公路地質(zhì)災(zāi)害成因及防治措施

摘"要：在公路日常養(yǎng)護(hù)中，公路地質(zhì)災(zāi)害已然成為影響行車安全的主要風(fēng)險之一，其一旦發(fā)生對人民生命財產(chǎn)安全造成的損失是巨大的。本文將對公路地質(zhì)災(zāi)害的形成原因與防治措施進(jìn)行分析，并結(jié)合某單位的案例對不同類型的地質(zhì)災(zāi)害作進(jìn)一步探討。

關(guān)鍵詞：公路地質(zhì)災(zāi)害；成因；防治措施文章編號：2095-4085（2024）07-0226-03

0"引言

公路地質(zhì)災(zāi)害是由于地質(zhì)復(fù)雜，受人為因素或自然條件因素影響，使人民的生命和財產(chǎn)安全遭受難以估計的損失，并且嚴(yán)重影響周邊環(huán)境的事件。主要表現(xiàn)為崩塌、滑坡、泥石流以及沉陷。崩塌一般是指由于外界因素影響，陡坡上的巖石脫離母體向下滾動和崩落的現(xiàn)象；滑坡是由于人為或自然原因的影響，在重力的作用下，使巖體或巖土體沿著軟弱面向下整體滑動的現(xiàn)象；泥石流指在山谷或山坡中，由降水（融雪水、 暴雨）產(chǎn)生的特殊溪流，攜帶大量沉積物、石頭和其他固體物質(zhì)的一種形態(tài)；沉陷是指在水或高荷載的作用下，由于路基壓實(shí)度小或結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)較差而引起的下降沉降或坍塌現(xiàn)象。

1"公路地質(zhì)災(zāi)害成因

1.1"崩塌的成因分析

（1）地質(zhì)條件。各種構(gòu)造面對邊坡體進(jìn)行切割、分離，為崩塌形成時脫離母體提供了條件。邊坡體裂縫發(fā)展的越多，崩塌發(fā)生就越容易。

（2）地貌地形。公路邊坡由于坡度和高度差會對崩塌產(chǎn)生影響，一般來說高邊坡的坡度大于45。最容易產(chǎn)生崩塌。

（3）自然氣候。由于強(qiáng)烈的物理風(fēng)化，導(dǎo)致高陡坡及強(qiáng)風(fēng)化巖體最容易產(chǎn)生崩塌。另外由于地震、融雪、地表雨水沖刷、地下水浸泡、凍脹及晝夜溫差影響也容易誘發(fā)崩塌。

（4）人的因素。由于過度開挖山體及在坡底采石，坡腳的支撐力降低及坡面的軟弱層沒有清除干凈，在巖層的破碎處極易產(chǎn)生崩塌。

1.2"滑坡的成因分析

（1）自然條件。地下水可軟化巖石和土壤，降低其抵抗力，對滑坡的產(chǎn)生起著決定性作用。

（2）地質(zhì)構(gòu)造。各種構(gòu)造面切割分離組成邊坡的巖體、土體，為邊坡向下滑動提供了條件。

（3）地貌地形。公路陡坡是最容易產(chǎn)生滑坡的部位。

（4）巖土特征。一般來說結(jié)構(gòu)比較松散，抵抗風(fēng)化能力小，以及抗剪強(qiáng)度低的巖土體易發(fā)生滑坡現(xiàn)象。

（5）人為因素。大力爆破、強(qiáng)行開挖，使坡體受到擾動，坡體下方失去支撐力，促使滑坡體的產(chǎn)生［1］。

1.3"泥石流的成因分析

（1）水源條件。水是泥石流的觸發(fā)條件和輸運(yùn)物質(zhì)。

（2）松散物質(zhì)。來源包括山坡上的殘積物，崩塌、滑坡、碎裂等產(chǎn)生的堆積物，以及砍伐樹木、采石棄渣等。

（3）地貌地形。上游的形成為三面山體環(huán)繞，另一面為出口，地形較為開闊，周邊山體高峭，植被稀疏，在水的作用下，堆積物直泄。

1.4"沉陷的成因分析

（1）路基填料。符合標(biāo)準(zhǔn)要求的土石方填料是保證不發(fā)生沉降的基礎(chǔ)，若路基中有雜土、淤泥質(zhì)土、泥炭土、凍塊土、生活中產(chǎn)生的垃圾，則會導(dǎo)致路基塌陷。

（2）自然氣候。主要有降雨、洪水干旱、凍脹積雪。在降雨時，如果公路路面排水不通，在非常惡劣的環(huán)境下，土壤結(jié)構(gòu)被過大的溫差變化而破壞，從而造成路面沉陷。

（3）汽車荷載。車輛超載致使路基超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致材料密實(shí)度增加，材料間的空隙減小，從而造成路面的沉陷。

2"防治措施

2.1"崩塌的常見防治措施

公路養(yǎng)護(hù)過程中常見的防治措施有清理危巖、柔性防護(hù)網(wǎng)、錨噴混凝土、掛網(wǎng)噴漿或混凝土、刷坡減載、防排水系統(tǒng)等。清理危巖適用于低危巖；柔性防護(hù)網(wǎng)適用于坡面巖石破碎、不能清除干凈的懸掛孤立危巖以及需要保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境的邊坡；錨噴混凝土主要適用于坡面巖體強(qiáng)度低、易風(fēng)化、大面積破碎以及局部有大落石的危巖體邊坡中；掛網(wǎng)噴漿或混凝土主要適用于坡面整體性好、易風(fēng)化、表面較破碎及裂隙發(fā)育的危巖體中；刷坡減載用于在孤石或者危石突出的山體以及邊坡破碎分化嚴(yán)重的坡體；防排水系統(tǒng)主要作為崩塌治理的輔助措施。

可以根據(jù)崩塌發(fā)生的實(shí)際情況采用一種或幾種不同的處理措施，以求施工簡單，效果好，成本低，工期短。下面以S203線K40+000-K40+200段出現(xiàn)崩塌后進(jìn)行防治為例作簡要介紹如下。

省道203線K40+000-K40+200銅城峽段左側(cè)，山體高度達(dá)60m，多為巖石結(jié)構(gòu)，頂部覆土厚度約為1m，灌木雜草叢生。受冬季凍脹、雨季沖刷等自然因素影響，部分巖石出現(xiàn)裸露，風(fēng)化嚴(yán)重。若出現(xiàn)強(qiáng)降雨降雪，則會出現(xiàn)巖石崩塌、脫落，影響公路安全通行。通過技術(shù)人員調(diào)查，邊坡中存在難以清除的巖石破碎、節(jié)理發(fā)育的懸掛孤立危巖，并且周邊生態(tài)環(huán)境較好，可以采用柔性防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行處治防護(hù)。

柔性防護(hù)網(wǎng)的施工工藝一般為：交通導(dǎo)行→清理邊坡破碎及風(fēng)化巖石→鉆孔→清理孔渣→注入漿液→打入錨桿→安支撐繩→掛格柵網(wǎng)→縫合→恢復(fù)交通。

（1）交通導(dǎo)行。S203線作為交通主要干道，需要確保車輛正常通行，為了保證施工安全，需嚴(yán)格按照交通方案設(shè)置交通錐、標(biāo)志牌、夜間指示燈，安排專人指揮交通。

（2）清理危巖。將軟弱危巖、松動危巖及破碎的危巖進(jìn)行清除。并需將防護(hù)網(wǎng)安裝完成后影響其使用功能的巖石徹底清理干凈（見圖1）。

（3）鉆孔。鉆孔前進(jìn)行放線定位，需確保鉆孔的間距符合設(shè)計要求。鉆孔孔位應(yīng)盡可能的設(shè)置在巖石低凹處，以方便防護(hù)網(wǎng)安裝后緊貼在巖石坡面。對于巖石高凸處必須安裝錨桿的部位，可以鑿出圓形凹槽，深度和直徑應(yīng)符合設(shè)計要求。

（4）清孔。鉆孔達(dá)到設(shè)計深度時應(yīng)進(jìn)行清孔，孔內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行清除，鉆孔深度一般大于錨桿長度30cm。當(dāng)巖石松散或破碎，局部安裝錨桿部位不能鉆孔時，可以采用強(qiáng)度不小于C15混凝土進(jìn)行鑿除置換，以確保錨桿安裝牢固穩(wěn)定、不會發(fā)生松動現(xiàn)象。

（5）注入漿液并打入錨桿。嚴(yán)格按照設(shè)計配合比攪拌水泥砂漿，砂漿強(qiáng)度一般在M30以上，不得出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象。水泥一般采用42.5普通硅酸鹽水泥，漿液注滿孔洞后打入錨桿，隨后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，漿液養(yǎng)護(hù)時間一般不少于3d，檢查合格后方可進(jìn)行下一道工序（見圖2）。

（6）安裝支撐繩。支撐繩安裝應(yīng)平穩(wěn)、順直、穩(wěn)固，不得出現(xiàn)斷傷、扭曲等現(xiàn)象。安裝拉緊后應(yīng)及時固定，并將其用繩卡與錨桿外露環(huán)套進(jìn)行固接。

（7）鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)。根據(jù)實(shí)際情況，鋼絲網(wǎng)從高向低依次進(jìn)行鋪掛，鋼絲網(wǎng)間根據(jù)要求需有一定的搭接寬，并縫合確保連接牢固。在鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)時，鋼絲網(wǎng)與支撐繩進(jìn)行有效固定。

（8）縫合。鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)后，將它的四邊與支撐繩的四周緊密的連接在一起，并進(jìn)行預(yù)緊縫合。縫合線通常采用φ8鋼絲繩，縫合完成后，采用繩卡將縫合線的兩端與網(wǎng)繩固結(jié)，以免松動。

（9）開放交通。施工結(jié)束后，應(yīng)按照要求清理現(xiàn)場，恢復(fù)原狀，對于損壞的路面及時進(jìn)行修補(bǔ)，結(jié)束后撤除交通設(shè)施，恢復(fù)道路正常通行。

使用SNS柔性防護(hù)網(wǎng)具有以下優(yōu)勢（見圖3）：可以工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，方便質(zhì)量控制；復(fù)雜地形地貌適應(yīng)性強(qiáng)，施工速度快、工期短；坡面綠化功能強(qiáng)，方便植被種植及保護(hù)；使用壽命長，耐久性好。

2.2"滑坡的防治措施

常見的處理措施有降低水的危害、植樹種草、削坡、設(shè)置擋墻、坡頂卸荷、坡腳壓載。降低水的危害是最直接的方法，是滑坡防治中首先采取并且應(yīng)該長期采取的措施；植樹種草在防治淺層滑坡體中最為有效，對于深層滑坡體可以減少地表水滲入地下土體，從而確保滑坡體的穩(wěn)定；削坡是治理滑坡體的最常見最經(jīng)濟(jì)的方法，對于土質(zhì)滑坡體，削減邊坡坡度，放緩邊坡，可以有效提高邊坡的穩(wěn)定性和抗剪強(qiáng)度；抗滑擋墻是利用墻體自身的重力抵擋滑坡體的水土壓力；坡頂卸荷、坡腳壓載對于推移式滑坡體較為適用。

要根據(jù)實(shí)際情況具體分析，可以采用一種或幾種方法進(jìn)行組合處治，以保證坡面的穩(wěn)定。下面以G344線K1789+320處進(jìn)行滑坡防治采用的方法為例作簡單介紹。

G344線K1789+320處（見圖4）右側(cè)邊坡土質(zhì)為疏松的黃土，土體裸露，邊坡陡峭，排水不暢，出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣時則會導(dǎo)致滑坡體移動。針對這一情況，某單位積極采用排水、削坡、種草、設(shè)置擋墻的方法進(jìn)行了處治。

G344線K1789+320處邊坡處理的程序?yàn)椋航煌▽?dǎo)行→卸載、拉運(yùn)土方→設(shè)置截水溝→種草。

（1）導(dǎo)行交通。G344線K1789+320滑坡體邊坡位于道路右側(cè)，施工時影響道路通行，作為交通主要干道，施工時不能封閉交通，因此要嚴(yán)格按照施工方案導(dǎo)行交通，設(shè)置臨時安全錐桶、標(biāo)志標(biāo)牌、夜間警示標(biāo)志等安全設(shè)施，以保證道路正常通行。

（2）卸載及拉運(yùn)土方（見圖5）。1）由于邊坡較陡，施工前必須設(shè)置便道方便機(jī)械及車輛通行。2）削坡時應(yīng)分層分段逐層開挖，保證開挖面的穩(wěn)定，不得擾動原狀土體，必要時應(yīng)該設(shè)置平臺分級消減邊坡，坡腳應(yīng)該壓載不應(yīng)削減。3）運(yùn)送土方時車輛要進(jìn)行覆蓋，以防止拋灑物污染路面。

（3）排除表面水。根據(jù)實(shí)際情況本工程采用截水溝排除水的影響。1）施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計進(jìn)行測量放線，放線應(yīng)確保平順無誤。2）基槽開挖截面尺寸應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，不得擾動原狀土。基地處理干凈并夯實(shí)，要確保無雜質(zhì)、松土。3）澆筑混凝土?xí)r模板應(yīng)順直，安裝牢固，無扭曲，無變形，振搗密實(shí)。4）進(jìn)行濕養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，采用灑水或覆蓋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間不得受外力碰撞，時間一般不少于7d。5）養(yǎng)護(hù)完成后及時回填，應(yīng)分層對稱回填，回填要密實(shí)。

（4）植樹種草。在植樹種草滑坡體防治中，應(yīng)將坡面刨松整平，選擇與生長環(huán)境相適應(yīng)的的植被。

2.3"泥石流的防治措施

常見的處理措施有生物防治、跨越工程、防護(hù)工程、警示措施等。生物防治一般是在水源區(qū)流域，進(jìn)行封山育林育草，涵養(yǎng)水源，防止水土流失；跨越工程一般為通過修建橋梁、涵洞等構(gòu)造物，在發(fā)生泥石流時，引導(dǎo)其從構(gòu)造物的下方通過進(jìn)行排泄，以保證公路的安全；防護(hù)工程是為了防止泥石流對橋梁、涵洞、隧道、路基等主體沖刷、淤埋等而修筑的擋墻、護(hù)坡、順壩等防護(hù)設(shè)施；警示措施是指在泥石流容易發(fā)生的危險路段，設(shè)置標(biāo)志標(biāo)牌對過往車輛行人進(jìn)行提醒，并設(shè)立預(yù)警監(jiān)測點(diǎn)，進(jìn)行檢測。

2.4"沉陷的防治措施

公路沉陷主要從加強(qiáng)公路管理、路基填料、土層處理、防排水等方面進(jìn)行預(yù)防。

（1）管理措施。堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合治理的原則，在勘察設(shè)計階段，對軟土地區(qū)、膨脹土地基、采空區(qū)等要妥善處理回填，并適當(dāng)提高壓實(shí)度，從根源上進(jìn)行預(yù)防。

（2）路基填料。路基填料應(yīng)符合設(shè)計要求以及規(guī)范規(guī)定，填筑時應(yīng)水平分層填筑，每一層碾壓密實(shí)，不同類型的土質(zhì)不得混合填筑［2］。

（3）做好防排水措施。道路路基沉降的發(fā)生與地表水和地下水的沖刷和侵蝕密切相關(guān)。通常可以通過安裝管道、水渠、地下排水結(jié)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)快速排水的目標(biāo)。

3"結(jié)語

綜上所述，針對各類地質(zhì)災(zāi)害，需采取針對性的防治措施。應(yīng)深入分析每種災(zāi)害的具體問題，力求選擇既能節(jié)省工程投入、縮短施工時間，又能實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與美化目標(biāo)的防治方案，確保公路暢通無阻，保障車輛與行人的安全。

參考文獻(xiàn)：

［1］魏金花.地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工中邊坡穩(wěn)定及滑坡治理［J］.西部資源，2020（3）：28-30.

［2］JTG/T 3610-2019.公路路基施工技術(shù)規(guī)范［S］.