公路邊坡穩(wěn)定性評價方法及滑坡防治措施

1、公路邊坡穩(wěn)定性評價方法及滑坡防治措施摘要:本文介紹了公路邊坡穩(wěn)定性評價方法及滑坡防治措施。引言 :近年來,隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,“村村通公路”工程的進一步實施,在地形困難路段修建的公路越來越多。受各種條件的限制,大填、大挖方路段頻繁出現(xiàn),相伴而來出現(xiàn)了較多的路堤邊坡失穩(wěn),邊坡及路塹邊坡坍塌等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,給公路建設(shè)、運營帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此在公路建設(shè)中需要選用合理的方法評價其邊坡穩(wěn)定性,根據(jù)評價結(jié)果確定合理的邊坡治理措施進而做到既保證公路運營的安全,又節(jié)約投資。由此看來,穩(wěn)定性評價的方法顯得至關(guān)重要。本文對邊坡穩(wěn)定性評價方法和滑坡防治措施進行研究,為工程技術(shù)人員在實際工程中選用合理的評價

2、方法和防治措施提供參考。一、公路邊坡病害的分類邊坡病害可分為以下3類。(一滑坡滑坡是路基山坡土體或巖體由于長期受地下水、地表水活動的影響使其結(jié)構(gòu)逐漸失去支撐力,在自重的作用下,整體沿著一定軟弱面向下滑動?；掳雌湟鸹瑒拥牧W(xué)特性來區(qū)分,可分為牽引式和推移式滑坡。牽引式滑坡是下部先滑動,使上部失去支撐而變形滑動,一般速度較慢,可延續(xù)相當(dāng)長時間,橫向張性裂隙發(fā)育,表面多呈階梯狀或陡坎狀。推移式滑坡是上部巖土擠壓下部巖土體產(chǎn)生變形,滑動速度較快,滑體表面波狀起伏,多見于有堆積分布的斜坡地段。(二崩塌所謂崩塌是整體巖土塊脫離母體,突然從較陡的斜坡上崩落下來,并順斜坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍,最后堆落在山腳。其

3、具有突發(fā)性,危害較大,與滑坡的區(qū)別是崩塌發(fā)生急促,破壞體散開,并有傾倒、翻滾現(xiàn)象。而滑坡體一般總是沿著固定滑動面整體、緩慢地向下滑動。(三剝落所謂剝落是指邊坡表層受風(fēng)化,在沖刷和重力作用下,不斷沿斜坡滾落。二、邊坡穩(wěn)定性評價依據(jù)在對邊坡進行穩(wěn)定性評價之前,需要搜集工程地質(zhì)環(huán)境資料,這既是選取邊坡穩(wěn)定性評價方法的依據(jù),也是邊坡穩(wěn)定性評價的基礎(chǔ)性資料。它包括自然地理條件、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地震、水文地質(zhì)條件等,可以通過查閱歷史資料、調(diào)查訪問及地質(zhì)勘探獲得。三、邊坡穩(wěn)定性分析邊坡穩(wěn)定性分析主要采用定性與定量相結(jié)合的評價方法,根據(jù)2種方法的評價結(jié)果,得出統(tǒng)一結(jié)論,確定該邊坡的治理措施。(一穩(wěn)定性定性

4、分析邊坡穩(wěn)定性定性分析能綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定性的各種因素,并可快速地對邊坡的穩(wěn)定狀況及其發(fā)展趨勢作出評價。工程中主要采用的方法是工程地質(zhì)分析法。它是邊坡穩(wěn)定性分析評價的基礎(chǔ),主要從自然條件、作用因素等對比分析滑動與穩(wěn)定之間的關(guān)系,判斷邊坡的穩(wěn)定程度。1、地貌形態(tài)及地質(zhì)條件對比分析邊坡失穩(wěn)是在一定地質(zhì)條件下產(chǎn)生的,它的形成具備一定的不良地質(zhì)基礎(chǔ),有其發(fā)育階段的微地貌特征和地表跡象。因此,可以將需要判斷邊坡穩(wěn)定性斜坡的地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、軟弱夾層和滑帶土性質(zhì)等與周圍的穩(wěn)定斜坡、類似地質(zhì)條件下的穩(wěn)定斜坡和不穩(wěn)定斜坡及不同滑動階段的邊坡進行對比分析,結(jié)合地質(zhì)條件的可能變化,分析判斷邊坡

5、的穩(wěn)定性。將需要評價的邊坡與周圍尚屬穩(wěn)定斜坡的地貌特征進行對比,并對當(dāng)?shù)仡愃茥l件下的各個不同發(fā)育階段和不同穩(wěn)定程度的邊坡在地貌形態(tài)上的特點進行對比,大致判斷邊坡的穩(wěn)定程度。2、影響因素的變化分析邊坡的穩(wěn)定性受諸多因素的影響,如地殼上升使斜坡變陡,邊坡中后部加載、振動、水及風(fēng)化作用與卸荷膨脹使土體的強度降低等,這些均可使下滑力增大而穩(wěn)定性降低。河岸沖刷和人工切割坡腳破壞了斜坡前部支撐,致使抗滑力減小而導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低,甚至失穩(wěn)。水文地質(zhì)條件改善、惡化條件減緩或消除,邊坡滑動后滑動面變緩、滑體重心降低或在邊坡前部抗滑段加載,造成邊坡下滑力減小、抗滑力增大而穩(wěn)定性提高。因此,采用工程地質(zhì)工作的各種

6、手段,如調(diào)查、測繪、勘探和試驗等找出引起滑動的主次要因素及其變化趨勢,即可定性地判斷邊坡的穩(wěn)定性。3、滑動跡象及其發(fā)展變化分析滑坡在各個發(fā)育階段反映出各不相同的變形跡象,掌握了這些變形跡象就可以判明斷坡當(dāng)前所處的滑動階段及發(fā)展趨勢。如滑體前、后緣地貌的變化,裂縫出現(xiàn)的部位、性質(zhì)、發(fā)育順序及貫通情況,泉水及濕地變化情況,滑帶及滑體各部分的位移及破壞情況,邊坡巖土破壞發(fā)出的聲音等等。這些跡象可通過調(diào)查、訪問、目測描述和動態(tài)觀測等獲得,這是判斷邊坡穩(wěn)定性的直觀而可靠的一種手段。(二穩(wěn)定性定量分析邊坡穩(wěn)定性定量分析評價是在定性分析評價的基礎(chǔ)上,根據(jù)勘察所確定的邊坡地質(zhì)剖面,采用靜力平衡理論計算擬評價邊

7、坡的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)計算得的穩(wěn)定系數(shù)來評價邊坡的穩(wěn)定性。目前工程中常用的定量分析評價方法主要是傳遞系數(shù)法。四、滑坡防治措施(一防治原則在選擇滑坡防治措施前,要詳細調(diào)查地形、地質(zhì)和水文條件;認真研究和確定滑坡的類型及其發(fā)展階段;分析形成滑坡的主次要因素及彼此的聯(lián)系;結(jié)合公路的重要程度、施工條件及其他各種情況綜合考慮。對于性質(zhì)復(fù)雜的大型滑坡,可以繞避時應(yīng)盡量繞避。當(dāng)繞避有困難或在經(jīng)濟上顯著不合理時,應(yīng)視滑坡規(guī)模、公路與滑坡的相互影響程度、防治費用等條件設(shè)計幾種具體方案比選。對于可能突然發(fā)生急劇變形的滑坡,應(yīng)采取迅速有效的工程措施。對于滑動緩慢的大型滑坡,宜全面規(guī)劃,分期整治,仔細觀察每期工程的效果,

8、以采取相應(yīng)的治理措施。對于施工及運營中產(chǎn)生的大型滑坡,應(yīng)慎重做出繞避方案或局部改移路線和防治措施相結(jié)合的方案等,在進行全面綜合比較后決定取舍。對于古滑坡應(yīng)采取預(yù)防措施,避免其復(fù)活或產(chǎn)生新的滑坡。對于性質(zhì)簡單的中小型滑坡,可進行整治,路線不需繞避。但應(yīng)注意調(diào)整路線平、縱面位臵,以求整治簡單、工程量小、施工方便、經(jīng)濟合理。路線通過滑坡位臵,一般滑坡上緣或下緣比滑坡中部好?；孪戮壍穆坊嗽O(shè)成路堤形式以增加抗滑力;滑坡上緣的路基宜設(shè)成路塹形式,以減輕滑體重量;對于窄長而陡峭的滑坡,可采用旱橋通過?；抡沃?一般應(yīng)先做好臨時排水系統(tǒng),以減緩滑坡的發(fā)展,然后針對引起滑坡滑動的主要因素,采取相應(yīng)的措施

9、。(二防治措施1、排水(1地表排水?；麦w以外的地表水,應(yīng)予攔截引離;滑坡體上的地表水要注意防滲,并盡快匯集引出。(2地下排水。排除滑坡地下水的工程措施有滲溝、自洞及平孔等。滲溝按其作用不同可分為支撐滲溝、邊坡滲溝及截水溝3種。盲洞主要適用于截排或引排集中于滑面附近埋藏又較深的一層地下水。對于地面上的其他含水層,可在滲水隧洞頂上設(shè)臵若干滲井或滲管將水引入洞內(nèi);對于滲水隧洞以下的承壓含水層,可在洞的底部設(shè)滲水孔將水引入洞內(nèi)。平孔主要用于排除滑坡地下水,具有施工方便、工期較短、節(jié)省材料和勞動力的特點,是一種經(jīng)濟有效的措施。2、減重減重是在滑坡后部挖除一定數(shù)量的滑體而使滑坡穩(wěn)定下來。它適 用于推動式

10、滑坡或由錯落轉(zhuǎn)化的滑坡，并且滑床上陡下緩，滑坡后部 及兩側(cè)的地層穩(wěn)定，不致因為刷方引起滑坡向后及向兩側(cè)發(fā)展。在一 般情況下， 滑坡減重只能減小滑體的下滑力， 不能改變其下滑的趨勢， 因此減重常與其他整治措施配合使用。 3、邊坡支擋工程 (1重力式抗滑擋土墻 重力式抗滑擋土墻以墻身自重來維持擋土墻在土壓力作用下的 穩(wěn)定，它是中國在公路滑坡防治中最常用的一種擋墻形式。重力式抗 滑擋土墻的墻背坡度一般采用 1：025，墻后常設(shè)卸荷平臺，墻基 一般做成倒坡或臺階形，墻高和基礎(chǔ)的埋深必須按地基的性質(zhì)、承載 力的要求、地形和水文地質(zhì)等條件，通過驗算來確定。此外，為避免 因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根

11、據(jù)地質(zhì)條件的變化和墻高、 墻身斷面的變化而設(shè)置沉降縫和伸縮縫。 (2抗滑樁 抗滑樁是穿過滑體深入滑床以下穩(wěn)定部分以固定滑體的一種樁 柱。多根抗滑樁組成的樁群共同支撐滑體的下滑力，阻止其滑動，同 抗滑擋墻相比，抗滑樁的抗滑能力大，施工較復(fù)雜，但效果顯著，因 而被廣泛應(yīng)用?？够瑯对诨轮卫碇惺窃靸r最大的工程項目，因此優(yōu) 化設(shè)計顯得尤為重要，從理論上應(yīng)該采用優(yōu)化論數(shù)學(xué)模型。由于樁結(jié) 構(gòu)計算和約束條件數(shù)學(xué)表達模型過于復(fù)雜， 目前國內(nèi)外尚無這方面的 科研成果和程序。可行的做法是根據(jù)經(jīng)驗初步擬定樁結(jié)構(gòu)尺寸，不斷 試算、驗算最終通過。 (3預(yù)應(yīng)力錨固 預(yù)應(yīng)力錨固是近十多年發(fā)展起來的邊坡加固的一種新型防護工程

12、 措施，在公路滑坡防治中也有許多成功的工程實例(圖 6。它對巖質(zhì) 陡坡和危巖的加固，滑移面埋深淺的巖質(zhì)滑坡加固效果很好，也可以 用于強風(fēng)化巖質(zhì)陡邊坡加固噴錨護壁。預(yù)應(yīng)力錨固巖體邊坡的優(yōu) 越性在于能為節(jié)理巖體邊坡、斷層、軟弱帶等提供一種強有力的“主 動”支護手段。預(yù)應(yīng)力錨固常常與抗滑樁(也可以與抗滑擋墻結(jié)合使 用，形成預(yù)應(yīng)力錨索(桿抗滑樁。由于 在樁上增加了預(yù)應(yīng)力錨索， 使樁的埋深變淺，斷面變小，可以節(jié)省材料和投資，經(jīng)濟效益顯著。 4、坡面防護工程 在對山區(qū)公路滑坡采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧┱沃?，仍有可能有?散的巖體進入線路，因此還有必要采取防護措施加以保護。在坡面植 草防治坡面表層被水沖刷侵蝕、土層流失和風(fēng)化作用，是最簡便、最 經(jīng)濟的護坡措施， 適用于土質(zhì)和風(fēng)化基巖或失水易于干裂的半巖土邊 坡。另外也可以采用構(gòu)筑物護坡，常用的構(gòu)筑物護坡工程及其適用條 件簡述如下： (1干砌石及混凝土砌塊護坡。適用于坡度緩于 1：1，高度 3 m 以下，有涌水情況的邊坡。涌水大的地方應(yīng)設(shè)置反濾層或暗溝。 (2格狀框條護坡。這種護坡措施是將