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摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,公路工程项目越来越多,各地区公路滑坡事件的发生率呈现逐年上升的趋势,不仅造成了严重的经济损伤,更威胁到了公路周边居民及出行人员的生命安全。本文即探讨了公路工程中,滑坡地质的勘察与治理措施,以供参考。
关键词:滑坡;公路工程;地质勘察;治理
前言
丘陵山区高速公路建设往往使用高填方路基,但部分施工单位由于对当地水文地质的考虑不够充分,因而在公路建设上存在不足。不少地区高速公路往往因暴雨而导致部分路段塌方,造成短期内交通中断,给人们出行带来不便。除此之外,高速公路前期投入大、维护成本较高,故后期路段塌方的发生常常会带来较为高昂的费用支出,致使高速公路效益不明显。根据全国多县地质灾害调查报告,滑坡在全部地质灾害中的占比高达50%,因而,对公路滑坡工程的地质勘察和治理迫在眉睫。
1公路滑坡成因分析
公路工程的建设过程中,出现滑坡的主要原因在于施工当地存在的地貌、地岩与地质结构特征共同作用。在工程的开挖施工中,会使地层形成临空面,随地表逐渐渗透入地表的下面,大大降低了岩体的抗剪强度,同时还会增加土体重量,导致整个临空面出现滑动。因此,对于具有此类地质特征的公路工程,必须重视施工前期对于边坡的改造工程,一般情况下,公路滑坡的改造需要以地面改动为基础,加强地面自身的稳定性,从而加固边坡。考虑到滑坡透水性较差,还需要重视对于地下水状况的勘察,避免地下水岩泥岩顶面的强风化、中风化界面,形成地表径流,在暴雨导致的充盈水流中,出现滑坡问题。
2滑坡勘察方法
2.1挖探
挖探是指利用挖掘的方法勘察滑坡地质,包括挖坑、挖槽和深井等多种方式,可用来确定滑坡床后壁或前缘产状。由于暴露面大,观察和采取原状土样十分方便,在缺少勘察设备时,可结合公路施工进行,以便节省时间和人力、物力。但由于滑坡多发生在公路投入正常使用后,采用此方法的条件众多,且成本较高,因此使用较少。
2.2物探
物探是指采用电子设备仪器帮助勘测覆盖图层下方基岩表面的形状以及滑坡体内含水层、湿度的分布情况。此种方法较为灵活,在充分的物探资料基础上,可以核对并减少失误,较为快速地确定钻探位置,其所形成的钻探资料又可以反过来帮助核对或修正物探效果。此外,利用物探,施工方可以直接明确滑坡地质构造及分布规律,因而使用较为广泛。
2.3钻探
钻探是通过钻孔方式勘察滑坡主滑面,一般以干钻为主,在特殊情况下,也以无泵反循环做辅助使用。利用此方法可及时分析和鉴定岩石岩性、破碎程度和力学强度,观察岩心滑动情况。在实际操作中,通常是先根据调查和测绘的资料和滑坡规模及复杂程度,在确定钻孔位置和数量后,钻至滑床1~3m,特殊情况下,如滑床为软质岩层时,应适当加深钻孔深度。
3公路滑坡工程防治措施
3.1强支档
强支档即利用防滑桩、锚杆挡土墙或重力式抗滑挡土墙强支档加固,并将靠路边的滑坡破碎体进行清除,用黏土或砂浆对缝隙进行填补,再加强排水,以减少地表水渗流作用。此种方法可以应用于小型滑坡防治工程中,但施工难度较大,安全隐患多,且造价高,因此使用较少。这类支挡工程可根据滑坡性质,选择不同的支挡物,如当滑体不大且坡度自然平缓、滑动面位于路基附近时,可采用抗滑片石垛,依靠石垛重力提高抗滑性。而大型滑坡则主要采用抗滑挡土墙与支撑渗沟这种方式,对山地的破坏较少,且见效快,在滑坡防治工程中应用较为广泛。
3.2锚索加固
锚索加固即利用埋入岩土中的受力杆,将拉力传到较为稳定的地层,从而对滑体产生正向压力,提高滑面的抗剪强度。再将固结浆注入需要加固的岩土层中,使松散或有大量裂隙的岩土胶结成具有一定强度的整体,提高其防滑性。最后在路边开挖排水沟,最大程度减少地表水对坡体的冲刷或渗入坡体滑带。
3.3全削坡减载
全削坡减载又叫减重处理,即清除滑面上全部土方后,采用普通防护,再在滑体后缘安排截水沟,滑体前缘则设置仰斜式排水孔,通常也指在滑坡后部挖出一定数量的滑体,以使滑坡上陡下稳,不至于向两侧发展。该方法不采用防滑桩支挡结构,而是通过清除一定厚土岩层,削减坡度,提高坡体防滑性。但由于其只是减小坡体的下滑力,并不能改变下滑趋势,需要与其他加固方式如强支挡方法配合使用,并且该方式工程量较大、工期长,成本投入较高,因此在实际中采用较少。
4注意事项
4.1地表水的处理
滑坡的形成一方面是由于坡度下坡体不稳而发生移位;另一方面是因为地表水渗透岩层,加剧坡体岩层的破碎或加大坡体内岩层的裂缝,造成坡体与基层结构不稳定,这是公路滑坡频发的一个重要诱因。因次,在对滑坡进行治理时,施工方必须重视对地表水的处理,即在治理滑坡时,要在坡体前缘设置截水沟,减少地表水对坡体的侵蚀和渗流作用,对存在缝隙的坡体要及时进行注浆加固,使土层保持胶结,提高其抗滑性。
4.2防滑桩加固处理
当公路滑坡规模不大、滑坡性质简单时,一般采用加固抗滑桩或建挡土墙的方式对坡体做防滑处理,从而确保路基坡体稳定。因此,在对防滑桩进行处理时,施工人员必须注意桩身要渗入滑动面以下的深度,确保其防滑作用能够充分发挥,另外,也要设置明沟和暗沟及时处理好地下水。除此之外,在使用挡土墙或预应力锚索时也要确保其基础置于滑动面以下的硬岩层上。
4.3不同路基滑坡处理
路基不同,岩层抗压强度不同,这也是发生滑坡后需要进行地质勘察的原因之一,在进行公路滑坡治理时,施工方应仔细对滑坡路基进行地质勘察。对于沿河路基发生的滑坡,可以通过修建河流调治构造物或挡土墙等进行治理,与防滑桩原理一样,这类支挡物基础需要深入冲刷线以下或硬岩上。而对于填方路基发生的滑坡,采用反压土方式时也要明确这一点。最后极为重要的是,滑坡体构造并不稳定,因此在未对滑坡体进行处理前,严禁在滑坡体上增加负荷,以免加速滑坡的发生。
4.4滑动面的确定
滑动面通常是指沿着岩石基地发生位移的坡体,对其进行确定,可以为设计治理方案提供方向。一般来说,构成滑动面的物质多为高岭土、黏土或风化严重的泥质页岩,这类土层力学强度低,再加上受到挤压作用,因次很容易出现滑坡。对滑动面的确定可以采用直接观察法和工程地质对比法,前者是指用肉眼判别已暴露的滑动面,对部分暴露或埋藏不深的滑动面可通过挖掘确定滑动面具体位置;后者是指通过钻探、挖深及体质实验,互相对比、相互验证,再将各项资料统一起来,在此基础上与其他发生过的滑坡各情况进行对比后,确定滑动面及其具体位置。
结语
据相关部门统计,我国近几年公路边坡滑坡、泥石流等地质灾害频繁,危害巨大。深路堑边坡由于处在地壳表层,人工开挖后受诸多因素的影响边坡地质容易变形、破坏,如果公路工程设计不合理,滑坡事故极容易出现。公路滑坡工程一旦出现滑坡,会增加公路施工投资,延误工期,还会存在安全质量隐患。滑坡事故的主要原因是地质情况不明确或地质勘察数据不准确,因此,应高度重视公路滑坡工程的地质勘察。
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