(身份证号码:630105196807060613)
公路边坡防护分析
陈文辉
(身份证号码:630105196807060613)
交通是国家经济发展、社会交流的主要命脉。我国的地域辽阔,公路网分布极广,因此,在后期的维护上,有一定难度。我国对边坡防护重视度不高,防护不全面,引发了公路运行时的一些问题。本文从边坡防护的重要性、影响因素、现存问题以及防护措施对其进行了简单研究。
公路;边坡防护;影响因素;防护措施;分析
我国的边坡防护研究起步较晚,但发展速度较快,目前已经取得了一定成果。边坡防护能够起到较强的保护作用,在公路的运营维护期间加强了其安全性能,降低了维护难度。我国的地貌比较复杂,部分地区地理环境比较恶劣,边坡防护能够起到很好的对抗作用,提升其使用寿命。因此,在公路完工后,进行边坡防护设施的建造。
(一)提升公路安全性能
在有些地理环境比较恶劣的地区,在道路两旁加设边坡防护设施能够有效的起到加强安全性能的作用。例如,有些地区山体滑坡频发,通过边坡防护,能够有效的拦截下滑水土;有些山区急转弯较多,且公路单侧为悬崖,边坡防护能在事故发生时起到一定保护作用。
(二)提升公路使用寿命
公路的修建导致两侧的植被受到影响,造成水土流失,加速了风化作用。大量的水土流不仅对生态环境造成影响,还会对公路进行冲刷,严重者直接损毁公路。有些特殊地貌的地区,风化作用会造成公路承力能力下降,造成塌陷;或者对公路两侧山体风化,造成岩石滚落,对公路造成严重损伤,威胁公路使用者的安全。边坡防护能够减少雨水对公路的冲刷,减少风化作用对公路边侧的影响。
(三)提升公路美观性能
在公路两旁设置边坡防护设施时,往往会采取种植绿色植被的办法。这些绿色植被能够增加公路的视觉感受,对公路的美观有较大的提升。
在公路运行时,公路的边坡稳定性主要受以下因素影响。
(一)松动
松动现象一般表现为岩体移动、松开。这是一种地应力引发的自然现象:坡度越高,其地应力越大,引发的松动越频繁,范围越广。它一般是张开,没有明显的滑动,仅这一现象影响不大,但放任发展、不经处理会造成严重的后果,例如脱落、坍塌等。
(二)开裂
开裂一般表现为岩体张开裂隙。这是一种应力调整引发的变形:一般越高越陡的边坡开裂越大。例如河流的下切会形成卸荷裂隙,引发开裂;此裂隙一般与河流的坡面垂直度较高。
(三)蠕动
蠕动较为缓慢,一般表现为弯曲变形。这是一种有重力造成的缓慢变形:这种变形一般是在较长时期中形成的,大多为自然变形;当岩体遭到破坏时,这种单方向蠕动会引发坍塌。
(四)脱落
脱落一般表现为石屑或小石块的滚落。这一现象一般由风化、热胀冷缩等自然现象造成:当石屑脱落时,岩体稳定性基本不受影响,一般是表面层的物理结构发生变化。当脱落较严重时,会导致岩体分层加剧,从而将内部较硬的部位暴露,容易引发坍塌现象。
(五)滑坡
滑坡是一种岩体分层下滑的自然现象。滑坡规模有大有小,一般是由植被过少、雨水渗透引发的大规模水土流失。这一现象会造成交通堵塞,因为它较高的发生率对公路的稳定运行有较大影响。
(六)坍塌
坍塌是较大的岩体向下崩落的现象。这一现象作用效果剧烈,严重时会造成人员伤亡,需要重视其预防工作。
进行边坡防护建造前,我们需要对边坡的稳定性进行分析,主要采取以下几种方式进行分析。
(一)地质类比法
这种方法是对边坡的地质特性、地理环境做调查后,进行拟建;或根据经验与相似的边坡进行对比,研究其相关性。这一方法,分析速度快,在工程量较小的分析上运用较多。
(二)极限平衡法
这一方法是假设边坡受应力平衡,进行变形分析。这一方法能够计算其理论滑动、和边坡运动范围,但需要进行滑动面的复杂考虑,运用面较小。
(三)数值分析法
这一方法利用对边坡调查得来的数据进行数学建模,通过函数分析、微分方程等方法进行相关的计算,从而得到边坡的变形过程。这一方法运用环境广,模拟数据较多,计算结果较为合理,目前运用较多。
(四)概率分析法
这一方法是进行试验,或进行以往数据的分析,得到边坡强度接近的概率分布;然后进行分析。概率分析法对不确定因素进行了有效处理,但需要庞大的数据库作为参考,目前运用较少。
(五)其他方法
还有一些新的方法:可靠度分析、网络分析法等,这些方法仍在发展或推广阶段,目前运用量极少。
我国的边坡防护取得了一定成果,但由于广阔地貌的复杂性和起步较晚的原因,仍存在一些问题。
(一)稳定性分析方法不完善
在边坡稳定性分析时,往往采取主观判断,不能根据数据分析来确定。这一方法一般是利用经验进行判断,一旦忽视了某个重要因素的改变,结果就会极度不科学,防护设施的设计也就不合理。另外,对于以上提到的分析方法的运用推广工作较为滞后,也会造成分析方法的发展停滞不前。
(二)认知不足
进行边坡防护分析时,数据计算较受注重,但其产生原理少有问津。这一做法导致不能从根本、源头进行分析,不能做到举一反三,每次分析的成本较高,阻碍了理论分析的发展。
(三)智能化较低
对于边坡的动态发展考虑不足,智能化较低。这一现象导致了结果不准确。
(四)措施单一,针对性较低
在进行防护设计时,不能考虑具体情况并进行针对性防护,导致成本增多,效果下降。
我们主要采取以下措施进行边坡防护。
(一)工程防护
此类防护运用较多,一般是建设工程设施进行防护。主要有以下几类:
1.锚杆加固:这是一种对应力分析后进行的潜在风险预防措施。锚杆加强了岩体的整体性,通过这种加固边坡的平衡性得到加强。
2.挡土墙:为了防止山体滑坡等,一般建设挡土墙。挡土墙对重力、分离应力进行了对抗,降低了岩体分离的可能性。一般在风化严重、坡面较陡、植被较少的地段加设挡土墙。在建造时,要尽量避免毁坏农田。
(二)植被防护
这一方法是在边坡种植根系发达的植物,通过植物的根系加强土壤的稳定性,减少事故出现概率。一般通过种植草来提升其表皮稳定性,减少雨水冲刷、风化;通过树根增强土壤附着力,减少滑坡;通过花卉增强其美观性。
公路交通是国家经济文化发展的重要通道,相关建设发展越来越迅猛。边坡防护能够有效的增强公路的性能,我国对边坡防护研究取得了一定成果,但仍然存在一些问题。在今后研究中需要针对这些问题,加大技术宣传使用力度,增强防护的科学合理性;同时要加强公路运行时的监测系统,对出现的问题及时解决。
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