吳現宏 欒和平
摘要:在我國,大規模的高速公路建設中,已經發生了多起路基滑坡事件。本文對高速公路路基滑坡進行來分析并提出了治理措施及優化方案。
關鍵詞:高速公路;路基;滑坡;治理措施?;優化
中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A
高速公路滑坡的形成原因
影響第一個條件的因素有多種:產生滑坡最主要的條件有兩個:一是地理本身的條件,如地質與地貌;二是外在的條件,如內外動力,還有一些人為因素的影響。
1、巖土類型:總體上說,產生滑坡的物質條件則是巖土體。一些結構比較松散,容易風化且抗剪程度很低的,在水的作用下一系列變化的,如性質發生改變的巖、土,如松散覆蓋層、黃土、頁巖、煤系地層、片巖等會比較容易發生滑坡地質災害。
2、地質構造條件:當構成斜坡的巖、土體通過各種構造面切割分離,變為不連續的,才有可能造成向下滑動。同時、構造面是雨水滲透進去的通道。
3、地形地貌條件:處于一定的地貌部位與一定坡度的斜坡是產生滑坡的必要條件,缺一不可,如果僅滿足一個條件,則不可為。如江、河、湖(水庫)、海、溝的斜坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等。
4、水文地質條件:我們應當知道對斜坡穩定性有巨大影響之一的是水。它的影響有許多種類,包括軟化作用、沖刷作用、靜水壓力和動水壓力作用,還有浮托力作用等。
對于第二個條件而言,人類工程影響較多的地區以及地殼多動的地區容易產生滑坡之類的地質災害,一些外部影響以及外部作用,將會對滑坡發生的基本條件造成影響,甚至可能改變,從而導致滑坡的發生。主要的影響因素有:地震、降雨和融雪、地表水的沖刷、浸泡、河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;此外,還有一些人為的不科學的行為,如開挖坡腳、坡體上部堆載、爆破、水庫蓄(泄)水、礦山開采等都有可能導致滑坡的發生。
二、高速公路邊坡滑坡防治措施?1、現場勘察
1.1加強工程地質、水文地質的勘察與調查工作;
1.2作好滑坡的調查與識別,滑坡的條、塊、級、層劃分清晰,對于滑坡的勘探線、點的布置進行分析,找出控制主軸斷面;
1.3加強高邊坡失穩形態的調查,做好工程類比調查;
1.4滑坡的鉆探方法采用:無泵反循環法。
如某高速路基合同段四級邊坡,因勘察資料不全,導致邊坡防護設計為拱型骨架防護,等防護施工完后經過雨季,通車前邊坡出現大面積滑坡,后來采取減壓卸載、坡腳對頂加固措施;因此勘察邊坡實為重要;
2、設計
2.1加強“地質選線”,盡量大型古老滑坡地區,滑坡連續分布地區及易發生滑坡的地段;
2.2做到逐坡勘察、逐坡進行穩定性分析評價、逐坡擬定加固防護工程設計;
2.3盡量減少邊坡高度;
2.430m以下邊坡以設計穩定坡型和坡率為主,30m以上的邊坡以坡型坡率設計與加固排水相結合;
2.5遵循“減載、固腳、強腰、排水”的原則,在卸載受限制,放坡對自然植被影響或附近結構物影響地段,采取“強支擋、弱削方”的原則來加固邊坡;
2.6貫徹動態設計思想,在施工過程中,做好施工地質工作的跟進,以及邊坡變形觀測情況的跟蹤,加強施工過程中的邊坡穩定性驗算,及時進行動態設計;汕梅高速公路汕揭段某高邊坡施工當中,設計單位采取施工全過程跟進,收集地質資料,全范圍進行觀測,分析邊坡穩定性,有效控制了邊坡穩定性;
2.7有滑坡可能的邊坡必須設置預防滑動的支擋工程;
2.8坡形坡率設計對高邊坡的處治至關重要,極大程度決定邊坡的穩定性與工程費用,邊坡的坡高及坡率根據工程地質類比、力學計算、生態環境保護、綠化的難易程度及行車視覺等綜合考慮確定,避免“剝山皮”式的刷坡,寧可設置支擋工程以減少刷方高度;
2.9盡量繞避滑坡,采用改移線路、隧道、橋梁等措施;
2.10充分考慮水的影響,重設計排水工程。地表水采用滑體外設置截水溝,滑體內設置排水溝,對自然溝進行防滲等;地下水采用截水盲溝,盲洞,邊坡滲溝等;
2.11滑坡加固中力學上平衡方法有:減重工程、反壓工程、支擋工程、防滑擋墻、挖孔、鉆孔、錨索、排架樁、鋼架樁等;
3、施工
3.1施工方法、工藝及施工順序對邊坡穩定有很大影響,故應結合不同地質條件及工程特性,在設計合理的前提下,做好施工組織,選擇合理的施工方法及工藝,尤其做好開挖與支擋工程的有機配合;
3.2對多級邊坡,必須分級開挖,隨即支擋,挖一級,支擋防護一級,再向下開挖。嚴禁采用一挖到底再進行加固防護,或采用大爆破等不當施工方法;廣梧高速公路某高邊坡未采取挖一級,支擋防護一級施工組織,開挖到第一級坡的時候,經過一場雨后,未能及時防護第二級邊坡,導致8m長邊坡出現坍塌事故,事故發生后及時采取漿砌片石滿砌防護措施,有效控制了邊坡的繼續惡化;
3.3保護植被,嚴格管理生產、生活用水,嚴禁邊坡上部人為堆載;
3.4選擇旱季施工,避免雨季;
3.5邊坡防護工程基礎開挖,不能同時開挖,先治推力小的,逐步施工推力大段;
4、監測:
4.1監測在滑動體的控制起到關鍵性的作用,邊坡監測一般采用:測斜管;
4.2各級平臺及塹頂地表位移觀測點應盡可能設在邊坡的前后緣、裂縫和地質分界線等處,利用全站儀進行觀測,精度要求達到±1mm。監測基點應設置在穩定的區域并遠離監測坡體,避免在松動的表層上設點;
4.3地表位移觀測點的制作及埋設要求:對土質邊坡,選擇好監測基點位置之后,挖除表土并開挖一個0.5×0.5m的孔約80cm深度,用鋼筋混凝土澆注底盤至地面高度,在底盤中心埋設一根鋼筋,鋼筋頭伸出底盤面約0.5cm,鋼筋頂段設標記作為監測基點。坡體上的監測點同樣按照上述方法埋設,但是混凝土底盤的尺寸可視情況調小。對石質邊坡可以利用穩固石塊作為觀測標記代替觀測樁;
4.4人員堅持每天對開挖坡體進行巡察,主要察看坡面是否存在裂縫及其發展變化情況;
三、滑坡治理方案的優化
1、清方減載
清方減載是一種常用的工程治理滑坡的措施。特別是滑坡的形成期。清方減載作為應急治理措施對保證施工安全、減小支擋工程,都具有明顯的效果。施工穩定系數比治理前還低。這樣的清方減載治理方法雖然可能對局部位置的穩定性有利,但是在棄渣堆載的地方又形成新的滑動面,最終會加速滑坡的變形破壞。從水平方向上及豎直方向的位移云圖上來看,基巖的位移值很小,接觸面上部滑體的位移值很大,特別是棄渣體的位置,整個滑坡的前緣仍有整體下滑動的趨勢?;轮泻缶壥芮宸綔p載整治的影響比較小,位移值大小幾乎與整治前沒多大變化。
2、抗滑樁
抗滑樁是一種整治邊坡滑動,提高邊坡穩定性的擋土結構。它是將樁埋設于穩定地層中,依靠樁與樁周圍巖土體的相互嵌制作用來承受土體的下滑力,使滑體得到穩定。當滑坡較為嚴重,采用排水、削坡等措施已不足以防治,而有關條件適合時,采用抗滑樁整治滑坡往往具有施工簡單、速度快、工程量少和投資小的優點,而且可以和重力式結構靈活地配合使用。因此作為一種有效的治理滑坡的工程措施,在國內外的滑坡治理中得到廣泛應用。
3對路基灌漿治理
雖然路基通常不會脫離其下方的崩積層發生整體的推移破壞,但由于路基的加載作用在后緣產生了大片塑性區,從而導致路基發生局部的滑塌和裂縫的產生。從保護路基的角度出發,通過灌漿處理滑坡體的基覆面,提高基覆面的抗滑動性,是一個很好的方案,因為滑坡后緣屬于崩積物堆積區,堆積物結構松散,空隙大,可灌性好;滑坡后緣崩塌碎石易與水泥砂漿結合形成混凝土固化體,利用滑坡體物質作為骨料,反過來支撐滑坡體,可以充分利用材料發揮堆積體的強度潛力,符合當今世界巖土工程的發展思路;場地條件好,利于施工,對基底采用灌漿治理后路基的變形量更小,沉降更均勻,因此灌漿能有效的增加路基的穩定性,減小路基的變形破壞,是一種合理的治理措施。
結束語
總之,高速公路工程中,滑坡是一個較為常見的地質災害,因此采取相關的防治措施才能有效地避免或減少滑坡造成的損失,是保障高速公路工程建設順利進行以及運輸線路安全運行的必要手段。
參考文獻
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