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公路边坡坍塌形成原因与治理防护
添加时间:2018-03-13
  

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  试论公路边坡坍塌形成的原因与治理防护摘要:文章对公路边坡坍塌破坏的原因做出了分析,探讨了边 坡坍塌形成的不同类型,以及边坡坍塌时应及时采用的治理方法, 为今后的公路建设提供更有力的参考。 关键词:公路边坡坍塌处理措施,边坡,滑坍。 公路边坡坍塌的问题是公路工程中最为常见的路基病害之一。 其主 要原因多是由于公路处于山谷或者河谷地区,其路堑边坡多由膨胀 土或碎石类等风化残积土组成的,还有一种可能是路堤边坡软质土 料填筑而成,从而导致公路发成坍塌等病害。每到雨季,在连续降 雨后,公路都容易发生边坡坍塌病害,尽管其坍塌规模从由几十到 上万立方米不等, 但还是会给人民的生命财产安全带来危害, 因此, 不论坍塌规模有多么的小, 病害都具有突发性强、 危害性大等特点, 如果不及时对其进行防治,将会危及周边行车安全,给国家经济造 成严重损失。分析公路边坡坍塌的相关原因,并积极的采取防治措 施,对公路的施工及养护有着重大的意义。 1 公路边坡坍塌的原因 公路边坡坍塌的原因有很多种, 大体上可将其分为主体原因和客体 原因两个方面。 主体原因 主体原因主要就是有工程因素组成, 及工程质量及设计存在一定不 合理因素而导致公路边坡坍塌。①石方爆破时,用药量较大,超出 规定范围,从而使得边坡发生坍塌。②施工时,对边坡开挖后没有 相应的防护措施及手段,导致边坡裸露在空气中,由于长时间大面 积受自然因素的作用,边坡发生物理变化,即受到风蚀或日照严重 而失去稳定结构,导致坍塌。③公路边坡进行设计施工时,排水措 施设计的不完善,当雨季到来时受到水流冲刷,从而造成公路边坡 坍塌。④公路边坡的防护措施不当,与边坡实际情况不符,或者公 路边坡设计不合理,也会间接造成日后的边坡坍塌。 客体原因 ①边坡土质结构松软,切开挖后,边坡土体平衡力丧失,这些原因 都会引起坍塌。②边坡地基岩体破裂边坡较陡,也能引起坍塌。③ 边坡地基岩性为页岩或夹层土质为膨胀土,在雨季此类土质遇水后 会膨胀,从而导致边坡坍塌。④对公路进行设计时,边坡的岩层趋 势与路基截面一致,开挖后会导致岩体下滑,边坡坍塌。⑤公路所 在地地下水丰富,外加设计排水措施不畅,长期浸泡导致边坡基脚 塌方。 公路边坡坍塌类型 2.1 按公路土质划分 按公路土质划分,公路边坡坍塌可分为平衡土坍塌、表层坍塌、截 面坍塌等三种类型。 ①平衡土坍塌是指边坡土体单一的部位坍塌。 如土质为微膨胀或变 质岩风化残积土等。其坍塌位置多为整个坡体,坍塌截面形状呈弧 状,厚度多为 2m 左右。②表层坍塌指各种原因的松散覆盖层的坍 塌,如松散性质的黄土和结构不稳定的粉质粘土等。坍塌位置除了 坡体以外,在坡内等位置均有坍塌现象,一般情况下,坍塌与边坡 的陡度等有很大关系。③截面坍塌是指边坡土体内某一软弱基岩面 产生的坍塌,其坍塌形态不同,大部分为直线型,坍塌位置以坡肩 为主。 2.2 按坍塌体的类型划分 根据坍塌体的类型划分,可分为表面滑塌型、侧塌型及整体坍塌型 等。 ①表面滑塌型是由于降水冲刷而导致的坍塌体, 其坍塌多发生在坡 面保护措施不良,边坡大面积裸露的基础上,一般坡面未做防护或 仅为拱形门架防护的路段多发生此类坍塌,坍塌部位以坡内坍塌为 主,厚度多为 2 米内。②侧塌是指边坡受水浸泡后其含水量大于液 限,导致土体抗剪能力低,在重力作用下顺斜坡坍塌,这类坍塌体 多发生在原地面较陡且防水设计不良的部位。坍塌位置以坡肩为 主,坍塌厚度 1.5m 以内。③整体坍塌是指当边坡水量接近液限时, 其土体受水浸透作用而使结构遭受破坏,导致土体呈软塑状态,但 同时下部土体含水量却较小,强度相比上部较高,则上部土体在重 力作用下滑塌, 整体有显著陡坎, 这类滑塌多发生在粘性土质边坡, 多为折线形滑动面。 公路边坡坍塌的处理措施 总体来说,公路边坡破坏形式可分为表皮掉落,侧体滑塌和整体崩 塌三种形式。表皮掉落是指边坡表土层在空气干湿和冷热循环作用 下,零碎薄层从边坡上以片状剥落下来。其产生的原因是长期遭受 风化严重,并有膨胀运动的作用下块状碎屑滚落;则体滑塌是指边 坡土体顺着滑动面整体向下滑动,其规模较大,产生的原因有边坡 地基岩性为页岩或夹层土质为膨胀土,在雨季此类土质遇水后会膨 胀,从而导致边坡坍塌。或者对公路进行设计时,边坡的岩层趋势 与路基截面一致,开挖后会导致岩体下滑,边坡坍塌。整体坍塌为 整块岩体崩落。产生的原因有边坡土质结构松软,切开挖后,边坡 土体平衡力丧失或边坡地基岩体破裂边坡较陡。 对表皮掉落的处理方法为先对碎落体进行清理, 清除边坡上的危石 后,对边坡进行防护。对全风化砂泥岩的边坡可采用植被种草防护 的方法。对于则体滑塌来说,浅层滑坡可以通过放缓边坡陡度来处 理,深层滑坡一般需经过勘察找出滑动面,然后根据滑动面的位置 确定处理方案。 边坡坍塌的防治措施 整体来说,边坡土体及结构特性是坡体坍塌的内因,而水汽等作用 是坡体坍塌的外因。所以采取防治措施时,应主要进行截排地下水 以及对坡体防护,也可采取适当的外力支挡防护工程。 4.1 截排水工程 ①地面排水主要是拦截地面水及排除坡体范围内的地表水来防止 渗漏和冲刷。②地下排水工程是指采用盲沟排水,这对防治边坡坍 塌的病害有良好的效果。边坡渗沟能有效地排引地表渗水,实践表 明,凡设有盲沟的路段的稳定性都很好。 4.2 边坡防护措施 ①用坡面植草来防止表面冲刷,应注意的是草皮应尽早铺种。②采 用骨架式构筑物时,要在骨架内种植草皮来保护坡体,或者采用其 他类型的骨架护坡,总之对骨架内填土应进行重力夯击以防止渗 漏。③支挡工程。对土质边坡体内发生的坍塌,由于坍塌体较厚, 可视滑体的推力大小而采用抗滑桩或锚管注浆等支挡工程来杜绝 坍塌的发生。 结 语 总之, 公路边坡坍塌的原因很多, 要尽量减少主观因素造成的坍塌, 同时要充分的做好应对客观因素的防范措施,尤其是防水措施一定 要做好,务必防止水流渗入土体。对于边坡由于土质原因而产生的 坍塌,要根据坍塌的规模和边坡的地质层理和滑动面的位置等多方 面因素综合考虑,采用有效的边坡坍塌处理方案。 参考文献 [1] jtg d50---2006,公路沥青路面设计规范[s]. [2]jtg d40---2002,公路水泥混凝土路面设计规范[s]. [3]胡迟春,水泥混凝土路面传力杆相关问题的研究综述[j].中外 公路,2009(2) :82—86 [4]王秉刚,郑水莲,水泥混凝土路面设计与施工[m].北京:人民 交通出版社,2004.