贵州省交通建设工程造价管理站(贵州省交通技术中心)贵州省贵阳市550003
摘要:公路工程建设过程中,常常会遇到高边坡,而高边坡容易失稳形成发生滑坡,一旦公路高边坡出现滑坡,将对公路的正常使用以及行车安全造成严重的威胁,而要避免高边坡滑坡出现,就需要对滑坡的机理进行必要的研究,依据滑坡机理提出相应的高边坡滑坡治理方案,从而有效地预防高边坡滑坡。本文主要基于滑坡机理对于高边坡滑坡治理方案进行了相应的探讨。
关键词:滑坡机理;高边坡;滑坡治理
前言
对于公路工程而言,边坡滑坡是一种非常严重的地质灾害,因此必须采取有效措施避免公路边坡出现滑坡。而要避免公路边坡出现滑坡,就必须要明确滑坡的机理,在此基础之上采取必要的措施进行预防。对于高边坡而言,其更加容易出现滑坡,而且高边坡滑坡所造成的破坏也更为严重,通过对于滑坡机理进行研究,可以有效地明确导致高边坡滑坡的成因,然后再有针对性地采取相应的措施。因此对基于滑坡机理的高边坡治理方案进行研究有着非常重要的意义。
1边坡滑坡的机理分析
1.1地质因素的诱导
在坡体出现滑坡的情况下,必然存在滑动带,而且该层的抗剪强度比较低,在滑坡体应力释放作用下很容易出现变形失稳。同时该层在遇水后其抗剪强度往往会锐减,然后沿着该层出现剪切破坏。如果坡体临空面一侧存在向外倾斜的节理面,就很有可能沿该节理面形成滑动带,并且进一步发育成为滑坡。对于高边坡而言,大多均存在不良地质的软弱夹层及外倾节理的不利边坡稳定的因素。根据地层分布条件分析,滑坡通常发生在第四系的土层,对于第四系土层形成时代较晚,其固结度较差,而且质地柔软,拥有较大的含水量,很容易导致滑坡。岩层发生在有泥化夹层的软硬质岩石的互层、软弱岩层等的顺层边坡。
1.2人类活动影响
除了地质方面的因素之外,人类自身的活动也是导致边坡滑坡的一个重要因素。边坡不合理开挖是滑坡的重要诱因,边坡开挖切割不稳定体坡脚,形成临空面,致使处于极限平衡状态下的坡体应力发生改变,在坡体应力逐渐释放过程中,边坡岩土体逐渐变形、开裂,地表裂缝连续贯通,形成滑坡。对于高边坡而言,坡体在受到轻微的扰动之后,都有可能会出现失稳的情况,进而导致滑坡。除此之外,由于人类社会的基础设施大量建设,使得生态平衡遭到严重的破坏,而在生态平衡遭到破坏之后,就十分容易导致极端天气的出现,从而导致边坡出现失稳。
1.3地表地下水的影响
水是滑坡产生的催化剂。滑坡区一般为地表地下水汇聚区,地表地下水活动强烈,特别是雨季,边坡后缘、中部聚集了大量水介质,软化边坡岩土体,大大降低了岩土体的力学强度指标(内聚力(c)和内摩擦角()),造成岩土体蠕变开裂,易沿软弱结构面下滑。
在公路建设的过程中,都会设置相应的排水设施,这些排水设施的作用就在于排出地表积水以及地下水,避免水在边坡内积累,对路基及边坡造成破坏。但是实际在进行公路施工的过程中,许多施工单位并没有对排水设施引起足够的重视,使得排水设施的建设不到位,在雨季来临时,非常容易导致大量的雨水下渗入岩土体内,使得公路边坡出现失稳。边坡的排水设施设计不合理,在高边坡内部也会积聚大量的水,使得边坡的抗滑力大大下降,进而诱发滑坡。
2高边坡滑坡治理方案
2.1抗滑桩
抗滑桩是目前滑坡防治措施中应用比较普通的一种方法,主要是承担水平荷载,在滑坡治理工程中常用的多为钢筋混凝土桩,平面大多呈长方形,几何尺寸根据计算的滑体下滑力确定,一般2×3m常见;考虑局部桩孔较深或抢险,也可采用圆形,机械成孔,直径一般为1—2m。
抗滑桩开始施工时,首先根据抗滑桩的平面布置图,现场逐桩定位;为了保证抗滑桩的基坑开挖和施工安全,基坑应先后间隔开挖(跳槽开挖);为了防止坑壁坍塌,应及时护壁支撑,并随着基坑的开挖,逐段浇筑护壁;抗滑桩在基坑开挖时,禁放大炮;应在护壁内顺滑动方向用临时横撑加强支护。桩井中开挖的弃渣必须弃出滑坡体外,以免引起新的滑坡。钢筋接头不得设在土石分界面处和滑动面处。抗滑桩施工完毕后,需作桩身无破损检测。
2.2预应力锚索
预应力锚索,也是高边坡尤其是岩质滑坡的加固的主要手段。从预应力锚索应用于高边坡的加固机理、破坏形式及承载力分析,预应力锚索技术在边坡加固中的主要考虑预应力锚索的锚固端是否有效,锚索是否有足够的强度,预应力的施加与保持锚索防锈蚀至关重要。预应力锚索总长度由锚固端、自由段长度及张拉段长度组成,锚索自由段长度受稳定地层界面控制,在设计中已考虑自由伸入滑动面或潜在滑动面不小于1m,利于改善锚固段的稳定性,自由长度根据滑动面埋藏深度控制,且不小于5m。
2.3清方减载与反压坡脚
清方减载适用于上陡下缓的推移式滑坡,且滑坡后缘及两侧有明显的边界,或者有岩体出露而不易受到牵引变形的滑坡治理,对改善滑坡的稳定性,提高安全系数有着非常明显的效果。反压坡脚适用于在滑坡体前缘开挖切割不稳定体坡脚,形成临空面而失稳的牵引式滑坡。
2.4合理引排地表(地下)水
水是促使滑坡发生和发展的重要因素,治理滑坡首要任务是治水。其方法主要有:截水、排水,以消除或减轻水对滑坡的危害。宜选择干旱季节施工。
2.5加强生态保护
水土流失是导致高边坡滑坡的一个重要因素,所以要想有效地避免高边坡滑坡,还需要有效地避免水土流失,而要避免水土流失,最为简单有效的措施就是加强生态保护。因此在容易出现滑坡的地带,应该进一步加强植树造林,通过植树造林防治滑坡体失稳。同时通过植树造林还可以有效地弥补排水设施建设的不到位。此外,通过植树造林还能够改变地区的气候条件,减少极端天气的出现,避免出现滑坡的可能性。
3结语
高边坡滑坡会造成严重的危害,因此必须要对其有效地进行治理,通过本文的研究,总结滑坡形成的机理主要是地质因素的诱导、人类活动的影响、地表地下水的影响等。而为了有效地治理高边坡滑坡,首先必须合理的确定坡形、坡率及坡高,然后通过采取工程措施和生态措施加以综合防治,其中工程措施主要有抗滑桩、预应力锚索、清方减载与反压坡脚、抗滑挡墙、合理引排地表地下水,而生态措施则是加强植树造林,改善生态环境。
参考文献:
[1]王海.高边坡滑坡分析及处理[J].价值工程,2014,33(25):134-135.
[2]黄硕.高边坡滑坡处理[J].低碳世界,2016,(26):88-89.
[3]曾齐.高速公路高边坡滑坡勘察及处理措施[J].大科技,2016,(3):161-162.