摘 要:公路在人们的日常生活中是必不可少的构成部分,并且对地区经济发展起着至关重要的作用。公路作为各地区间通行的纽带,随着近年来我国经济的持续发展,其建造工程也逐渐受到重视。然而,各地区出现的公路滑坡事件数量逐年上升。一方面造成了巨额的经济损失,另一方面也对周边居民及出行人员的生命安全造成了威胁。笔者结合多年工作经验,深入分析公路滑坡的危害,并针对性的提出应对策略和措施,希望给相关专业人员提供借鉴与参考。
关键词:公路;边坡危害;滑坡;防治
前 言
在进行公路施工时,很有可能出现滑坡现象。作为一种常见且破坏力较大的灾害,相关工作人员有必要重视该灾害的预防措施,并且准备好全套有效的处理方法。公路施工过程中,一旦出现滑坡现象,两侧的土层向下流动,最终对公路造成严重的破坏,进而阻碍施工的正常进行。另一方面,公路滑坡还有可能威胁到施工人员的人身安全,进一步导致施工受阻。同时,如果公路两侧滑坡问题严重,该段公路还有可能被直接废弃。
1 公路边坡破坏的主要类型
1.1 公路滑坡破坏
施工人员在进行公路建设时,出现滑坡的可能性很大。作为一种多发的地质灾害,公路滑坡一旦发生,便可能造成严重的后果。公路滑坡,即受到人为或自然因素的综合影响,公路两侧出现阻碍公路正常施工的地质灾害。一般而言,公路滑坡发生在山坡、斜坡等处的可能性较大。公路滑坡会对公路建设造成严重的危害,不仅需要耗费大量资金进行治理,还有可能对周边居民和施工人员的生命健康造成损害。
1.2 崩塌破坏
公路周边常见的崩塌破坏往往由于自然界的风化作用。长期的风吹雨打使得陡坡顶部等较为突出的地方粘结力减弱。加之一年四季温度变化,岩体更容易崩塌。下雨等自然因素又会使得雨水渗入。受到渗透作用的影响,公路两侧向外的岩石脱落。由上可知,岩石间水的压力作用和自然界的热胀冷缩作用是造成公路崩塌破坏的主因。
1.3 楔形破坏
楔形破坏,即人们常说的“V”形破坏。多面坡体构成的一个不稳定的楔形体,当岩层构成中有较多的碎块时,上层的岩层受到两组相对切割,便非常容易发生崩塌。一般而言,崩塌后残余的山体会显现出一道“V”形槽。这也是其名字的由来。岩层崩塌之后,如果生成的滑坡可以达到坡顶的位置,则证明崩塌完成,短时间内不会出现二次崩塌的现象。反之,则山体可能会出现二次崩塌。
2 公路滑坡的特征分析
2.1 滑带特征分析
相关工作人员在滑坡发生地区进行了勘探钻孔工作,结果显示坡体出现下滑的部分多由粉质粘土和人工填土组成。其周边存在数量较多的碎石。下滑部分的物质构成和分布不够均匀,前部较薄,后部较厚。岩土界面处,出现软弱带。其土体为泥浆状。同时,滑面倾角达到 5~8°,后缘更陡,倾角更大,达到25~35°。整体土体较为湿润,呈现出软塑状和可塑状,但未见到明显的摩擦痕迹。
2.2 滑坡变形特征分析
专家实地勘察得知,该地区因为大量降水,公路外侧出现坍塌现象。坍塌又使得公路周边排水沟出现损坏,无法正常排水,致使大量的雨水继续在内侧洼地,排出困难。同时,公路周边的填筑体结构不够坚固。加之水体的渗入,周边的岩石层与土体在较长时间内处于过饱和状态。土体的进一步软化,使得其力学特性逐渐降低,最终造成土体变形,下滑形成滑坡。
3 公路滑坡的成原分析
3.1 形成公路滑坡的内在条件
其一,地形地貌。一般而言,只有地形地貌满足特定的条件、坡度达到一定水平的斜坡才有发生滑坡事故的可能。一般而言,在地形较为复杂、水平落差大的山地较易发生滑坡事故。水平方向上的高差越大,滑坡越容易形成。另一方面,若要形成公路滑坡,对斜坡的形态、坡度和高度等都要一定的要求。达到一定的标准,才能形成可供滑动的空间。就通常情况而言,上部呈环状、坡性呈上陡中缓下陡的地形更容易形成滑坡。
其二,岩土类型。岩土层是滑坡发生的基础。其结构和性质对是否形成滑坡以及滑坡的影响范围等方面起到重要作用。就通常情况而言,相关施工人员更倾向于使用结构完整、质地坚硬的岩石。因为其抗风化能力较强,塑成的斜坡整体性也较为出色,出现滑坡的可能较小。
其三,地质构造。地质构造对滑坡活动的影响非常明显。根据经验而言,只有构成斜坡的岩石层和土层呈不连续状态时,才有可能发生滑动。如果斜坡出现断面,则会促进土体的风化作用,并且可能造成降雨等水体渗入岩土层,进而对岩体造成破坏。地下或地表的水流流过,进一步增加了滑坡产生的可能性。
3.2 形成公路滑坡的外在条件
其一,水文地质因素。地下水活动对于形成滑坡有决定性作用。地下水会使得岩石土层等软化,进而降低其强度。地下水还可能会产生额外的压力,进一步为出现滑坡提供了可能。
其二,滑坡形状因素。洪水冲刷、施工过程中的爆破振动、局部加载减载等人为或自然因素都可能破坏坡体原本的平衡状态,进而为形成滑坡制造了可能。其中,爆破振动对滑坡的影响最为严重。在原有的坡体进行爆破,其产生的震动力将不可避免地降低坡体的稳定程度。同时,爆破所伴随的惯性也会加剧岩体的下滑,从而更容易导致滑坡现象的产生。
4 公路滑坡灾害的防治措施
图1 滑坡全貌
如图,图中的滑坡呈纵长式,体积为中型。其横宽约为105m,轴长达到110m,滑体平均厚度约为15m。方量约为1.73×105m3,主滑方向为138°。根据相关记载,2019年3月,坡体周边居民从其中前部公路内侧对坡体进行挖掘,最终形成一个高约15m的人工边坡。截止2019年5月,由于人工坡过于陡峭,坡体出现变形,最终导致了滑坡的发生。该滑坡目前处于强变形状态。
4.1 设计绕避线路
相关工作人员应该完善预算工作,在设计初期有意识地避开滑坡,进而彻底解决滑坡危害。常用的方法包括改变公路线路、修建隧道或桥梁规避滑坡地形等。根据实际情况而言,如果面对的滑坡体积不大,还可以选择清除滑坡。
4.2 提早预防
在公路修建项目进行的前期,相关工作人员应该及时与政府沟通协调,明确施工路段中出现的滑坡隐患,并将有关情况进行汇报,申请与农林部门合作。具体而言,可以在潜在的滑坡区开展植树造林等工作,禁止滥砍滥伐,进而有效减少水土流失,增加山体稳定度,最终避免滑坡产生。
4.3 排水
相关工作人员可以通过合理修建完善地上地下的排水系统,引导水流流向合适的位置,进而避免水活动对坡体产生的破坏。根据前文可知,流水对滑坡的产生起到非常重要的作用。一般而言,水体流动会增加滑坡发生的可能性。相关工作人员应该将排水工程分为地表和地下两部分。其中,地表排水应该作为滑坡应对措施工作之一重点对待,其对长期治理滑坡也有着至关重要的作用。
4.4 力学平衡法
力学平衡法是指对于原本受力不平衡的坡体进行改造,使其处于受力平衡状态,最终达到阻止滑坡发生的目的。具体而言,我国相关行业目前常用的方法包括减重工程、支挡工程和反压工程。减重工程的原理是减小岩石层的下滑力。支挡工程和反压工程的原理都是增加坡体的稳定程度。一般而言,相关工作人员经常选择减重滑坡上部并在滑坡前部进行反压的方法解决预防滑坡的形成。这是目前综合指数较高的一种应对措施。如果符合工程实际情况,应该优先进行采用。如果坡体周边地形没有减重和反压的条件,则相关工作人员只能选用支挡工程。支挡工程种类较多,具体包括抗滑挡土墙、锚索等设置。支挡工程指设置支挡结构,稳固滑体。其中使用最为广泛的是抗滑挡土墙。在治理滑坡时,相关人员往往选择重力式挡土墙。即增大重力和摩擦力,进而抵消下滑力作用。抗滑桩是通过在坡体内部打桩。确保桩的一端为稳定端,固定在稳定层中,并利用稳定端的支撑力抵消下滑力作用。
4.5 施工治理
相关工作人员应该重视施工过程中存在的滑坡隐患,及时对潜在滑坡灾害进行分析,确定可能发生滑坡的位置与成因,并制定针对性的治理方案。工作人员应该实地考察工程的实际情况,结合滑坡体的类型,全面考虑造价等因素,合理选用圬工防护、强化排水、改变滑坡面岩土状况及综合防护等措施,对滑坡现象进行治理与改善。需要注意的是,治理滑坡时,应该将建设排水设施融合进滑坡灾害防控工作中去。对于重点隐患地段,应该处于控制滑坡的层面进行全面的考量与分析。根据斜坡的具体情况,可以在重点部位修建排水设施,减小降水等水体对斜坡造成的负面影响。圬工防护一般使用护面墙、块石、喷浆、锤面等方式。其适用范围较广。如果工程中出现易发滑坡路段高处存在悬空石块的情况,工作人员也可以进行控制与预防,确保滑坡程度可控,并进一步减小滑坡发生的可能性。
4.6 定期观察
公路修建工程结束后,进入公路的养护期。此时也是滑坡防治工作的重点开展时机。相关负责部门应该安排专人站岗,对潜在滑坡路段两侧的山体定期勘查与测量。特别是雨季和汛期等降水量较大的时节,有关部门应该将防治山体滑坡作为工作重点来执行。一旦出现山体外表裂缝增大等情况,为保证人民的生命健康,相关部门必须尽快封闭道路,指派专家实地考察情况,待确定公路情况稳定后才可以恢复通行。公路养护期应该对公路加强管理措施,避免开山取石等行为与大规模爆破作业的进行,以保证坡体情况稳定。
结 语
综上所述,公路建设工程正常有序进行对保证施工人员和周边居民的人身安全有着重要作用。而公路建设过程中多发的滑坡灾害受到工程质量与管理的显著影响。综合滑坡成因进行具体分析可知,水体的侵蚀是造成滑坡现象的一个主要原因。因此,为预防滑坡现象的发生,工作人员应该对滑坡的具体形成原因进行分析与总结,进而利用新兴技术与手段预防滑坡发生,保证公路建设工程的顺利进行。
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