高速公路路基滑坡的成因及监测技术探讨

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:段立春
[导读] 摘要:高速公路路基滑坡的成因与地质条件、降水以及施工质量有关,其问题的产生会对交通运输的安全可靠性产生较大的威胁。
        湖南省地质矿产勘查开发局四一八队  湖南省娄底市  417000
        摘要:高速公路路基滑坡的成因与地质条件、降水以及施工质量有关,其问题的产生会对交通运输的安全可靠性产生较大的威胁。针对路基滑坡问题,技术人员研究了各种监测方法用于对滑坡问题的监测,便于采取各种措施实行对滑坡问题的预防和处理。
        关键词:高速公路;路基滑坡;成因;监测技术
        1高速公路路基滑坡成因分析
        高速公路建造过程中坡脚被挖开过,这就导致坡体边缘出现应力过于集中的问题,进而引发坡体变形或开裂等问题。路基滑坡问题的诱因主要与降雨有关。随着雨季到来,路基坡体出现的裂缝也会不断发展恶化,从而导致路基滑坡问题的出现,影响了整个高速公路的稳定性,为交通运输带来巨大的安全隐患。路基滑坡问题多出现于山区,山区产生滑坡的影响极大,而且我国山地区域的降水量也较多,山地区域的地质结构也较为复杂,形式多为断层褶皱这类地形。而且,山地的地质较为疏松,更容易产生风化而变得脆弱,一旦受到雨水的侵蚀就会将隐患爆发,进而导致高速公路的路基滑坡问题。
        2发生路基滑坡的地理条件
        当前绝大部分路基滑坡都是先经历特大暴雨或者是降雨时间较长且降雨量较大,从而导致路基坡体出现下滑的情况,道路出现裂缝及滑坡现象,最终导致路基变形和下沉,中断了公路交通运输能力,在很大程度上影响人们的生活和工作,甚至会对人们的生命安全产生影响。
        2.1发生路基滑坡地区的自然条件
        1)气象条件。一般情况下山区公路的路基出现滑坡的概率更大,并且降雨量较多的地区更为严重。相对于北方而言,南方的公路路基出现滑坡情况的概率更大,这是因为南方普遍属于亚热带季风气候,雨热同期,所以其夏天很容易出现洪涝或干旱的情况,暴雨很可能导致公路路基出现滑坡。
        2)水文条件。洪涝灾害一般会在水系发达、内溪河纵横、且落差较小的地区出现,由于其本身滩多水浅,所以很容易导致公路路基出现滑坡情况。
        2.2地质条件
        1)地形地貌。容易出现滑坡的地貌基本都属于构造低山地貌,具有斜坡地形,且相对的高度差也较小,山势比较陡峭,土壤结构较为疏松,容易积蓄水分。
        2)地质构造。出现滑坡的地区一般都是丘陵山区,周边的山体较多,并且存在大量的碎石土和松散的土层,岩石的分化情况较为明显,自身的抗压能力较差。一般情况下多雨且山地的地区更容易出现滑坡,由于其岩石构造较为松散,所以滑坡情况较为常见。
        3高速公路路基滑坡监测技术
        3.1简易监测法
        简易监测法是依靠人工直接观测的方式,确认高速公路周边地表是否存在裂缝、路基有无形变或者地下水位是否存在较大变化等,依靠人工的观测结果来确定是否存在滑坡隐患。工作人员使用简易监测法时,需要借助一定的仪器来辅助监测工作的开展。例如:工作人员对高速公路裂缝观测时,需要对其进行一定的标注和测量,标注可以通过喷漆或者张贴指示胶带的方式来实现,而裂缝尺寸的测量需要卷尺等测量工具来辅助实现。简易监测法可以用于观测已发生路基滑坡问题的区域,通过人工的观测和简易测量来确认滑坡问题所处的阶段,同时进一步分析是否有继续发展的趋势,从而为后续问题处理措施的应用情况提供一定的技术指导。这种监测方式工作量较大、流程复杂而且存在一定的危险性,主要适用于轻度路基滑坡问题产生的区域。
        3.2地质监测法
        地质监测法是一种常用的地质调查方法,这种监测方式可以实现对滑坡发展过程中出现的各类非正常情况定期监测,了解路基裂缝、地下水水位变化情况等主要数据,可以快速了解滑坡问题的发展情况,便于工作人员对其进行预防和处理。对于大片区域的高速公路开展地质监测时,需要注意监测设备的安装地点,安装一定的规律在裂缝等问题地点增设监测装置,实现对裂缝长宽参数及发展趋势的监测,便于对路基滑坡问题做到预防和及时处理。


        3.3自动遥感监测法
        自动遥感监测法可以通过已构建的卫星遥感系统,结合有线、无限传输技术,远程实现对高速公路区域地质状态的监测,自动采集、处理出高速公路存在的滑坡变形数据,根据数据结果制作各类滑坡数据参数的图表,便于工作人员了解高速公路的路基滑坡情况。这种方法主要适用于路基滑坡处于临界点或者正发生剧烈变化的时期,监测结果容易受到外界环境的干扰,不适合大面积推广。但是其发展潜力巨大,随着技术水平的不断突破,将会成为实现高速公路路基滑坡监测的重要方式。
        3.4大地精密测量法
        大地精密测量法是根据测绘技术转变出来的一种滑坡监测方式,其监测需要依靠精密的光学仪器来辅助完成。依靠大地精密测量法,高速公路滑坡问题监测人员可以快速且精确的将各类监测数据进行处理,得到准确度极高的数据结果,满足对滑坡相关参数全面分析处理的需求。技术人员通过监测点位的位置信息可以实现对同期信息的确定,更好的完成高速公路区域的空间查询工作任务。在现场应用过程中,技术人员需要根据当前的环境特点决定监测任务量,避免工作量过大而影响监测结果的准确性。
        4路基滑坡的整治措施
        4.1设置抗滑桩
        高速公路的路基滑坡监测是为了及时发现滑坡问题并将其处理。滑坡处理工作的第一步,需要工作人员设置抗滑桩。在滑坡上中下的断面处进行载荷卸载,并在推力小且滑体薄弱的区域设置抗滑桩,可以降低滑坡体积。具体设置抗滑桩的过程中,需要分析工程的实际情况,确认边坡的稳定系数、坡体的饱水重度数值、坡体正常状态的重度值,根据数据参数计算出坡体滑力并进行抗滑桩的设置。抗滑桩的设置时可以通过人工挖孔并设置混凝土护壁的方式来实现,通过计算分析确认抗滑桩的长度尺寸及数量。
        4.2修筑挡土墙
        路基整体滑坡产生的面积较大且范围广,整改坡体的移动会导致路基结构中出现断壁问题。在坡体移动的过程中还会形成新坡面影响路基的正常走向。如果在路基水平面下方12~15m的位置出现滑坡断壁问题,暂时不会对高速公路建设施工产生影响,但是为了避免滑坡问题持续发展而造成更大的影响,施工现场可以通过修筑挡土墙来增强路基的结构稳固性能。其中挡土墙应该将高度控制在4m左右,基础需要深埋边沟下方1,岩石路段可以控制在0.5m以上。
        4.3削坡排水
        为了避免坡体积水侵蚀路基结构,施工人员需要开展削坡排水工作。削坡主要针对边坡裂缝较大的区域,将坡度比控制在1:2.5左右。削坡完成后需要将坡体或地表中的水分排出,可以结合现场实际将截水沟设置于滑坡周边,并在坡体表面设计排水沟,通过与公路排水系统连接形成一个完成的积水处理系统。
        4.4反压处理
        将路基整体反压处理可以进一步提升路基结构的稳定性,降低坡体滑移的可能性。同时,依靠反压处理可以抵消路基填土中的部分压力,起到补充强化的作用。
        4.5调整外形,增设抗滑坡设施
        公路工程一般在防治滑坡的时候,会采取削坡减重的形式来应对坡体存在的“上重下轻”的问题,达到降低滑坡体重心的目的,从而有效提高滑坡体的稳定性。同时还可以合理增加建筑物进行支撑,缺乏结实有效的建筑物的支撑,滑坡体很容易出现严重的滑坡情况,而通过合理构建支撑工程,能够有效维持坡体的重心平衡状态,帮助其快速稳定。一般而言,抗滑片石垛、抗滑桩以及抗滑挡板等都属于有效的支撑建筑物。例如某公路路基在施工建设过程中出现滑坡情况,因为其滑坡的体积较大,并且滑坡下面缺乏有效的支撑,地基自身强度相对较薄弱,所以存在较大的滑体推力,对于此情况必须使用抗滑桩实现对滑坡体滑坡前缘的有效支撑,确保滑坡后不会再出现局部位移或坍塌情况,采取全埋植式结构的抗滑桩。
        结论
        随着技术发展,高速公路的路基滑坡监测技术的精度、监测范围和监测效率将不断提升,实现对滑坡问题的快速定位和预防处理。
        参考文献:
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        [2]李海静.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].华东公路,2018,41(4):97-98.
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