公路工程滑坡勘察及处治方法分析

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:陈亮
[导读] 摘要:伴随社会经济发展,我国基础设施建设也得到进一步发展。
        云南省曲靖市沿途勘测有限责任公司  云南曲靖  655000
        摘要:伴随社会经济发展,我国基础设施建设也得到进一步发展。在建设公路工程的过程中,公路勘察是确保公路工程施工作业可以顺利施工的基础保障,同时还能检测公路工程的建设质量。目前对于公路工程建设施工质量要求越来越高,也突出了公路工程勘察重要性。但是在实际公路工程勘察工作开展过程中还存在一些问题影响着勘察质量,比如公路工程滑坡勘察,是勘察工作的重点。本分分析了公路工程勘察的重要性,还有公路工程滑坡的分类以及处治公路工程滑坡基本原则和公路工程滑坡勘察的相关方法,同时以某工程为例,探究了公路工程滑坡勘察及处治方法。
        关键词:公路工程;滑坡;勘察;处治方法
        前言
        我国公路交通运输业与社会经济的发展相辅相成,但是伴随社会持续发展,人们思想观念意识的转变,越来越关注公路工程的质量以及行车安全,因此,必须要确保公路工程的施工质量和施工安全性,才能使公路工程可以正常使用,提升行车安全系数。但是,在公路工程实际施工过程中,经常出现滑坡病害影响着施工人员的安全还有施工作业的开展以及工程稳定性,还会影响着车辆通行。引起滑坡问题的因素有多种,必须要根据实际情况选择治理方式,治理好滑坡问题才能提升公路工程施工质量及安全性。下文将针对公路工程滑坡勘察及处置方法展开分析探究。
        1.公路工程勘察重要性
        针对公路工程的建设施工展开勘察工作,主要为了在设计公路工程施工方案的时候,还有公路工程的施工过程中,可以有相关详细且全面的地质资料作为参考依据,才能在一定程度山个确保所设计的公路工程施工方案具有真实可靠性,同时还能有效提高公路工程的施工质量还有施工效率,以及可以保证施工安全性,以进一步提升公路工程施工单位的经济效益和社会效益[1]。
        在建设现代化公路工程的过程中,公路工程的结构在社会发展需求和要求下越来越复杂,并且对于公路工程的建设质量要求也逐渐提高,所以公路工程勘察工作质量水平也随之增长。在实际勘察公路工程的过程中,公路勘察人员必须严格按照勘察要求和勘察流程以及勘察基础规范来进行,才能有效确保勘察质量,同时还能提升勘察水平,也能使公路工程的建设施工符合施工要求及标准[2]。
        2.公路工程滑坡分类
        公路工程滑坡是在相关水文条件还有地形地质条件下,由于路基的填筑还有路堑的开挖等引起重力作用,山体在此影响下会沿着山坡内部的软弱带出现滑动变形的问题,呈整体性、缓慢性或者间歇性。公路工程滑坡的分类按照物质组成可以划分为4种类型,分别为堆积层滑坡、黄土滑坡、粘性土滑坡还有岩层滑坡。
        堆积层滑坡主要是因为洪积、崩滑堆积还有坡等成因而有碎石堆积体出现,沿着下伏基岩或者山体内部的软弱层滑动[3]。
        黄土滑坡是黄土层在不同时期内所出现的滑坡,一般情况下在高阶地上经常出现黄土滑坡。
        粘性土滑坡由于粘性土本省就具有变形滑动性,当粘性土与其他土层接触的时候或者沿着基岩接触的时候都会出现滑动,从而引发滑坡现象。
        岩层滑坡出现主要是因为软弱岩层组合物的滑坡,或者沿着不同岩层基础面、同类型的基岩面还有具有完整性的基岩面滑动[4]。
        3.处治公路工程滑坡基本原则
        针对公路工程滑坡问题进行处治过程中,必须要根据工程地质条件来治理,同时要科学评价公路工程的滑坡定性,针对滑坡还要进行定量评价,但是滑坡定量评价务必要满足定性评价,才能使公路工程滑坡处治具有有效性。在处治滑坡问题的时候还需要依据防治滑坡的重要程度还有地震条件、设计使用年限以及地下水条件来进行滑坡推力计算安全系数的拟定,才能确保具有合理性和安全性[5]。同时,在治理使用技术方面,还要灵活分析利用相关地质条件和地形条件来制定具有针对性和适应性的工程措施,不仅可以使施工人员安全得到保证,也能有效处治好公路工程滑坡问题。除了考究地质地形条件和情况之外,还要充分考虑到社会人文因素和环保因素,在实际处治滑坡过程中严格把控好施工秩序还有工程措施,确保施工不会影响到当地居民正常生活,也不会造成生态环境的污染和破坏。
        4.公路工程滑坡勘察方法
        在处治公路工程滑坡问题的过程中,勘察工程滑坡是处治滑坡中的重要环节,设计处治方案还有所应用处治技术的合理性以及滑坡处治的有效性都受到公路工程滑坡勘察的影响,可见公路工程滑坡勘察尤其重要[6]。但是公路工程滑坡勘察方法有多种,相关工作人员务必需要根据公路工程滑坡实际情况和需求来进行合理科学选择,才能确保公路工程滑坡处治具有实际效益,下文将简单介绍公路工程滑坡勘察方法。
        4.1调绘
        公路工程滑坡调绘主要使针对工程地貌、水文地质还有工程地质展开调绘,同时还需要调查以往滑坡活动历史还有相关气象水文资料。
        地貌调绘主要是调绘坡体裂缝范围、坡体裂缝密度、坡体裂缝力学性质等,还有滑坡后缘断裂壁形状、滑坡后缘断裂壁高差、滑坡后缘断裂壁位置、滑坡后缘断裂壁坡度等,以及滑坡前缘剪出口位置、滑坡前缘高度、滑坡前缘隆起状况、滑坡前缘擦横方向、滑塌情况等,同时还需要调绘各个滑体部位的蠕动状态、初滑状态、挤压状态、止滑状态还有速滑状态等。
        在调绘工程地质情况的时候,针对滑坡体及其周边区域的稳定情况还有地质构造、节理裂隙发育、地层岩性还有地震等情况进行调查,同时收集航片资料还有卫片才能进行滑坡发育还有其分布规律的分析[7]。
        调绘水文地质主要是针对地下水出露分布及其变化发展规律,还有地下水位的变化与地下水的补给和排泄关系,以及含水层的埋藏条件进行调会,滑动活动是否收到滑坡体周边水利设施还有灌溉习惯的影响也要进行调查分析。
        调查以往滑坡活动历史主要是针对形成滑体时间、诱导原因、各个部位滑动顺序、滑动速度、位移变形情况、开裂和修复过程、地震活动影响、坡体上建筑物的位移等情况进行调查研究。
        针对水文气象资料的调查主要包括暴雨强度、滑坡活动受洪水影响、连续降雨历时还有冻融季节的变化。
        4.2勘探
        针对滑坡问题的勘探可以使用井探、钻探、洞探、槽探、物探等多种或一种勘察方法。在勘探滑坡之前,必须要了解滑体和滑床的组成和厚度,还有滑动面位置的变色清理、擦痕情况、滑带厚度,以及含水层形势、滑坡周界、地下水位等多方面的情况,然后根据相关情况来选择适用于实际情况的勘探方法,有必要可以利用多种勘探方法,以提升公路工程滑坡勘察质量水平。
        4.3野外测试
        公路工程滑坡勘察的野外测试主要针对工程进行测量,其中包括了高程控制测量、平面控制测量、地形图测量,观测坡体表面的位移情况,测量地下水位的流速、地下水位的流向还有地下水位的流量,同时测试渗透性,可以通过注、抽和压水还有渗透试验来进行渗透性的测试,以将滑体渗透系数确定出[8]。同时,还需要观测空隙水压力,滑体位移沿深层分布的确定可以通过孔内测斜来进行,土的抗剪强度的确定可以通过动力触探试验或者静力触探试验加以确定。除此之外,大型的现场直剪试验还有十字板剪切试验都在公路工程滑坡勘察的野外测试范围内。
        4.4室内试验
        孔隙比、天然含水量、饱和容重、塑限、液限、浮容重、滑体天然容重、组成滑体的颗粒、压缩系数和压缩模量、滑床岩石的抗压强度、重塑土和饱和重塑土直接快剪、原状土、直接慢剪、三轴不排水剪等都包括在室内试验中。
        5.公路工程边坡勘察及处治方法
        5.1工程案例
        在某公路工程所设计的路基挖方中,挖方高度最大为23米,边坡失稳区域由上到下的总长为65米,宽度为85米,总面积为4525m2,公路工程的相对高程差约为15米,变形之后的结构厚度为5米,土方体积大概在1.5万m3。该公路工程属于小型滑坡工程,滑坡破坏变形的总形态为半圆形分布,具有不规则性,分别在山坡坡面上分布,坡面角度大概在12°—20°,位于局部最高度的陡坎有40°,自北东方向往南西方向为边坡蠕滑方向,与施工项目的施工在一条水平线上,严重影响着工程施工安全以及施工作业的进行[9]。
        5.2造成边坡出现变形原因
        地质应力会影响到此公路工程所在区域的边坡,所以有部分较厚的残坡层和冰水层在丘陵斜坡位置出现,并且伴随时间的推移变化,残坡层和冰水层也会随之而变化,逐渐增厚,在此基础就为滑坡创造相应物质条件。另外,由于公路工程的坡脚还有边坡高度差约为20米,地面上的横坡角度也有20°,导致边坡更加容易出现变形[10]。并且在实际针对边坡进行施工的时候,由于人工施工操作破坏了边坡稳定性,被破坏后的残破堆积层没有平衡性之后就会出现崩塌,还会导致大量地面和植被受到破坏,以及提高了边坡地基应力的破坏力,平衡性完全消失,此时公路工程的地下水系统也会受到影响而被破坏,接着整个岩层都会出现整体性的崩坏,最后导致边坡出现变形和崩塌,严重威胁着施工人员的性命安全,还影响着施工单位的经济效益和社会效益。
        5.3边坡稳定性的评价
        根据野外地质调查结果可以知道,在滑坡中没有发现整体的变形痕迹,状态较为稳定。在选择岩土参数的时候,要从重力密度还有滑动面的抗剪力度来进行,还有滑面长度、倾角和滑块面积等。并且从滑坡稳定计算分析可以知道,Fs=0.737~0.984为天然状态下额滑坡稳定系数,滑坡不具备稳定性,Fs=1.027~1.081为潜在滑动面稳定系数,滑坡处于极限平衡状态;在工程状态下,Fs=0.700~0.928为滑坡稳定系数,Fs=0.946~0.996为潜在滑动面稳定系数,也不具备稳定性,所以需要处理滑坡问题。
        在分析评价公路工程边坡情况的过程中,相关施工人员必须要全面勘察工程的地质情况,调查公路建设的相关要求和标准,才能判断出影响边坡稳定性的因素,可以通过多种因素的优缺点来进行分析评判,才能使边坡稳定性评估误差得到减少。同时,在实际评价过程中要考察是否有过滑坡史,对比参考施工设计和边坡的客观情况,然后拟定出相关的数据,通过对比数据来判断边坡的稳定性。除此之外,针对边坡稳定性数据还要进行量化考察,才能使边坡稳定性的评价具有可靠性。
        5.4处治方法
        在处治此工程边坡的时候,务必需要先处理好防水问题,以免地下有地表水渗入,不利于地基质量的确保,要是地表水渗入地下则会加大地基形变程度。因此,应该以原本道路上的排水设施为基础,设置纵向排水渠在边坡后部,同时科学合理的连接排水渠和附近农田灌溉系统,在此过程中必须要严格遵从设计规范和设计要求来进行,针对公路工程实行分段处理,需要由上至下进行,在不同的部位开挖施工,并且在实际开挖过程中必须要处理好开挖过程中所出现的形变问题,同时做好相关项目支护工程,才能使基坑具有稳定性。
        此外,为降低在滑坡施工过程中出现形变问题的几率,需要经过勘察分析之后合理修建建筑物在滑坡后缘位置,才能进一步提高滑坡稳定性。可以根据实际情况设计抗滑桩,在选择抗滑桩的过程中切实按照工程需求和要求来进行,把控好抗滑桩的尺寸和规格还有桩长等多方面的信息[12]。将抗滑桩插入土层的过程中,要确保深度不能低于总体长度的一半,安装个班在相邻两个桩体之间,填充砂砾石在桩体内侧,当抗滑桩施工完成之后,还要进一步修复整个坡面,填补裂缝的同时要进行削方,使地貌恢复原始样子,不仅可以使道路坡面具有绿色效果,还能在一定程度上提升坡的稳定性。
        6.公路工程滑坡勘察及处治方法
        6.1工程概况
        此公路工程的高度差约为220米,滑坡前部高层在2220米到2243米,滑坡一层沿着河分布,临河一层长度大约在450米,宽度在520米,坡体总坡度在35°左右。有非常突出的拉伸裂缝在此公路工程变形体后侧出现,特别在后缘的滑坡裂缝尤其明显,坡体后发育有纵向裂缝还有次级拉裂缝,滑坡的面积大概为1.8×105m2,体积大概在2.7×106m3,由此可见此公路工程的滑坡类型属于巨型滑坡。
        6.2引起滑坡变形的因素
        全面分析此公路工程之后可以知道,工程中的覆盖层主要以含砾粉质粘土为主,边坡脚下位置长期在水位之下,粉质土在水位上升的时候会有受潮影响,然后出现软化现象,接着降低了整体边坡稳定性,从而导致边坡出现形变。当水位有所下降的时候,土层的空隙会有土层中的水封外外部渗出,进而水体冲力会在坡面出现,极其容易导致变皮滑动形变的出现。此外,滑坡变形还会受到外界自然因素的影响,比如出现强降雨天气的时候,在很大程度上增加边坡含水率,从而导致边坡出现形变之后发生滑坡问题,不仅威胁着公路工程施工现场施工人员性命安全,还导致施工作业不能正常开展。
        6.3滑坡稳定性的分析
        为确保滑坡稳定性的了解更具有全面性,公路工程勘察人员选取一定数量孔位,然后以此为基础进行钻孔取样,然后通过分析钻孔取样的结果信息可以知道,此公路工程的岩层主要是由含砂砾粉质粘土还有含碎石粉质土组成,含砂砾粉质粘土在滑带中出现。综合分析了在初步针对公路工程勘察过程中所布置的钻孔还有取岩土样,可以知道崩坡积物为主要滑坡体,滑体的岩性主要为含砂砾粉质粘土还有含碎石粉质粘土,滑带主要为含砂砾粉质粘土,挤压具有紧密性。另外,在计算滑坡稳定性的时候,滑带土抗剪强度质变还有滑体重度为主要物力学指标。
        6.4处治方法的设计
        针对此工程滑坡问题进行处治的时候,需要在滑坡中后缘边坡的上部设置排水设施还有临时截水设施,才能有效散排出地表水,以免滑坡区有更多的水量进入增加滑坡区的滑动性。同时,定期针对变形监测地表观测点,以便及时发现问题和进行问题反馈处理。该公路工程应用隧道方案来进行绕避,将隧道的长度设计为900米,在滑坡体80米之外的板岩岩体还有千枚岩岩体中设置平面上位,此处治方法不仅可以有效合理控制工程造价,提升公路工程施工单位经济效益,还能有效解决所存在的安全隐患问题,提高公路工程安全性以及滑坡区域稳定性。
        6.5安全系数的计算
        以某工程为例,计算现状下安全系数。
        计算简图:
 
        采用通用方法来控制参数,折线形滑面为滑裂面形状,未考虑地震因素,坡面线段数为10,坡面节点数为11,附加节点数为6,通过计算滑动安全系数,计算结果为1.036。
 
        结束语
        上文分析了公路工程勘察的重要性,还有公路工程滑坡的分类以及处治公路工程滑坡基本原则和公路工程滑坡勘察的相关方法,针对公路工程滑坡勘察及处治方法展开探究,我们知道公路工程的施工质量还有施工安全性以及工程工程的施工性能都会受到公路工程勘察的影响。所以,公路工程施工单位必须要重视勘察工作的开展,确保公路工程勘察质量和勘察水平,并且必须要在实际发展过程中不断提高勘察技术,才能切实使公路工程勘察作业的开展具有实际效益。同时,处治公路工程滑坡的时候,需要以预防滑坡灾害为主要,治理滑坡灾害为辅助手段,还可以将预防治理进行有机结合,才能进一步提升处治公路工程滑坡现象的质量,减少滑坡灾害的出现,提升滑坡区域稳定性。此外,需要注意,在实际防治公路工程滑坡问题的时候,相关施工人员必须要切实根据工程实际情况来考虑分析,才能确保处治合理科学性。
        参考文献
        [1]唐湘岭.公路工程滑坡勘察及处治方法分析[J].建材与装饰,2017(26).
        [2]武军伟.公路工程滑坡勘察及处治方法分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015.
        [3]段小强,李俊鹏,侯怀亮.厦蓉高速公路某滑坡病害分析及处治措施研究[J].水利与建筑工程学报,2011,09(1):144-147.
        [4]包祎.西南某通乡公路滑坡的勘察及处置分析[J].四川林勘设计,2013 (4):94-97.
        [5]曾齐.高速公路高边坡滑坡勘察及处理措施[J].江西建材,2016(23): 140-140.
        [6]王首智,何进,王龙,等.浅析滑坡勘查及治理设计[C]//四川省地质学会核资源与核勘查工程专业委员会学术交流会.2013.
        [7]刘晓锋.公路浅表型滑坡处治方法及施工技术应用研究[J].中国科技投资,2017(17).
        [8]张建旺.公路滑坡工程地质勘察及治理的实例分析研究[J].城市建设理论研究:电子版,2012(11):00271-00271.
        [9]刘建华,张作刚,彭立,等.临湘公路滑坡成因分析及整治对策[J].公路工程,2005,30(3):117-121.
        [10]傅光奇,洪宝宁,邱国锋.高速公路软基加固施工中小滑坡的分析和处理[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2003,22(4):61-63.
        [11]孙川,左英.浅谈某公路边坡滑坡成因及总体处治措施[J].江西建材,2017(11):145-145.
        [12]唐德清[1].高速公路路基滑坡分析及综合处治技术[J].湖南交通科技,2011,37(2):45-48.
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