公路路基边坡稳定性影响因素及控制

时间:2022-06-18 08:25:36

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公路路基边坡稳定性影响因素及控制

摘要:路基边坡的主要内容就是路基横断面的设计,它包括边坡形状设计和坡度的确定,坡度是保证路基稳定性的必要因素。在整个设计过程中,影响路基边坡稳定性的因素有很多,路基边坡的稳定性是很重要的,稳定性若是不好,会使交通事故发生率提高。因此,保证公路路基稳定性是非常重要的。

关键词:路基边坡、稳定性、影响因素、治理方法

我国土地上,山区占很大比例,随着经济的发展,我们有时需要在山区修建公路,在山区修建公路,经常会遇到大量的斜坡,因此,要解决的一个问题就是保证斜坡的稳定性。另一方面,边坡不稳的问题日渐突出,每年都会因为边坡不稳的问题,给公路运输造成很大影响,同时也增加了交通事故的发生,使人民的生命财产安全受到很大破坏,因此,保证公路路基边坡的稳定性是必要的。

一、路基边坡稳定性的分析方法

影响路基边坡稳定性的因素有很多,了解这个因素,我们就应该要知道边坡稳定性的分析方法,常用的方法有自然历史分析法、工程类比法。

自然历史分析法,是根据边坡发育中各种破坏现象与周围的地质环境,以及发育中的规律进行分析,这种方法是对边坡的总状况、区域性和趋势做出评价,主要是对天然斜坡稳定性的分析。[1]

工程类比法是对已经有的自然边坡和人工边坡的稳定性状况进行分析,运用有关设计的经验进行设计分析。这种方法比较常见,也经常被采用。

二、路基边坡稳定性的影响因素

影响边坡稳定性的因素分为两种,有自然因素也有人为因素。自然因素包括地形因素、地质因素、环境因素、水文条件。人为因素包括山坡地的不当开发、大量的挖填方、边坡的防护不当以及坡脚的不当开发,另外还有边坡材料的性质也会影响边坡的稳定性。

1、自然因素

地形因素中包括坡高、坡宽、坡向以及坡度,其中坡度对边坡的影响最直接,一般坡度越大,稳定性越低,坡度越大,植物越不容易生长,也因此土壤就越松,越容易失去平衡,这种土壤很容易被侵蚀。

地质因素包括材料因素和构造因素,地质材料主要表现为岩石和土壤。边坡自上而下的地质构造为黄土状粉性土、黄灰色砂质泥岩夹砂层、褐灰色泥岩、灰黄、黄褐色砂质泥岩、薄层砂岩、泥质胶结[2]。从这个构造中,我们可以知道,这些地质材料的稳定性都不高,容易发生崩塌,它们的力学强度不高,而且抗风化能力较弱。有时岩体中会存在断层等不连续的结构面,这也容易提高边坡的不稳定性。地质构造的方向性、分布密度、大小以及性质的不同,都会影响到边坡的稳定性。路基通常分粘土路基和粉土路基,这两种路基的稳定性不一样,通过下表来表示。

表1 粉土和粘土的压实度对比[3]

环境因素包括降雨、风化、地震等。降雨是使边坡遭到破坏的主要因素,雨水容易使土壤软化,会降低强度,增加地表孔隙,使边坡的稳定性降低。对边坡稳定性影响最大的是暴雨。严重时会造成崩塌。风化是个缓慢的过程,在地表没有植被的情况下,地表的侵蚀会严重一点,这也告诉我们要保护地表植被。地震对边坡的稳定性破坏是较大的,甚至会破坏地质构造,进而影响稳定性。

水文条件主要是地下水对地质的影响,主要是水压会作用于垂直裂缝,产生水平推力,使岩坡推向下方,浮力作用也会使稳定性降低,降低摩擦力,使岩质、土质变坏,进而降低稳定性。我们可以通过下表来表现这种摩擦力。

2、人为因素

现在人们大量破坏斜坡上的地表植被,造成了很多严重问题,植物有保持水土的作用,植被的破坏,使地表土变得疏松,更易被侵蚀,加速了崩塌事故的发生。大量挖填方以及坡脚的不当开发也都会破坏稳定性,另外一个方面就是对边坡的防护,在坡地开发时,一般都要求对边坡进行防护,当这些防护不当时,也会影响边坡的稳定性。

三、路基边坡稳定性的治理措施

一些自然因素影响边坡稳定性,我们没法避免,我们只能尽力把这种破坏降到最低,我们只能把人为造成的破坏修复。主要是要进行坡面的防护,主要包括三种:植物防护、工程防护和综合防护。

植物防护主要是植树造林,改善地表的植被状况,要根据地表的状况选择合适的植被。

工程防护包括三部分,截排水工程、边坡防护工程以及支挡工程。截排水工程主要是对水文条件进行改善,是对地下水的一种改造工程,主要是要拦截边坡范围内的地表水,建立地面排水沟,采用砂浆砌成,防止渗漏以及侵蚀,这种工程能够有效地改善水文条件。边坡的防护工程主要是在边坡坡面上种植植被,保持水土,减少侵蚀,但在内部应当注意要把土夯实,防止发生严重侵蚀行为时,发生崩塌等事故。支挡工程主要针对那些土质很疏松的地方,极易坍塌的坡面,在这些地方,需要在这些地方砌挡土墙、抗滑桩等,减少崩塌事故的发生。

综合防护主要是按照施工与养护相结合的原则[5],根据当地的自然条件,因地制宜,采取综合措施,以保证路基稳固,同时还要考虑当地的土质、岩性以及各种地质环境。在整个过程中,要遵循经济、实用、美观的指导思想。因地制宜进行防护。

四、结语

公路路基边坡稳定性是影响公路安全的重要因素,我国在这个方面还要继续深入研究,提高边坡稳定性对于人民的生命财产安全都有重要意义。

参考文献

[1]郑颖人 边坡稳定分析的一些进展 地下空间 2001

[2]张田 吴明明 高等级公路路基边坡稳定性病害分析及防治 福建建材 2009

[3]黄晓明 杨军 路基设计原理与方法 人民交通出版社 2009

[4]陈祖煜 土质边坡稳定分析—原理、方法、程序 北京 中国水利水电出版社 2003

[5]王军 高陡岩土边坡有限元分析及综合治理 长沙 中南大学 2010

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