高速公路滑坡優(yōu)化設(shè)計(jì)探究
時(shí)間:2022-05-29 03:45:08
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近年來,隨著高速公路建設(shè)的興起,開挖山體邊坡和路堤填方施工的不斷增多,高速公路的滑坡成因復(fù)雜原因較多,在進(jìn)行高速公路滑坡治理時(shí)存在一定的優(yōu)化難度。本文分析了公路滑坡的成因及治理優(yōu)化設(shè)計(jì)[1],對同類工程有借鑒意義。
一、滑坡的主要原因
自然因素和人為因素都可以影響高速公路邊坡的穩(wěn)定性[2]。邊坡體的巖土工程條件、水文地質(zhì)條件、構(gòu)造條件、地形地貌條件是決定高速公路穩(wěn)定性的自然因素。而填土高度、工程施工質(zhì)量、支護(hù)工程措施及邊坡坡率等是決定高速公路穩(wěn)定性的人為因素。1.1滑坡體的直接原因。從地質(zhì)勘測資料可以看出,地形地貌和巖土層是滑坡體形成的直接原因。如坡體中粉質(zhì)黏土層厚度較大,下伏底層基巖面的坡度也較大,雨水浸入后很容易造成沿基巖面發(fā)生順層滑動(dòng)。擬建高速公路從滑坡前緣通過,將改變原坡體結(jié)構(gòu)形成新的臨空面,從而減小了坡體的抗滑力,引發(fā)滑坡事件的產(chǎn)生。1.2滑坡體的主要成因。路堤斜坡的坡度過于陡峭,自然路堤斜坡和填方間的抗滑力不能保持平衡,從而使自然斜坡出現(xiàn)滑坡;路堤下方的軟弱地層處理不當(dāng),坡體在上面土堤的重力作用下,出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)D壓變形的情況而出現(xiàn)滑坡;設(shè)計(jì)層面出現(xiàn)失誤,無法滿足路堤穩(wěn)定性要求?;蛘咴谶x址層面出現(xiàn)錯(cuò)誤,工程建在不良地質(zhì)體上,從而導(dǎo)致滑坡;施工質(zhì)量差以及填筑坡率較大也會(huì)導(dǎo)致滑坡,無法滿足路堤的穩(wěn)定性要求。1.3多層面滑坡原因。如對邊坡的巖土體特征了解不夠,設(shè)置的抗滑樁嵌巖段深度偏小,無法大力支擋路堤中存在的壓力和下滑力;路堤內(nèi)側(cè)地下水和地表匯水截排不夠,導(dǎo)致降低了路堤的穩(wěn)定性,由于壓實(shí)度有限,從而導(dǎo)致無法保障路堤穩(wěn)定性;沒有處理抗滑問題的軟弱地基,使得承載力不夠,失去了抗滑樁的效果。
二、分析滑坡穩(wěn)定性
滑坡區(qū)域地般處在丘間谷地,具有地表水與地下水匯集區(qū),滲透性較強(qiáng),地質(zhì)環(huán)境相對脆弱的環(huán)境特點(diǎn)[3]。尤其是發(fā)生大規(guī)模、持續(xù)時(shí)間長的暴雨情況下,使得土體由自然狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),土體的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,更易發(fā)生滑移型破壞。2.1根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)測繪分析某工程現(xiàn)狀。在此分析某工程的邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性。該邊坡的西段屬于土質(zhì)邊坡,土質(zhì)體厚度較大,上部土體中已出現(xiàn)明顯的滑坡、崩塌,導(dǎo)致處于穩(wěn)定性差的狀態(tài);此坡東段屬于土質(zhì)巖石混合型的邊坡,上層屬于土質(zhì)較薄的層面,下次卻是強(qiáng)風(fēng)化成的石英砂巖,后期施工過程中已沿著砂巖頂面開出數(shù)米寬的平臺(tái),處于極限穩(wěn)定狀態(tài);滑坡之外的其他邊坡現(xiàn)狀較為穩(wěn)定,但北側(cè)及南西測因地質(zhì)條件與滑坡體相似,若其支擋主體進(jìn)一步下滑失去支撐,將影響其穩(wěn)定性能。2.2影響穩(wěn)定性因素。巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造以及水文地質(zhì)條件和人類工程活動(dòng)都影響該邊坡的穩(wěn)定性。由于該邊坡的北東段四土質(zhì)巖巖石混合型,由土和軟質(zhì)巖形成;南西段由土體組成,邊坡傾角較陡,在人工切陡坡的時(shí)候,使得順向切土巖交界面的時(shí)候,傾角小于坡角且大于摩擦角,雨季期間,地表水下滲,加大了坡體下滑力,降低了土體坡度面抗剪能力,致使邊坡失去穩(wěn)定性。2.3穩(wěn)定性差造成滑坡原因分析。當(dāng)所處地質(zhì)環(huán)境本身比較脆弱的時(shí)候,工程對地質(zhì)難以避免的會(huì)產(chǎn)生影響,其中影響導(dǎo)致的反應(yīng)將會(huì)十分敏感。再者由于路基的施工,切方剝離了坡面植被,致使雨水易于下滲到坡內(nèi),導(dǎo)致土質(zhì)流失軟化巖土抗剪強(qiáng)度這些都為滑坡的穩(wěn)定性造成了不穩(wěn)定因素。
三、高速公路滑坡問題治理方案
通過對某高速公路的現(xiàn)場地質(zhì)及工程現(xiàn)狀進(jìn)行分析與完整的動(dòng)態(tài)監(jiān)測,分析了滑坡的變形狀況判斷其影響的穩(wěn)定性因素。由此可知此工程的穩(wěn)定性極差[4]。3.1修建排水設(shè)施治理排水不暢。影響高速公路穩(wěn)定性的造成滑坡的主要原因之一就是排水不暢。所以要通過修建排水設(shè)施來治理高速公路滑坡問題,在上邊對工程現(xiàn)狀的分析可以通過本工程施工單位在路堤內(nèi)修建邊溝來進(jìn)行排水系統(tǒng)。為了避免水流滲入土堤,可在溝底鋪設(shè)防滲土工布,也可通過在滲水頂上設(shè)置若干滲管將水引入洞內(nèi)。以及通過利用平孔技術(shù)排除滑坡下層的地下水,此方案在具有極大可行性的同時(shí)還具有施工方便、節(jié)省材料和勞動(dòng)力的特點(diǎn)。以此來排除抗滑樁后的地表水,提高路堤的穩(wěn)定性。3.2滑坡減載。通過在滑坡后部切除一定數(shù)量的滑體使滑坡穩(wěn)定下來就是減載。此方案較為適用于滑床上陡下滑類型的推動(dòng)式滑坡,滑坡后部及兩側(cè)的地形穩(wěn)定,不至于因?yàn)榍谐糠只w而導(dǎo)致滑坡向后或者兩側(cè)擴(kuò)展。一般情況下減重方案應(yīng)與其他方案措施互相配合使用,因?yàn)榛聹p重智能減小滑坡的下滑力不能改變下滑的趨勢。在實(shí)行減重方案時(shí)應(yīng)注意一些問題,比如弄清滑坡的成因和性質(zhì),查明滑動(dòng)面的形狀及可能發(fā)展的范圍,對小型滑坡,可全部清除;滑坡減重的棄土不應(yīng)丟棄堆置在滑坡的主要路段,盡量對填于滑坡前埋部位,以起到穩(wěn)定滑坡的作用;對要求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,來決定減重范圍;另外滑坡減重之后的坡面必須保持平整、排水以及防滲。3.3利用支擋工程防止滑體滑動(dòng)。在工程中,可根據(jù)滑坡土質(zhì),采用支撐滲溝、加筋土擋墻等支擋工具來防止滑體滑動(dòng)。為了整治土堤滑坡,經(jīng)常采用的有效措施之一就是在滑坡下部修建抗滑擋土墻。對于中小型滑坡常與支撐滲溝聯(lián)合使用,對于大型滑坡常作為排水減重措施的其中一部分。山體破壞少、穩(wěn)定滑坡收效快是抗滑擋土墻措施的優(yōu)點(diǎn),在應(yīng)用時(shí)應(yīng)弄清楚滑面的層位層數(shù)及基礎(chǔ)的地質(zhì)情況等,否則容易造成墻體變形而失效。也可利用抗滑片石碓來應(yīng)用于滑體不大、坡度較為平緩、坡體滑動(dòng)面位于較淺處的滑坡,依靠添加重量來增加抗滑力的簡易抗滑措施。3.4抗滑樁??够瑯妒腔麦w治理的重要措施之一。它是通過承受側(cè)向荷載用于整治滑坡的支撐性建筑物,起到抵抗滑坡推力的作用??够瑯兜膶?shí)施優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在抗滑能力大,效果明顯、快速;樁位的設(shè)置較為靈活,可設(shè)置在最有利于抗滑的部位,發(fā)揮重要作用。
四、施工注意事項(xiàng)
滑坡體的形成因素之一就是由水引起,因此必須做好地表水及地下水的處理。采取截水溝等處理措施來解決地表水的問題,不讓地表水流入土體內(nèi)造,影響其穩(wěn)定性。為了防止滑坡體加速滑移,禁止在滑坡體未處理前在滑坡體上增加荷載。采用打樁方案時(shí),樁深比如深入到滑動(dòng)面以下要求的深度;根據(jù)滑坡情況修建擋土墻等措施?;A(chǔ)必須置于滑動(dòng)面以下的硬巖層上。
五、結(jié)語
對于高速公路滑坡治理,必須是一次根治,永絕后患,對于保障道路的安全暢通具有重要意義。高速公路滑坡的成因較為復(fù)雜,影響因素也比較多,在治理過程中需要對滑坡進(jìn)行全面分析研判,針對不同類型、不同機(jī)理的滑坡,因地制宜地提出治理方案。
作者:伍先軍 彭健 單位:湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局413隊(duì)
參考文獻(xiàn):
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