高等级公路边坡稳定性及其处治技术分析

高等级公路边坡稳定性及其处治技术分析

合肥市勘察院有限责任公司安徽合肥230000

摘要:高等级公路在建设过程当中不可避免的会遭遇到边坡病害的问题,基于此,本文对其进行了全面的论述,并分析了边坡的稳定性,认为主要有人为以及自然两方面因素对其产生影响,同时提出了公路边坡稳定性处治的有效解决措施,从而更好的服务于高等级公路建设安全维护。

关键词:高等级公路;边坡;稳定性;处治技术

引言

在当今社会中,高等级公路建设在我国的发展速度相对比较快,但是由于在我国起步相对比较晚,,在这一方面所具有的技术水平相对比较有限,经验也比较缺乏,这样就会导致环境治理技术问题的出现,其中首要解决的问题就是路基边坡失稳问题,它不仅对于公路的正常使用产生影响,同时对于社会和国家的发展也具有直接的影响。由此来看,提高公路边坡稳定性是高等级公路建设当中所要考虑的首要问题。

1边坡的破坏形式介绍

1.1滑坡

所谓滑坡指的就是在山坡地段,在重力的作用下,较多的岩体或土体顺着软弱面以及带向下整体滑动的现象。通常情况,它都是长期而缓慢的向下移动,但是也有部分是一种急剧的运动,速度相对比较快。

1.2崩塌

崩塌指的是在相对比较陡峻的斜坡中,在自身重力的条件下,土体或岩体猛烈而快速崩落的现象。崩塌分为松散层崩塌以及岩层崩两种类型。当边坡过陡、开挖过深或者是软弱结构面暴露等问题都会使得处于边坡上面的岩体缺少必要的支撑,出现崩塌。其中常见的崩塌类型主要由四种,这四种类型以及产生条件如下表1所示。

1.3泥石流

泥石流属于一种特殊的洪流,主要是由于其中含有较多的泥沙石块,出现在坡地或者是沟谷当中。它在山区当中分布相对比较广泛,主要出现在山前区以及地形坡陡和地质不良的山区。泥石流通常出现在高山冰雪消溶季节或者是集中降雨季节。

1.4岩溶

岩溶指的是在流水的长期化学和机械作用下,石灰岩通过这些作用所出现的具有特殊水文地质以及地貌形态的现象。

2边坡稳定性分析

对于边坡稳定性具有影响的因素是多方面,它既包括人为因素,同时也包括自然因素,只有对各个因素的作用进行科学的分析,才能够更好的评价斜坡稳定性,同时也能够为斜坡出现变形以及演变趋势和采取有效防治措施提供合理的参考依据。

2.1岩土性质

岩土的性质以及类型是对斜坡稳定性产生影响的根本因素。当坡角以及坡高一样的条件下,岩土体的抗变能力同其坚硬度之间是一种正比例关系,而斜坡的稳定性与抗变能力之间也是正比例关系。通常情况下,抵抗坡斜变形的破坏能力随着岩石当中泥成份含量的增大而增大。

2.2岩体结构和地质构造

多数情况下都是岩体软弱面来控制公路斜坡的变形,为此,研究结构面的密度、延展性能以及成因等方面就极其的重要。其中岩体结构面的形状以及类型控制着岩质边坡稳定性。一些区域性或者是大的断层破碎带,特别是在近一段时间内相对比较活跃的断裂带,沿之滑坡以及崩塌通常都是一种线性密集分布的形式。

2.3水的作用

水对边坡稳定性主要包括冲刷、软化、动水压力以及静水压力的作用,这些严重影响边坡稳定性。当岩体或者它的软化层具有相对较好的亲水性能时,并且存在着溶于水的矿物质,在这样的条件下,岩石以及岩体结构在受到水的作用以后就会使其结构受到破坏,出现崩解泥化,这时就会降低抗剪强度,并且对于斜坡的稳定性产生严重的影响。对于土质斜坡而言,在水的作用下发生软化现象更加显著,特别是黄土以及粘性土的斜坡。

2.4地震

对于斜坡的稳定性而言,地震对其具有较大的影响。当地震发生的强度比较大时,在水平地震压力的作用下,通常都会出现滑坡以及山崩等边破坏问题。除此之外,它还会松动地震带附近岩体结构,导致饱和砂土出现液化,进而发生斜坡失稳。

2.5地形地貌

地形以及地貌对于斜坡的稳定性也具有一定的影响,其中在山地环境当中很容易出现边坡变形破坏,特别是在河谷强烈切割的峡谷地带。

2.6人为因素

如果对边坡没有进行合理的设计、加载和开挖以及施工用水较多的渗入等等都会导致边坡失稳。其中对于边坡稳定性具有影响的人为因素主要包括施工、设计以及养护管理等方面。

3高等级公路边坡稳定性处治技术分析

通过边坡破坏形式以及影响边坡稳定性因素的分析,就能够全面地了解到边坡的稳定情况,为此,对于稳定性比较差的边坡要采取科学合理的处治技术对其进行保护。在处治技术方面当前已经具有多种形式,并且都较为成熟,现将其简要介绍如下。

3.1开挖法

对于边坡稳定性改善方面而言,利用开挖法不仅仅能够将破坏的下滑力降低,同时又可以将斜坡破坏的不稳定以及潜在不稳定部分清除,但是它也存在着一定的缺点,比如说费用相对比较高。二

3.2抗滑桩加固法

该方法是在滑动面上、下岩土体中埋设抗滑桩,从而防止滑体移动的桩结构。抗滑桩的形状通常都是长方形,并且长轴要与滑体倾斜的方向相同。它适用于倾斜角相对比较小、裂隙不太发育以及滑动面比较单一的滑坡,同时要求滑坡面相对比较明显,并且以下是密实的基岩,这样就可以进行足够抗力供给,其是对坡面稳定性进行有效维护的一种重要措施。滑体的含水情况、施工条件、滑坡推力大小以及滑体的密实程度决定着抗击桩的排列、间距以及布局。一般情况下,设置成为一排或者是多排,每排展现出向上的拱形,这样的方式对于推力的承受以及边桩承担更多的负荷都是有利的。前后桩的推力分配又决定着每排桩间的距离,一般一排有一块滑体。

3.2锚杆加固法

边坡工程当中进行锚杆的应用主要是在地基的岩层或者是边坡以及土层当中将授拉力杆件的一端进行固定,另一端同边坡表面相结合,从而对水压力以及土压力等在边坡上所施加的的压力进行承担,从而通过地层的锚固力来对边坡的稳定性进行维持。另外,在滑面下方相对较深的且稳定的岩石上进行锚杆以及锚索的固定,这样就能够使得深层岩质滑坡更加的稳固。当前的安装深度已经逐步的增加到几十米。利用相对比较大的锚杆来加固完整性差一级岩石坚硬的深层滑体所取得的效果相对更加明显。

3.3土钉加固法

土钉加固法指的是将拉筋设置在原来的土体或者是岩体当中,从而改善岩土体的力学性能,并且将边坡稳定性得以提升的一种技术,其主要适用于软质岩石边坡、粘结性的土以及弱胶结的砂土边坡,一般情况都会与预应力锚杆以及有限放坡相结合进行应用。通常情况下,土钉都是快速进行施工的,通过日常工作经验以及相关的资料表明,在土坡相对比较小的变形出现时,土钉加筋力的作用就会发挥,这时测得的坡顶以及坡面位移相当小。除此之外,这种技术还具有众多的优点,比如说适用范围相对比较广,同时施工所使用的工具也相当简单、占地面积小且操作灵活。从经济方面考虑,这一技术比护坡、桩技术可节约一半的投资。

3.4护坡

进行护坡的主要作用就是避免止松碎的边坡岩土体表面出现崩塌落以及崩解的问题,并且对于大气降雨对坡面的风化以及冲刷作用进行有效的预防。护坡层的高度相对比较大,而厚度相对比较小,它不是一种受力的结构,通常对于侧压力作用不进行承受,主要是对自身稳定性的土质边坡进行防护。其护坡形式主要有两大类,分别是杆挂网喷浆护墙以及片石护墙,而这两种形式都需要泻水孔的设置。在这两种形式当中,,锚杆挂网喷浆护墙的重量相对比较轻,同时所表现出来的效果也比较好,这种方式也可以进行机械化的施工。片石护墙一般都是对坡脚进行维护,它是一种普通挡墙相配套的工程。但是值得注意的是不管是哪一种抗滑措施,在进行施工之前都要做好与之相对应的排水措施,只有将相关的措施真正的落实才能够保证施工顺利有序的开展。这就是人们常说的“治坡先治水”。

4结束语

在国民经济发展中,高等级公路具有极其重要的作用,而要想使得高等级公路正常使用,就必须要保证边坡的稳定性。众所周知,高边坡工程当中比较容易出现失稳的现象,在选择所使用的加固方法时就要对边坡失稳所存在的机理进行科学合理的分析,并对其稳定性进行有效的评价,同时计算下滑力也要合理。为此,在以后的工作当中要对边坡的稳定以及防护给予足够的重视,在进行设计以及施工的过程当中,对于所处环境的详细资料要有一个熟练的掌握,同时要尽可能的避免高填深挖,而是通过隧道以及桥梁进行取代,这样的做法在一定程度上虽然加大了经济的支出,但是对于自然环境的破坏却减少,同时也能够将边坡防护方面的问题减轻甚至是消除,进而提升了公路的质量。

参考文献:

[1]晋勇强,曾灿桂.库区公路边坡稳定性分析及其防护处治[J].北方交通,2015,01:64-66.

[2]熊山铭.公路边坡灾害成因及防治技术[J].华东公路,2011,04:69-72.

[3]柴贺军,李海平,王俊杰.山区公路斜坡地形路基病害类型及处治方法[J].公路交通技术,2008,06:1-5+10.

作者简介:张继宝,(1983.08.07),男,工程师,硕士,从事岩土工程勘察工作。

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