面向公路的地質(zhì)災(zāi)害防治措施及建議研究

葉義成 吳昱

摘 要：公路地質(zhì)災(zāi)害的治理是減少公路交通安全事故發(fā)生率， 為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障的迫切需要， 保持公路的安全暢通是交通管理部門的首要任務(wù)。公路地質(zhì)災(zāi)害類型與一般意義上的災(zāi)害類型在發(fā)生幾率、 變形破壞規(guī)律上無(wú)本質(zhì)的區(qū)別， 但因其規(guī)模較小， 涉及的地層深度較淺， 災(zāi)害點(diǎn)多， 在其防治方法上卻有著較大的區(qū)別。本文基于筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，從崩塌災(zāi)害、滑坡災(zāi)害、泥石流災(zāi)害、公路塌陷等4個(gè)方向給出了具體的防治措施，并在此基礎(chǔ)上，提出了3條技術(shù)建議，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：公路 地質(zhì)災(zāi)害 防治 技術(shù)

中圖分類號(hào)：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

1 引言

在公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，公路沿線地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生。 根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示， 近幾年來(lái)， 由于地質(zhì)災(zāi)害（泥石流、 崩塌、 滑坡和地面塌陷等）引起的公路損壞路段的長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)400km，造成直接經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)幾十億元。 由此可見(jiàn)， 加強(qiáng)公路地質(zhì)災(zāi)害的防治是公路安全保障工程的主要內(nèi)容之一， 公路地質(zhì)災(zāi)害的治理是減少公路交通安全事故發(fā)生率， 為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障的迫切需要， 保持公路的安全暢通是交通管理部門的首要任務(wù)。在公路地質(zhì)災(zāi)害防治方面，廣大巖土工程技術(shù)人員積累了大量經(jīng)驗(yàn)， 建立了以加固、 護(hù)面、攔擋等為主， 以排水、 土石體改良、 植被綠化等為輔的各種工程防治措施， 并尤以漿砌片石和噴射混凝土護(hù)坡、 錨固、 漿砌片石、 攔石墻和簡(jiǎn)易鋼結(jié)構(gòu)柵欄等最為常見(jiàn)。

2公路地質(zhì)災(zāi)害防治措施中的缺陷

目前在公路地質(zhì)災(zāi)害防治措施中一般存在以下缺陷：

a） 公路沿線發(fā)生崩塌的地段， 路塹邊坡均不穩(wěn)定， 且未設(shè)置山坡?lián)跬翂蛟O(shè)置方式不合理；b）處理崩塌災(zāi)害主要采用的是以削坡為主的防治方式， 應(yīng)該結(jié)合支頂和錨固等措施共同對(duì)崩塌體進(jìn)行防治， 且要結(jié)合具體的工程條件進(jìn)行施工；c）對(duì)匯水面積和降雨強(qiáng)度較大的邊坡上方未設(shè)置截水溝， 以及未進(jìn)行植被防護(hù)；d） 對(duì)可能發(fā)生泥石流的地段， 或有過(guò)泥石流發(fā)生歷史的地段， 未采取攔擋、 導(dǎo)流等措施；e）治理公路沿線地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)該遵循“及時(shí)、 快速、 準(zhǔn)確”的方針， 預(yù)防就是在線路必須經(jīng)過(guò)地質(zhì)不良地段時(shí)， 事先修建防治工程， 以提高邊坡的穩(wěn)定性。

3 公路沿線地質(zhì)災(zāi)害防治措施

地質(zhì)災(zāi)害類型很多， 主要包括崩塌災(zāi)害、 滑坡災(zāi)害、 泥石流、 公路坍陷。 下面就針對(duì)這四種病害的治理措施作一探討。

3.1 崩塌災(zāi)害防治措施

3.1.1 削坡

在較穩(wěn)定的巖體斜坡上， 將危險(xiǎn)斜坡巖體按照一定的設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行爆破開(kāi)挖， 目的是減小斜坡體的重量， 同時(shí)也是為了清除表面較松散的巖體， 露出新鮮巖體表面， 使斜坡坡度達(dá)到理想的穩(wěn)定坡度。 但削坡不宜在巖體破碎強(qiáng)烈、 開(kāi)挖影響較大的巖體上進(jìn)行。

3.1.2 錨固

對(duì)可確定的危石進(jìn)行加固是一種較好的選擇， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境改變不明顯。 但是， 要完全查清坡面危石事實(shí)上是很難的， 在采用錨固措施來(lái)加固危石時(shí)， 必須在危石上進(jìn)行大量的鉆孔錨固作業(yè)， 其振動(dòng)作用將可能導(dǎo)致危石滾落， 施工的風(fēng)險(xiǎn)大。

3.1.3 噴射混凝土

該方法技術(shù)成熟， 機(jī)械化程度高， 施工速度快， 對(duì)地形適應(yīng)能力強(qiáng)， 也比較經(jīng)濟(jì)。 同時(shí)該方法本身能通過(guò)添加纖維來(lái)提高強(qiáng)度和韌性， 并常與錨桿、 鋼筋網(wǎng)或鋼絲格柵結(jié)合使用， 從力學(xué)性能上人們通常把它當(dāng)作鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 具有很高的承載能力。此外， 基于水是邊坡地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)非常重要的誘發(fā)因素這一認(rèn)識(shí)， 噴射混凝土對(duì)坡面的封閉作用， 非常好地隔絕了地表水下滲， 提高了邊坡的穩(wěn)定性。 但噴射混凝土對(duì)環(huán)境和自然景觀具有破壞性， 由于噴射混凝土的封閉作用， 將毀滅坡面既有植被及其生長(zhǎng)發(fā)育條件。

3.2滑坡災(zāi)害防治措施

根據(jù)公路沿線滑坡地質(zhì)災(zāi)害的類型及特點(diǎn)， 防治措施的選用一定要結(jié)合滑坡的類型、 規(guī)模、地形地貌等具體工程條件， 有針對(duì)性地實(shí)施。 根據(jù)防治目的的不同， 采用的主要方法有直接阻止滑坡的發(fā)育和改變滑帶土的性質(zhì)兩種。

3.2.1 直接阻止滑坡的發(fā)育

設(shè)置各種抗滑工程， 如抗滑片石垛、 抗滑擋墻、 抗滑墩、 預(yù)應(yīng)力錨固、 預(yù)應(yīng)力錨固抗滑擋墻、抗滑樁、 預(yù)應(yīng)力錨固抗滑樁、 鋼架抗滑樁、 攔砂壩工程等。

近年來(lái)抗滑樁在公路滑坡治理中被廣泛采用， 多是人工挖孔灌注樁， 一般在滑坡上布設(shè)2～3排， 適用于淺層處于蠕動(dòng)擠壓階段的滑坡。

3.2.2 改變滑帶土的性質(zhì)

可采用灌漿處理（灌注石灰漿、 石灰砂漿、 水泥漿、 粘土漿等）、 焙燒處理（在滑坡前部利用導(dǎo)洞焙燒滑帶土）、 電滲排水（ 利用電極作用排除滑帶土的水）、 化學(xué)處理（利用化學(xué)反應(yīng)增加滑帶土的強(qiáng)度）等方法來(lái)改變滑帶土的性質(zhì)。

3.3泥石流防治措施

通常對(duì)公路泥石流防治的基本思路是： 首先做好公路選擇方案， 如在堆積區(qū)或谷口流通區(qū)通過(guò)時(shí)， 應(yīng)采取控制泥石流堆積和流通的措施， 將泥石流按設(shè)計(jì)意圖排出， 不讓其堆積、 沖刷、 沖擊、 爬高成災(zāi)。 當(dāng)上述措施不能保證公路安全或不經(jīng)濟(jì)時(shí)， 則應(yīng)采取控制泥石流形成的措施， 以減少災(zāi)害或從根本上消除泥石流危害。在公路遭受泥石流危害時(shí)，采取補(bǔ)救措施一般難度都很大，耗資也大。 但公路運(yùn)營(yíng)主管部門在治理泥石流方面仍然做了大量工作， 積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

圖1 泥石流防治措施

3.3.1 引水措施

當(dāng)泥石流溝谷上游或支溝匯水區(qū)的匯水能通過(guò)截流壩和引水渠道引出主溝， 導(dǎo)向其他地方進(jìn)入主河時(shí)， 可將溝谷上游或支溝的水流引走， 從而減少主溝形成泥石流的水動(dòng)力條件和水體數(shù)量， 以削減泥石流的規(guī)模， 控制泥石流的危害。 這種方法適用于地形開(kāi)闊、 地勢(shì)高差小、 易于向主河疏導(dǎo)的泥石流溝。

3.3.2 排導(dǎo)措施

排導(dǎo)是通過(guò)一定的工程讓泥石流順暢通過(guò)公路， 進(jìn)入主河和預(yù)定地點(diǎn)， 而又不給公路造成危害的一種措施。 一般采用的排導(dǎo)工程主要有兩種類型： 急流槽和明洞渡槽。

3.3.3 林業(yè)措施

林業(yè)措施是泥石流生物防治措施的主體部分， 也是山區(qū)建設(shè)立足和發(fā)展的基礎(chǔ)， 可以說(shuō)， 林業(yè)措施是山區(qū)建設(shè)的生命線。 一般泥石流溝谷流域的不同地貌單元在泥石流形成中的作用是不同的， 根據(jù)生態(tài)條件配置不同的林種將有較好的治理效果。 泥石流溝谷流域的集流區(qū)（包括分水嶺區(qū)及溝源區(qū)）， 是泥石流動(dòng)力條件的水源地， 應(yīng)營(yíng)造水源涵養(yǎng)林， 適宜種植如油松、 刺槐、 華北落葉松、 刺楸等樹(shù)種。

3.3.4 管理措施

生物措施不僅是一項(xiàng)技術(shù)措施， 而且是一項(xiàng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)管理依賴性很強(qiáng)的措施。 離開(kāi)當(dāng)?shù)卣畯?qiáng)有力的組織領(lǐng)導(dǎo)和群眾的積極支持， 生物措施要獲得成功是不可能的。 這不僅因?yàn)樯锎胧┲苯由婕扒Ъ胰f(wàn)戶的生產(chǎn)生活問(wèn)題， 還要切實(shí)解決在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中遇到的具體困難， 如生活能源、 糧食問(wèn)題等， 而且這項(xiàng)工程不是一勞永逸的， 需要長(zhǎng)期管護(hù)， 必須建立長(zhǎng)期有效的組織和法規(guī)， 使森林和生態(tài)環(huán)境不受破壞。

3.4公路塌陷防治措施

公路塌陷防治主要是對(duì)公路下伏采空區(qū)的治理， 因此應(yīng)首先考慮公路沿線礦區(qū)及采空區(qū)的特征、 公路不同地段構(gòu)筑物的特點(diǎn)及其施工條件等， 以便確定合理的治理方法。 目前， 對(duì)公路下伏采空區(qū)的治理方法具體如下。

3.4.1 開(kāi)挖回填法

開(kāi)挖回填法是先將塌陷區(qū)全部或部分開(kāi)挖， 然后進(jìn)行人工回填的方法。 它主要適用于煤層開(kāi)采規(guī)模較小、 開(kāi)采深度較淺、 對(duì)采空區(qū)的影響范圍和采空體積均不易探明的采空區(qū)。 此法取材方便、 施工簡(jiǎn)單， 且在回填處理過(guò)程中還可采用反復(fù)強(qiáng)夯的辦法，利用重錘自高處落下產(chǎn)生的沖擊能夯實(shí)地基土， 提高土體強(qiáng)度，增加抗塌能力， 還可以減少地表水入滲。 同時(shí)在塌陷區(qū)回填穩(wěn)定后， 在路基兩側(cè)一定范圍內(nèi)要做好防排水處理， 一般可采用修建漿砌片石槽引流地表水， 以防雨水下滲， 引發(fā)二次塌陷。

3.4.2 橋跨法

以架橋的型式跨越采空區(qū)不穩(wěn)定的路段， 橋的墩臺(tái)應(yīng)設(shè)在穩(wěn)定的巖體中， 以保證路基穩(wěn)定安全。

3.4.3 注漿法

注漿法實(shí)質(zhì)上是利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理， 通過(guò)注漿管把一些能固化地基土的漿液均勻地注入地基土裂隙或孔隙中， 漿液以充填、 滲透和擠密等方式，將土顆?；驇r石裂隙中的水分和空氣排除后占據(jù)其位置， 經(jīng)一定時(shí)間后， 漿液將原來(lái)松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個(gè)整體， 形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、 強(qiáng)度大、 防水性能強(qiáng)和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”，阻止上覆巖土層進(jìn)一步塌陷冒落， 以保證公路路基的穩(wěn)定。

4 公路地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)建議

任何一種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)， 如何充分發(fā)揮優(yōu)點(diǎn)， 克服缺點(diǎn)， 是工程技術(shù)人員需要考慮的問(wèn)題。 特別是在目前國(guó)家強(qiáng)調(diào)“建設(shè)綠色通道”、 “美化環(huán)境”、“以人為本”等建設(shè)理念的今天，在建設(shè)和改造地質(zhì)環(huán)境的過(guò)程中要盡量保護(hù)環(huán)境。 過(guò)去一般都是采用大量噴射混凝土、 漿砌片石等施工工藝， 這會(huì)對(duì)公路兩旁坡面植被的生長(zhǎng)條件造成永久性的封閉式毀滅， 是與環(huán)保和美化極不相稱的。 因此， 建議今后對(duì)公路地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治時(shí)， 應(yīng)全面考慮以下方面。

4.1可靠性與整體性相統(tǒng)一

所采用的防護(hù)材料要具有現(xiàn)時(shí)易得性， 在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上， 實(shí)現(xiàn)“局部受載， 整體作用” 的目標(biāo)，收到事半功倍的效果。

4.2追求環(huán)保與美觀的效果

與傳統(tǒng)的防護(hù)措施比較而言， 新的防護(hù)技術(shù)要在“人性化”和“環(huán)保性”方面多加考慮， 使得具備植物生長(zhǎng)條件的邊坡能夠?qū)崿F(xiàn)植被的自然生長(zhǎng)發(fā)育， 并保持進(jìn)行后期人工綠化的既有條件，對(duì)既有地貌進(jìn)行良好的保護(hù)。

4.3施工速度快且干擾小

地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)工程多為山區(qū)高陡邊坡上的野外空中作業(yè)， 作業(yè)環(huán)境一般都非常惡劣。 防護(hù)措施要具備良好的地形適應(yīng)性， 如工程建設(shè)中盡量減少大量的開(kāi)挖和徹底的清坡， 這樣可大大地節(jié)省施工時(shí)間。 同時(shí)在進(jìn)行施工治理過(guò)程中， 要確保公路暢通， 以保證車輛和行人的安全。

參考文獻(xiàn)

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