公路滑坡形成的原因和防治措施研究

2013-04-29 08:26吴君平张文凌章勋
关键词:防止措施

吴君平 张文凌 章勋

[摘要]:公路滑坡是公里工程中经常会遇到的问题,给公路工程的建设带来很大的不便和危害。公路滑坡的发生会使交通运输中断,给交通运输带来很大的不便,同时,严重威胁人民生命财产安全。本文从公路滑坡形成的原因出发,探析公路滑坡的防治措施。

[关键词]:公路滑坡 原因 防止措施

1.引言

斜坡上的部分岩、土体,在重力作用下,沿着斜坡内的一个或多个软弱面产生整体向下滑移的现象称为滑坡。斜坡是滑坡发生的必要条件;岩土是滑坡发生的物质基础;重力是滑坡发生的动力,斜坡内的软弱结构面(带)是滑坡滑动面发育的基础;滑坡的运动是滑动而不是滚动、跳跃等形式。滑坡具有很大的危害。滑坡的危害是指滑坡发生后对地表各种建筑、江河水体、森林生态和人民生命财产的危害。滑坡对公路工程的危害是相当严重的,主要表现在以下两个方面: 公路工程在滑坡体上,滑坡滑动推动工程一起运动,使公路工程毁坏。 公路工程在滑坡前缘,滑坡发生后将工程埋没,产生灾害。

2.公路滑坡形成的原因

滑坡形成的条件可分为内部条件和外部条件。滑坡形成的内部条件主要受地质、地形地貌影响,主要有:地形坡度、坡型、地层岩性、地质构造等。外部条件是滑坡形成的诱发因素,当滑坡形成的内部条件满足时,在某种外部因素的激发下,就会发生滑坡,滑坡形成的外部条件主要有:降水、流水、地震及一些人为因素。

2.1 公路滑坡的内部条件

地形条件:据调查统计分析,易于滑坡形成的地形坡度多在10°~35°,尤其以20°~35°的坡度最利于滑坡的发生。地貌多为丘陵和山地。

地层岩性条件:有利于滑坡形成发生的地层岩组称为易滑岩组。如侏罗纪、白垩纪的泥岩、页岩泥质砂岩、粉砂岩地层、三叠纪以前的砂板岩、千枚岩及石灰岩等。

地质构造条件:滑坡滑动需要在坡体内有完整的软弱结构面,滑坡的后缘及两侧则可能是层面、节理、裂隙等。这些在滑坡形成中可供利用的结构面称为优势结构面。

2.2 公路滑坡的外部条件

降雨对于滑坡形成的作用:雨季是滑坡的多发季节,尤其是大雨暴雨后和强降雨中更容易发生滑坡,据统计80%以上的滑坡发生在雨季。雨水降到地表后,会对坡体产生3个作用。

①侵蚀软化作用:雨水渗透到地下,在软弱结构面上富集,使岩土侵蚀软化,抗剪强度迅速降低。 ②增重作用:雨水渗透到地下,可迅速增大坡体的自重、静水压力和动水压力,从而造成滑坡的发生。 ③水劈作用:雨水到地面,沿裂缝迅速渗透到地下,并很快充满裂缝,对裂缝两侧壁产生较大的侧向压力(水劈作用),使滑坡迅速启动。

流水对于滑坡形成的作用:流水对陡坡脚的冲刷,破坏了使起支撑作用的坡脚岩体,从而引起滑坡发生。

地震等自然灾害对于滑坡形成的作用:地震对斜坡的振动作用十分复杂,水平振动和垂直振动几乎同时交替进行,其作用结果相当于增大滑坡的下滑力,减小滑坡的抗滑力,使滑坡在地震过程中同时发生。

2.3 公路滑坡的工程技术原因

公路滑坡也有其工程技术原因:首先,是在公路工程设计时,没有充分对于公路所在地的场址、地形地貌和气候等自然环境进行考虑,导致公路的设计不合理,从而在一定的外部或者内部条件的诱发下导致滑坡;其次,公共工程在施工过程中存在着很多不规范的行为。公共施工时,没有施工方进行严格的监理,导致施工方施工过程不科学,施工的防护意识不强。例如,在路基的开挖和填方时没有填压严实,使得坡体在一定外力作用下沿滑动面产生滑坡。或者,施工过程中对于公路的排水设施没有合理的修建,导致大量地表水渗入公路土体内部,日积月累,很容易发生滑坡。另外,很多公路工程在修建好之后,缺少很好的维护和保养措施,没有及时的对可能存在的滑坡因素进行排查,导致滑坡很容易发生。

3. 公路滑坡的防治措施

3.1 消除和减轻地表水和地下水危害

滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,地表水和地下水往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要。

排除地表水:排除地表水是整治滑坡不可缺少的辅助措施,而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引滑坡区外的地表水,避免地表水流入滑坡区内;或将滑坡区内的雨水及泉水尽快排除,阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有:设置滑坡体外截水沟;滑坡体上地表水排水沟;引泉工程;做好滑坡区的绿化工作等。

排除地下水:对于地下水,可疏而不可堵。其主要工程措施有:截水盲沟——用于拦截和旁引滑坡区外围的地下水;支撑盲沟——兼具排水和支撑作用;仰斜孔群——用近于水平的钻孔把地下水引出。此外、还有盲洞、渗管、垂直钻孔等排除滑坡体内地下水的工程措施。

防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷,主要工程措施有:在滑坡体上游严重冲刷地段修筑促使主流偏向对岸的“丁坝”;在滑坡体前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管,以使坡脚的土体免受河水冲刷。

3.2 改变滑坡体外形,修建抗滑坡建筑物

削坡减重:常用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠的抗滑地段的滑体,使滑体外形改善、重心降低,从而提高滑体稳定性。

修筑支挡工程:因失去支撑而滑动的滑坡或滑坡床陡,滑动可能较快的滑坡,采用修筑支挡工程的办法,可增加滑坡的重力平衡条件,使滑体迅速恢复稳定。支挡建筑物种类有:抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等。比如说在三凯高速公路其中的台江段发生滑坡,在对其进行治理的时候,因为滑体的厚度比较大,再加上滑体下方的稳定岩层其岩体很容易破碎,而且地基的强度相对而言比较低,导致滑体的推力非常大。所以在滑坡的前缘使用了锚索抗滑桩来支撑滑坡体。同时,为了防止在开挖抗滑桩桩间板时有坡体局部的滑移和坍塌情况发生,抗滑桩实施了全埋植式结构。在设置抗滑桩时,抗滑桩的全长为22米到30米,共设置了十三根,截面均为4米×3米,横向的间距是六米。

3.3 改善边坡岩土体的力学强度

通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:边坡人工加固;常用的方法有:修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;SNS边坡柔性防护技术等。

3.4 通过植被防护提高抗滑坡能力

通过在公路边坡种植一些草皮,灌木等植物,利用植被根系稳固土壤的作用,使得路基边坡能够免受降水和地表水的冲刷,同时增强边坡的抗滑坡能力。对于植被的种植,一定要综合当地的地形地貌和气候等条件进行考虑。

参考文献:

[1] 工程地质手册编委会. 工程地质手册. 中国建筑工业出版社. 2007(04)

[2] 王恭先、王应先、马慧民. 滑坡防治100例. 人民交通出版社. 2008(06)

[3] 刘正强. 某公路滑坡工程治理浅析[J]. 福建地质. 2007(03)

[4] 崔彦臣. 公路滑坡产生的原因及措施[J]. 黑龙江科技信息. 2010(09)

[5] 郝维平. 浅谈公路路基翻浆产生和防治[J]. 黑龙江科技信息. 2009(22)

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