高速公路滑坡防治措施及工程应用分析

时间:2022-04-02 12:37:24

高速公路滑坡防治措施及工程应用分析

摘要:高速公路修建或运营阶段沿线经常发生滑坡现象,造成交通的中断、财产损失甚至人员的伤亡,因此需要重视高速公路滑坡的治理及防范。通过对滑坡进行分类,从而提出相应的滑坡治理方案,并经工程实例论文了治理滑坡的有效性。

关键词:高速公路; 滑坡; 防治; 实例分析

中图分类号:U412文献标识码: A

0 引言

在山区高速公路建设过程中,必然不可避免地会造成山体临空面而呈现不稳定的状态,同时在外界环境如地震、降雨、工程震动、人类生产活动等因素下劣化岩体性质,从而引起山体边坡病害,影响路面行车安全。随着交通事业的不断发展,出现的边坡数量及规模给工程界提出了较大的挑战,因此系统研究边坡稳定性分析与治理技术便迫在眉睫。我国公路边坡病害治理技术可分为五大类:坡率法、排水、防护、支挡和加固,在工程实践中往往是几种处治方法同时采用,融合各优点,使处治效果达到最优。

1 滑坡的分类

对滑坡进行分类,可更好地了解滑坡的性质及发展情况,但由于地域差异性及形成滑坡作用因素复杂,因此根据不同的工程目的有区别地进行分类。按照不同角度进行滑坡分类,根据我国的滑坡类型可有如下的滑坡划分:

按滑坡体的体积可划分为小型滑坡(小于10×104立方米)、中型滑坡(10×104-100×104立方米)、大型滑坡(100×104-1000×104立方米)及特大型滑坡(大于1000×104立方米)。

按滑坡的滑动速度划分可划分为蠕动型滑坡(需借助精密仪器才能发现的滑坡)、慢速滑坡(可用肉眼发现其滑动的变化,但每天的滑动距离较小,仅几厘米至十几厘米)、中速滑坡(每小时可滑动数十厘米至数米)及高速滑坡(每秒可滑动数米至数十米)。

按滑坡体的度物质组成和滑坡与地质构造关系划分为覆盖层滑坡(粘性土滑坡、黄土滑坡、碎石滑坡、风化壳滑坡)、基岩滑坡(又可分为均质滑坡、顺层滑坡、切层滑坡)、顺层滑坡(沿层面滑动或沿基岩面滑动的滑坡)及特殊滑坡(融冻滑坡、陷落滑坡等)。

按滑坡体的厚度划分浅层滑坡、中层滑坡、深层滑坡与超深层滑坡。

按形成的年代划分为新滑坡、古滑坡、老滑坡与发育滑坡。

按力学条件划分牵引式滑坡与推动式滑坡。按物质组成划分土质滑坡与岩质滑坡。

按滑动面与岩体结构面之间的关系划分同类土滑坡、顺层滑坡及层滑坡。

2 滑坡处治常用技术

2.1 坡率法

坡率法为边坡工程中最常见的治理方法,坡率法即是通过对坡体削方或在边坡坡脚堆积重物以将滑动力削弱两种方式,通过改变原边坡体的坡率(一般为减小)而增加边坡的稳定性,使其具有足够的安全储能。采用坡率法是一种原理简单、设计施工简便的加固治理方法,并且在边坡处治方案比选中造价相对较低,因而在边坡治理工程中常作为首选方案。但坡率法也有一定的局限性,如过多削坡致使土方量增加与破坏环境及人文景观,对施工空间受限的工地更加不宜采用。

2.2 排水法

水是边坡病害的重要原因之一,因此对水的处治是防治边坡病害的首要任务。常用水处理方法是通过设置截水沟、排水沟及跌槽等防止地表水入渗破坏边坡,应及时疏干导流坡体内的地下水以保证边坡的稳定性,具体一些排水技术有仰斜式排水孔、渗沟、支撑盲沟、截排水管道、排水沟及截水沟等。由于水与边坡病害的密切联系性,因此排水是边坡工程必不可少的工程之一,在实际边坡工程中当应地制宜,选取适当的排水技术。

2.3 防护法

进行坡面防护也是边坡工程常用处治方法,边坡防护主要为保护边坡表面使其尽量不受雨水冲刷而带来的破坏影响,以阻止或减缓环境对边坡体的风化、剥蚀。常用的防护技术有植被防护、抹面防护、圬工防护以及格栅防护,在工程实际中也常采用

2.4 支挡加固法

在潜在滑坡段通过设置挡土墙、钢筋网拦网及抗滑桩等措施对不稳定的公路边坡进行支挡,是常见的边坡加固处治的方法之一,这属于被动防护方法。在常用的抗滑支挡技术主要有抗滑挡土墙、抗滑桩等,目前也兴起了管棚、半隧道衬砌形式挡土结构等新支挡加固结构及新型加固材料。

2.5 注浆加固

注浆加固是通过压力注浆时浆液深入岩土体中,通过浆液良好的黏结作用时离散岩土体形成较好的整体性。压力注浆在隧道围岩加固、边坡岩体加固及混凝土损伤结构维修加固中应用广泛并形成了较好的理论应用体系。

3 滑坡治理工程实例分析

3.1工程简介

国道G319泸溪K1564+900-K1613+600段,沿线路基地质情况复杂,且多为沿河路段,目前局部路段出现不同程度的边坡崩塌,对路面的行车安全和道路的正常使用造成极大影响。在2012年7月17日,因特大暴雨侵袭导致K1564+900-K1565+000左侧山体大面积滑坡;2012年12月7日,K1587+815-K1587+900处发生山体崩塌;因此需对国道G319泸溪K1564+900-K1613+600段地质灾害多发段的进行稳定性分析处治设计。该段边坡岩性为强风化砾岩,坡高大约30m,坡长100m,走向为260°。坡顶种植土厚0 m ~0.3m,全风化层厚度2 m ~4m,下为强风化薄~中厚层状砂质板岩,岩层产状为355°~360°∠36°~60°,岩层产状,尤其是岩层倾角,变化较大,岩体较破碎。因遭受特大暴雨的侵袭而导致该路段山体发生大面积的滑坡,滑坡体顶端裂缝长度100m,滑动体坡长85m,边坡长度为125m,坡面面积为7850 m2,最大坡高为34 m。滑体前缘产生推移,后缘土体沉陷开裂,中部产生多处裂缝,原路堑挡土墙被推跨,滑坡范围内两栋房屋背面靠山面被滑移土体填至二层。

3.2 滑坡形成原因分析

本路段处于人工边坡相对较陡地段,斜坡上的岩土体结构松散,具有高压缩性及强透水性,而大气降水入渗使地下水位升高,增大了地下水静水压水。岩土体含水量也同时增加,增大了重度及稠度,在入渗水的作用下,降低了松散填土层与基岩接触面的凝聚力和摩擦力,斜坡应力平衡受到了破坏,从而决定了该地段斜坡为不稳定斜坡,容易产生滑坡。

3.3 处理措施

2012年7月17日发生边坡滑坡后,已采取了应急处理措施,清除堆积路面的土石方,修筑警示墩。根据《G319泸溪段K1564+900-K1565+000段左侧滑坡工程地质报告》(湖南省湘西工程勘察院)中结论,该段为一浅层牵引式小型岩土质滑坡,滑床为中风化炭质页岩,滑体成为主要为红黏土与强风化炭质页岩,滑动面(带)埋深一般3.0~7.0m。滑坡体滑坡规模33943m3,滑动方向为295°。为防止滑坡继续产生而造成破坏,本次设计采用在不扰动山坡主体的情况下,在离坡脚约3m处清理出工作面,设置净间距为1.5m的Φ100cm抗滑桩一排,并在坡脚设置路堑挡土墙。

结论

通过对沿线边坡进行分析,可掌握其稳定性情况及可能潜在的滑动状态,从而通过采取一定的措施进行处治。在滑坡处治前,应实地调查,分析其滑坡生成的条件、滑坡类型,在此基础上针对性地提出相应治理方案。

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附录:

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作者简介:

钟雷,男, 1975年12月19日,工程师

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