喻盛境
(广东核力工程勘察院,广东 广州 510800)
堆积体的成因及对高速公路建设的影响
喻盛境
(广东核力工程勘察院,广东广州510800)
在我国社会经济不断发展的情况下,高速公路作为一种现代化的公路运输通道在其中有着至关重要的作用。高速公路的建设是当前建设工作的重点,但建设之中,问题也随之出现,其中,分布于公路沿线的堆积体对高速公路的建设造成很大的影响,本文通过对堆积体成因的分析,研究了堆积体对高速公路建设的影响,采取多种措施对其进行控制,保证高速公路建设工作的正常进行,从而提高高速公路路面的质量,这对维持我国交通系统的正常运行和促进我国经济发展具有非常重要的意义。
堆积体;成因;高速公路;影响;对策分析
近几年来,随着我国高速公路建设技术的发展和建设水平的提高,研究堆积体的成因和类型对高速公路建设有着重大的意义。在高速公路投入使用的过程中,经常出现比较明显的路面病害,因此,要结合我国高速公路的实际特点,研究和分析堆积体的成因,并针对具体原因具体分析,提出降低路面病害的有效对策。
根据对多个地区的实地调研,从以下几个方面研究高速公路建设中的主要病害种类:地形地貌,成因种类,组成物质和结构构造等,其主要病害有边坡坍塌、坡面泥石流、碎石、崩塌、水毁、碎屑流等类型,导致路面病害的原因要归结于堆积体的特点,因此,采取措施对堆积体进行有效的控制是预防和治理路面病害的前提。
2.1 堆积体的成因
堆积体成因复杂,根据多个地区的实地调研和勘察,对集团的主要成因类型有坡积体、冲积体、洪积体、残积体、崩积体、残坡积体、冰积体等。
(1)坡积体:以碎石和沙为主,碎石粒径3-5cm,堆积层较厚,易造成边坡滑塌。形成原因是风化岩体沿坡地堆积,主要分布于山坡和组成山体之中。
(2)冲积体:以砾石为主,粒径3-15cm,堆积体沿河分布,为纵向沉积,易造成水毁、不均匀沉降。形成原因是长期水流冲刷搬运,主要分布于河谷和三角洲地带。
(3)洪积体:以卵石、砂砾石为主,粒径10-40cm,分布不均,纵向堆积。易造成破面泥石流、不均匀沉降。形成原因是突发的洪水冲刷和搬运,主要分布于山沟口处,形成洪积扇。
(4)残积体:边坡为碎石土,粒径较大,结构破碎,密实度差,易造成碎落、坡面泥石流。形成原因是风化作用以及破碎岩体原地堆积,主要分布于山脊、山坡和夷平面上。
(5)崩积体:以黏土为主,杂有漂石,组成不均匀,密实度差,易造成边坡滑塌,崩塌。形成原因是重力崩塌作用,主要分布于较大河谷两岸以及陡崖下。
(6)残坡积体:以砾石和沙为主,含有少量的卵石,松散破碎,比较均匀,无胶结,易造成坡面碎屑流。
(7)冰积体:以碎石和沙为主,有大量的石块,密实度差,地质松散,稳定性差,易造成边坡滑塌、不均匀沉降。形成原因是冰川作用、搬运堆积,主要分布在高山冰川地区。总体来说,上述成因物质混杂堆积,其特点是无层次性,分布不均匀。
2.2 堆积体的变形原因
根据大量的研究数据表明,造成堆积体变形主要有一下几种原因:
(1)道路的施工、开挖和回填使堆积体原有的地形地貌发生了较大的改变,表面植被完全被破坏,加上施工期间挡、排水的相关措施不够完善,这不仅造成了雨水、生活废水和施工废水的下渗,还改变了原有的地形使堆积体的稳定性发生了变化。
(2)在道路施工区的地形改变之后,施工区遭遇了持续和大量的降雨,由于堆积体分布广泛,施工过程中的开挖、回填、堆载等形成的平台导致大量雨水冲刷、下渗。雨水的冲刷和下渗对堆积体的物理结构和形态产生了一定程度上的不利影响。
(3)堆积体的成分复杂,形成原因多种多样,但其造成的地理灾害是一致的,在水的作用下,堆积体极易软化,力学强度减低,这也是堆积体容易造成滑塌、泥石流等自然灾害。并且,大多数堆积体的渗透性比较差,大量的雨水及废水下渗后渗透缓慢,这将导致堆积体内的地质条件发生改变,最终导致堆积体的稳点性发生改变。
(4)施工材料的堆载对部分地区的堆积体稳定条件造成一定程度上的影响,在堆积体稳定性较差的地段,由于重力及外力的机械作业下使堆积体产生较大程度的形变。
高速公路建设的工作量大、范围广泛,高速公路沿线几乎每公里都非常密集的分布着不同种类、不同特点、不同规模的堆积体,高速公路边坡、公路路基都可能存在着不同程度的堆积体。高速公路沿线分布的堆积体从成因类型、组成特征、规模大小、稳定程度等都发生着非常明显的变化。残坡积体小范围分布于山坡浅层的表面,崩积体大规模分布在坡脚,冲洪积体则分布在广阔的河谷、河床两侧。这些不同区域的堆积体有着不同的特征,其成因对高速公路的建设有着不同程度的影响:
(1)冲积体是沿着河谷的纵向堆积体,其形成的阶地,纵坡和横坡的坡度比较小,坡体密实度较好,对高速公路建设工程基本没有什么影响
(2)洪积体分布在山沟处,形成洪积扇,走向与路线方向垂直,坡度较大,易造成坡面泥石流,对高速公路建设工程影响较大。
(3)坡积体广泛分布在高速公路沿线的山体之上,坡度一般在40°到80°之间,如果其形成时间较长坡度较缓且坡面植被情况良好,则对高速公路建设没有影响;如果坡度较大坡面植被较少,防护措施较少,常有碎落、滑塌等公路病害,这对高速公路建设工程影响也是比较大的。
(4)残积体一般分布于高山越岭线附近,其地理特征是植被较为稀少,温差较大,坡度一般在30°到60°之间,对高速公路建设工程的影响较低。
(5)崩积体主要分布在悬崖峭壁下以及河谷、河床两岸,边坡坡度较大,岩体较为破碎且常伴有碎石崩塌、碎落等,是山区高速公路建设的主要公路病害,对高速公路安全影响较为严重。
(6)冰积体主要分布在高山冰川地区,对于高速公路建设工程的影响较小。
由于高速公路建设的工程量巨大,工程期长,因此采取"先应急处理,后综合治理"的对策来防止堆积体对高速公路建设的危害,按照以下方法分别进行分区和分期的综合治理。
4.1 施工过程中减少堆载量
在高速公路建设工作中,遇到堆积体严重的情况下,应减少施工的堆载量,预防堆积体产生滑塌,以免造成施工中不必要的困难。
4.2 增强排水系统的建设
在施工过程中,要充分结合但当地的气候特点,应高度重视多雨水地区堆积体产生滑塌的严重问题,首先,应在结构设计上增强结构排水,在道路施工时基层面上增加防水层,其次,要做好配套的纵、横向的排水系统,做好这些工作,其目的不仅可以防止雨水冲刷路面基层对路面造成破坏,还可以及时将沉积在路面的雨水排到路面之外,大大延长了高速公路的使用寿命。
4.3 严格控制道路施工的过程
沥青公路在我国高速公路的建设上应用广泛,在沥青路面施工过程中,应该严格按照质量管理的要求,采取有效的质量控制措施,严格审查施工过程中的每一个过程,以保证道路安全达到标准,加强监管,严格控制道路施工的过程,从而有效控制堆积体的变形和破坏,从根本上改善堆积体的稳定条件。
4.4 采取生态平衡措施
要减少堆积体对高速公路建设的影响,生态平衡是其中不可减少措施,在公路两旁植树,种草,丰富地表植被的同时,改善高速公路周围的自然环境条件,增强了坡体的稳定性,达到减缓雨水冲刷坡体的目的,能从很大程度上降低堆积体对高速公路建设的影响。
高速公路保证了我国经济建设的发展,搞好高速公路建设工程是当前的重要任务,因此,在建设高速公路时,要严格按照国家的相关要求,以安全和耐用为前提,针对堆积体对高速公路建设的影响,采取相应的措施,从路面设计、施工过程到防护措施都要进行不断地改进和完善,从根源上治理堆积体对高速公路假设产生的危害,同时,在高速公路投入使用的过程中,也要进一步加强管理,完善公路防护措施,维护和保养公路,延长其使用寿命,预防路面病害现象的产生,保证我国高速公路建设工程的质量。
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(本文文献格式:喻盛境.堆积体的成因及对高速公路建设的影响[J].山东化工,2017,46(16):119,122.)
U412.2
:A
:1008-021X(2017)16-0119-01
2017-05-18
喻盛境(1993—),贵州毕节人,大学本科,从事岩土工程研究。