淺談公路邊坡的病害及其處治

吳彥寧

(寧夏公路勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司)

1 公路邊破存在的病害

1.1 滑坡

滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象?；轮骰位财露容^緩,水平位移大于垂直位移;一般滑坡位移速度較緩慢,延續(xù)時(shí)間長(zhǎng);而且滑坡的依附面是多種多樣的?；碌臋C(jī)制是某一滑移面上剪應(yīng)力超過(guò)了該面的抗剪強(qiáng)度所致,一般按運(yùn)動(dòng)形式,滑坡可分為牽引式滑坡和推動(dòng)式滑坡;按運(yùn)動(dòng)速度,滑坡可分為崩塌性滑坡、蠕動(dòng)性滑坡、高速滑坡。牽引式滑坡認(rèn)為滑坡源發(fā)生于滑坡前緣,即前緣土體首先產(chǎn)生滑坡變形,而后逐漸向上發(fā)展到整個(gè)滑坡。如開挖路塹所造成的滑坡,大多屬于牽引式滑坡;一般牽引式滑坡大多屬于淺層滑坡,滑層較薄,地表裂縫多,由前緣逐漸向上發(fā)展。推動(dòng)式滑坡則反之,始滑點(diǎn)發(fā)生于滑坡的中上部,大多由于中上部超載引起,如棄土堆載等,一般滑動(dòng)面較深,體積巨大,整體性較好,地表裂縫較少。崩塌性滑坡,即在滑動(dòng)速度階段快,時(shí)間短;蠕動(dòng)性滑坡則相反,有時(shí)一處滑坡可以延續(xù)數(shù)十年,甚至數(shù)百年。

1.2 崩坍、錯(cuò)落

崩塌是坡體中被陡傾的張性破壞面分割的巖體,因根部折斷或壓碎而傾倒,突然脫離母體翻滾而下的過(guò)程。崩塌的依附面陡,運(yùn)動(dòng)形式是以跳躍翻滾為主,速度快,沒(méi)有固定的滑床。坍塌錯(cuò)落多發(fā)生在斷層褶皺破碎帶、巖層不整合接觸帶、風(fēng)化嚴(yán)重節(jié)理發(fā)育的陡坡地帶和沿風(fēng)化線地帶,以及成份復(fù)雜的非均質(zhì)松散土層。坡面開裂及錯(cuò)動(dòng)均為產(chǎn)生坍塌或錯(cuò)落的初期變形,當(dāng)開挖邊坡過(guò)陡,不適應(yīng)其穩(wěn)定條件時(shí),極易造成坍塌錯(cuò)落。錯(cuò)落以垂直位移為主,滑坡坡度陡,沒(méi)有牽引段,滑后地面坡度亦較陡;位移速度快,能在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到新的平衡;滑坡的依附面是多種多樣的。

1.3 剝落、溜坍、泥石流

剝落是邊坡表層巖(土)體長(zhǎng)期遭受風(fēng)化,在沖刷和重力作用下巖(土)屑(塊)不斷地沿著邊坡滾落、堆積在坡底的邊坡不穩(wěn)現(xiàn)象。溜坍一般滑層很薄,有時(shí)為水飽和,滑移后變形體大部分離開滑床,堆積于坡腳。另外,邊坡的地質(zhì)條件、水文條件、地形地貌和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等自然因素是對(duì)邊坡穩(wěn)定性起決定作用的關(guān)鍵因素,而地下采掘、開挖坡腳、人工削坡等人類的工程活動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性有重大影響。在邊坡穩(wěn)定性的病害中還要注意泥石流等因素的影響。泥石流是介于流水與滑坡之間的一種地質(zhì)作用,泥石流的變形體全部為水飽和,形成固體徑流而遠(yuǎn)離發(fā)生地等等。所以在路堤邊坡穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到這些自然災(zāi)害的影響。

2 邊坡病害處治

2.1 根源處的邊坡病害避免——邊坡設(shè)計(jì)

在邊坡設(shè)計(jì)時(shí),就需要將所有的因素和病害可能考慮在其中,注重公路邊坡穩(wěn)定性。邊坡病害有很多,如人工切割坡腳就會(huì)破壞斜坡前部支撐,致使抗滑力減小而導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低,甚至失穩(wěn);水文地質(zhì)條件改善、惡化條件減緩或消除,邊坡滑動(dòng)后滑動(dòng)面變緩、滑體重心降低或在邊坡前部抗滑段加載,造成邊坡下滑力減小、抗滑力增大而穩(wěn)定性提高等。所以在邊坡設(shè)計(jì)前要采用工程地質(zhì)工作的各種手段,如調(diào)查、測(cè)繪、勘探和試驗(yàn)等找出引起滑動(dòng)的主次要因素及其變化趨勢(shì),并對(duì)病害產(chǎn)生的原因和變化的因素等進(jìn)行調(diào)查、訪問(wèn)、目測(cè)描述和動(dòng)態(tài)觀測(cè)等。設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行充分的分析,根據(jù)計(jì)算的穩(wěn)定系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性。

2.2 工程建設(shè)時(shí)的自身防護(hù)——排水

整個(gè)公路工程的建設(shè)都應(yīng)該注重排水,而邊坡排水更是邊坡穩(wěn)定的保證。邊坡排水分為地表排水和地下排水。地表排水,滑坡體以外的地表水應(yīng)予攔截引離;滑坡體上的地表水要注重防滲,并盡快匯集引出;排除滑坡地下水的工程措施有滲溝、自洞及平孔等。滲溝是常見的一種地下排水措施,滲溝按其作用不同可分為支撐滲溝、邊坡滲溝及截水溝3種。盲洞主要適用于截排或引排集中于滑面四周埋藏較深的地下水。對(duì)于地面上的其他含水層,可在滲水隧洞頂上設(shè)置若干滲井或滲管將水引入洞內(nèi);對(duì)于滲水隧洞以下的承壓含水層,可在洞的底部設(shè)滲水孔將水引入洞內(nèi)。

2.3 邊坡后期防護(hù)——綠化

綠化防護(hù)可以種草及鋪草皮、植樹等。種草和鋪草皮防護(hù)適用于邊坡穩(wěn)定,坡面沖刷輕微,且宜于草類生長(zhǎng)的土質(zhì)路堤和路塹邊坡,用以防止表面水土流失、固結(jié)表土、增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。鋪草皮的方法常用的有平鋪草皮、平鋪疊置草皮、方格式草皮和卵(片)石方格草皮等四種形式。選用草籽應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件,通常以容易生長(zhǎng)、根部發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密的多年生草種為宜,最好采用幾種草籽混合種植,使之生成良好的覆蓋層。在路基邊坡上合理地植樹,對(duì)于加固路基有良好的效果。也可和種草、鋪草皮配合采用,使坡面形成良好的防護(hù)層。植樹適用于土質(zhì)邊坡及嚴(yán)重風(fēng)化的巖石邊坡和裂隙粘土邊坡,有利于及早成林,起到良好的防護(hù)作用。植樹的形式可以是帶狀或條形,也可以栽成連續(xù)式。植樹防護(hù)除選用適合當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂虻臉浞N外,還應(yīng)注意保持樹間合適的距離。

3 結(jié)束語(yǔ)

路基邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題是高速公路建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié),邊坡不穩(wěn)定易產(chǎn)生很多的病害,面對(duì)這一情況,所有的公路工程都應(yīng)該要做好地質(zhì)勘探、設(shè)計(jì)和施工等工作,將因邊坡產(chǎn)生的事故降到最低。尤其是在路塹邊坡防護(hù)加固工程中,更應(yīng)做好坡體監(jiān)測(cè)工作,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開挖揭示地層信息及坡體結(jié)構(gòu)條件進(jìn)行必要的調(diào)整和完善,即進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工,使其經(jīng)濟(jì)、安全可靠。

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