公路路基高边坡滑坡防治要点分析

2021-09-10 22:43董欣雨吉庆
交通科技与管理 2021年8期
关键词:高边坡公路路基滑坡

董欣雨 吉庆

摘 要:滑坡问题是公路建设及运营过程中的常见问题,由于公路整体建设环境较为复杂,在实际的建设过程中,滑坡等问题难以完全避免,对公路的建设质量及运营安全有着极为不利的影响,因此在公路建设工程中,要注意观察监测,及时防治。本文就公路路基高边坡滑坡问题进行探索,以期为公路工程建设提供参考。

关键词:公路路基;高边坡;滑坡;防治要点

0 前言

公路建设过程中经常会遇到天然土坡或者人工填筑的堤岸、路堑及基坑开挖时的边坡失稳问题,而边坡失稳进一步导致的滑坡、坍塌事故不仅影响有关的工程进度,而且会造成交通中断、河流堵塞、厂矿摧毁等人民生命财产的重大损失。所以在实际公路工程建设中,应充分重视滑坡问题,针对边坡的滑坡情况采取针对性的解决措施,才能有效的保证施工质量和施工进度。

1 公路建设中产生滑坡的原因分析

当边坡高度增大、坡顶荷载增加以及土体自重及渗透力等在坡体内引起切应力的变化,使土体内部的切应力超过其抗剪强度时坡体就会失稳;当土体受到雨水浸入、地震及车辆的振动,使土的抗剪强度降低小于它所受到的切应力时,边坡也会失稳。

要解决公路路基高边坡滑坡问题,在充分收集相关资料的基础上,首先应查明滑坡区域的工程地质及水文地质条件,查明滑坡的范围、规模、形态特征及变形特征,然后对滑坡产生的原因进行分析,只有针对问题进行对应的处治,才能高效的解决工程滑坡问题,从而保证公路工程的建设质量及进度。

1.1 工程概况

某山区公路建设项目所处地形较为复杂,属丘陵地貌,场地地势起较大,总体北高南低、西高东低,场地地面高程131.75 m~196.93 m。该项目公路主线基本走向为斜向由西北至东南,路段纵断面设计中桩设计标高控制在140.25 m~

165.34 m范围内,因此在西北侧部分路段区间形成了挖方路基高边坡,其中最大边坡高度约为30 m。在实际路基边坡施工中,由于未进行路基高边坡专项处治,导致发生滑坡问题,威胁到人员及财产安全,影响了施工进度。

1.2 路基高边坡滑坡产生的原因

通常来说,滑坡问题的出现是切应力增加和抗剪强度降低两方面因素综合作用的结果。其中引起切应力增大的因素包括边坡不当加载或开挖、爆破或地震等引起的冲击或震动荷载、渗流力的作用;引起土体抗剪强度降低的因素常常有浸水、孔隙水压力增加、冲击或震动荷载或周期性荷载、岩土体自身的风化作用、干裂、冻融和软化因素等。

1.2.1 地质原因

地质条件是决定路基高边坡稳定性的主要因素,通常发生路基高边坡滑坡的公路地段地质构造上都比较松散,岩石性质较为脆弱,难以支撑公路主体,最终在施工扰动及重力的影响下,山体破碎,造成路基滑坡,阻碍工程的正常施工和运行。本项目路基高边坡滑坡区域为山体断裂层,虽然滑坡处距离断裂层还有一段距离,但是本工程的施工土质较为松散,岩石多为砂质板岩,节理裂隙发育,岩体较破碎,风化程度高,岩质不能抵抗产生的剪切力,边坡易失稳。

1.2.2 施工原因

公路施工是对原有的地理结构进行开挖、重塑的过程,施工过程对岩土体扰动较大。由于本项目部分路段开挖深度较大,综合地勘等基础资料方案设计路堑边坡分三级,由下坡脚至上坡顶坡率分别为1:0.5、1:0.5以及1:0.75,在开挖过程中,对路堑底层土基的扰动较大,而又未对扰动表层进行及时加固,导致上部岩层失去支撑力,打破了岩土体的稳定状态,使得整体路基边坡在重力作用下沿软弱面整体滑动。

1.2.3 浸水原因

路堑开挖在对原有的地理结构造成较大破坏,使得原有的坡体结构失去平衡,在重力作用下造成坡体岩层开裂的同时,大量地表水下浸入巖体中,水沿裂缝浸蚀、冲刷原有的坡体结构,进一步软化岩体,改变了原山坡的平衡状态。本项目滑坡路段岩缝中孔隙较多,且多存在于亚黏土中,亚黏土土质疏松、透水性极强,岩层浸水进一步降低了其抗剪强度,加速了岩体的滑落,使得公路路基高边滑坡问题更为严重。

1.3 路基高边坡滑坡的形成和特点

一个发育完全的滑坡,其形态特征和结构都比较完整。本工程路基发生滑坡处为三级边坡,开挖后,坡顶在施工扰动及自身重力作用下发生明显的下沉并出现裂缝,坡脚附近的地面较大的横向位移并微微隆起,并随着坡顶裂缝的开展和坡脚侧向位移的增加最终形成了滑坡。

滑坡处裂缝间隙清晰,滑动面、滑床、滑体位于公路的右侧,滑动方向和公路方向大体呈现垂直的状态。本工程中滑床主要为砂质板岩,滑动总体呈现出直线型,前后部坡度较大。滑带土及滑体也为砂质板岩,其中掺杂大量泥沙,工程土质较为松散,进一步加快了滑移速度。

2 公路路基高边坡滑坡问题解决方案

在滑坡问题处治过程中,须遵循安全、经济、稳定的基本施工原则,同时结合滑坡的整体状况,针对工程的滑坡情况、滑坡特点、滑坡的形成进行综合性分析,采取对应的专项设计方案才能提升处治的有效性和施工的可行性。本项目适宜采用的解决方案有主要有放缓坡率、排水防治以及边坡支挡加固等。

2.1 放缓坡率及排水防治

由于本项目滑坡处最大边坡高度未超过30 m,且征地难度不大,适宜采用放缓坡率的方法进行处治。按6 m~8 m高度进行边坡分级,控制坡率在1:1~1:1.5,台阶式边坡中部设宽度为2 m的边坡平台。同时,重点考虑地表水及地下水的治理问题,通过设置截水沟、排水沟疏导地表水,减少坡面冲刷和漫流;通过设置渗水盲沟、支撑盲沟、集水井等截排地下水,降低滑体中的地下水位,从根本上有效提高边坡的自身稳定性。此外,结合采用栽种绿化树木等生态防护措施,以起到固土的作用,在选择绿化植物时,应该结合当地的地理条件和气候选择容易成活的树种和植物,从而很好的解决边坡的滑坡问题,进一步的加固坡面。

2.2 边坡支挡加固

对滑体进行放坡卸载后,滑体整体稳定性得到大幅度提升。但本工程中,由于滑体较为松散,且明显破碎,断裂层较多,卸载后,滑坡边缘会形成一个较高的边坡,边坡的岩质较为脆弱,岩质疏松,主要为砂质板岩,板岩破碎,且土质较为疏松,硬度不足,并含有大量的砂土,方向为垂直方向,边坡稳定性差,因此在进行施工时,有必要采用挡墙、抗滑桩、锚索锚杆等支挡加固工程进行处理,提高滑坡抗剪力,才能保证坡体的稳定性,减少施工过程中的安全隐患,确保施工质量。

2.3 滑坡处治施工的技术要点

滑坡处治施工时,应该结合地理条件,采用分级施工的方式,在一级边坡施工完成后立即加固该边坡,待上一级边坡加固工程全部完工并已产生加固作用后,方可进行下一级边坡的施工。此外,在治理施工前,应制定专项施工方案,做好应急预案。施工过程中,由于工程是动态发展的,施工人员应密切监测,随时关注滑坡裂缝变化、边坡变形等险情并及时采取应急避险措施,对施工中出现的突发性问题进行合理的把控,减少施工隐患。

3 结语

公路路基高边坡滑坡问题严重危害财产及生命安全,同时也给工程施工带来了极大的阻碍。在实际的工程中,应针对高边坡进行工点设计,充分调查,合理勘探。如发生滑坡问题,需察明滑坡特点,根据其特性进行针对性处治施工,处治方式总的来说以排水工程优先,合理设置支挡,施工过程加强动态监测,及时应对突发情况,科学保障施工安全。

参考文献:

[1]莫峰,陶晓华.高速公路路基高边坡滑坡的病害处治方案探讨[J].交通世界,2020(Z1):28-29.

[2]王永亮.高速公路路基高边坡滑坡机理及防治措施分析[J].交通世界,2018(14):27-28.

[3]韩燕辉.钢花管桩处理公路高边坡路基滑坡浅析[J].工程与建设,2016,30(2):233-235.

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