滑移。

(4)对于挖方路基上边坡发生的滑坡,必须在离滑动面最少5m以外修截水沟。截水沟可采用片石浆砌,滑坡上面出现裂缝应补填土进行夯实,避免地表水继续渗入。边坡部位应结合地形,修建树枝形及相互平等的渗水沟与支撑渗沟,将地表水及渗水迅速排走。

(5)当挖方路基边坡发生的滑坡不大时,可采用刷方(台阶)减重、打桩或修建挡土墙进行处理,以使路基边坡稳定.采用打桩时,桩身必须深入到滑动面以下要求的深度,同时宜修建明沟、暗沟排出地下水.根据滑坡情况也可采用修建挡土墙、钢筋混凝土锚固桩或预应力锚索、绿化山坡等方法.不论采用何种方法,其基础必须置于滑动面以下的硬岩层上并满足设计要求.

(6)对于填方路堤发生的滑坡,一般可采用反压土方或修建挡土墙等方法处理,挡土墙基础应置于滑动面下的硬基层内。

(7)对于沿河路基发生的滑坡,可修建河流调治构造物、挡土墙等方法处理,其构造物的基础必须置于回流冲刷线以下设计要求的深度或硬岩上。