公路滑坡防治与实例
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山区高速公路边坡滑坡处治措施摘要:山区高速公路在运行过程中,面临着较差的现场环境,如山区多变的气候条件,雨、雪、冰冻对高速公路及边坡造成侵害,重车或超重车的碾压等,致使高速公路病害频发,需要公路养护的持续跟进,以维持山区高速公路高质量、安全运行。
其中边坡滑坡是山区高速公路养护的重要工作之一,公路养护部门需在边坡发生滑坡后,深入分析研究滑坡的成因,以制定有效的处治措施,达到加固滑坡体的目的,保障高速公路的运行安全。
本文基于边坡滑坡处治工程实例,首先进行了滑坡成因的分析,并提出了“放坡+抗滑桩+锚索”的处治方案,实现了边坡滑坡的有效处治。
关键词:山区高速公路;公路边坡滑坡;滑坡处治边坡滑坡是山区高速公路养护中比较常见的问题,在公路长期运行过程中,受到不良气象条件,重车、超重车长时间的碾压,再加上公路边坡本身岩体薄弱,结构松散,则会形成较高的滑坡风险。
因此,为了保证山区高速公路运营安全,在公路养护过程中,加强边坡滑坡的处治,做好公路常见病害的预防工作,以为山区高速公路日常养护及运营创造安全的边坡条件。
1.山区高速公路边坡滑坡实例以某山区高速公路边坡滑坡处治工程为例,在其路堑工程路基开挖施工中,面临着全与强风化粉砂岩地质条件,路堑采取的是分级(每级10m)开挖施工方案,右侧与左侧开挖最大高度分别是23m和38m。
在公路投入使用后,受到不稳定岩层条件,以及降雨、冰雪、车辆行驶扰动等的影响,导致该公路边坡滑坡,滑坡的前缘高程256m,处于路堑边坡的坡面,范围大约为196m,后缘高程达到了368m,处于山腰的中上部,后缘范围约为87m,高程前后差112m,坡体厚度5m~16m。
经过细致的勘察发现,整个边坡极其不稳定,处于持续发展状态。
并且滑坡体为全或强风化粉砂岩,存在贯通裂缝,滑坡体正在下滑、变形,张拉裂隙逐渐增大,危及到高速公路的运行安全,需通过边坡滑坡的积极处治,以稳固边坡,保障该高速公路的安全、可靠运行。
高速公路设计中的防护与加固工程设计案例综述目录高速公路设计中的防护与加固工程设计案例综述 (1)一、高速公路边坡危害类型 (1)1.滑坡 (1)1. 崩塌 (2)3.泥石流 (2)二、影响边坡稳定的因素 (2)1. 自然因素 (2)2. 人为因素 (3)三、边坡防护与加固措施分析 (3)1. 边坡种草防护 (3)2.混凝土挡墙 (3)3.喷浆或喷锚 (4)四,挡土墙设计 (4)墙身构造 (7)计算参数选用 (7)本章首先描述了高速公路边坡的风险类型,其次分析了影响路面稳定性的因素,最后提出了路面保护和加固措施。
一、高速公路边坡危害类型1.滑坡滑坡是一种泛指倾斜的坡(直径应小于30°)或者是边坡(人工坡)上整个土壤在重力的作用下,沿固定软弱表面往下、继续向前滑行的一种形象。
人工填土的滑坡往往是由于其坡脚的软弱地基所造成的,或者说是填土的滑移主要是由于长时间的雨水冲刷所造成的,这种情况既发生在软弱的地基区,也发生在山区。
而最普遍常见也是开挖山区滑坡。
一般而言,滑坡根据其原由的形状大致可以划分为过程性滑坡和发生过程性滑坡;对于发生在地质调查中所揭示出来的滑坡,其道路选择线以防止避让为基本原则,受其它部位限制。
当道路不能通过时,将采取加固措施。
与道路相关的滑动坡度大致可以划分为施工阶段产生的滑动坡度及施工期道路完成后产生的滑动坡度。
施工阶段时期的滑坡主要是由于当时人们切割了山体。
在爆破、雨水、冻融等外界因素的不利影响下,坡面岩土趋于松软或坡体开始蠕动,从而形成滑动坡面。
1.崩塌塌方一般是指陡坡(大于30°)或边坡(人造坡)上岩土沿残积层断裂,下层浅层风化岩层或软弱面瞬时脆性断裂的现象。
塌方型病害的出现比较突然,在高速公路的建设施工阶段和运行期都很有可能出现。
一旦高速路段发生了边坡或者塌方,就有可能导致高速道路的封闭,给相应地段的高速公路车辆增加了一定的负重,由此发展为交通拥堵的拥堵;对地面上的经济、交通流、人流的出行作了很大的阴影。
二建公路——滑坡防治的工程措施!
滑坡防治的工程措施
•(1)环形截水沟
施工技术规范规定:对于滑坡顶面的地表水,应采取截水沟等措施处理,不让地表水流入滑动面内。
环形截水沟设置处,应在滑坡可能发生的边界以外不少于5m的地方。
•(2)树枝状排水沟
树枝状排水沟的主要作用是排除滑体坡面上的径流。
•(3)平整夯实滑坡体表面的土层。
①当坡面土质疏松,地表水易下渗,故需将其夯实。
②坡面上有裂缝时,应将裂缝两侧的土挖开,宽度不小于0.5m,深度宜为1~2m,然后用粘质土分层填筑夯实。
③当坡面上有封闭的洼地或泉水露头时,应设水沟将其排出滑坡坡面,疏干积水。
•(4)排除地下水
排除地下水的方法较多,有支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔等。
公路滑坡等灾害防治措施公路滑坡是指发生在公路工程上的由于地质条件不稳定或自然灾害等原因引起的土石体下滑、滑动或倾动而导致的交通灾害。
公路滑坡的发生不仅会给人们的出行带来困扰,也会对交通运输系统的安全和正常运行造成严重影响。
因此,采取科学有效的防治措施对于减少公路滑坡灾害的发生至关重要。
首先,加强地质勘探和监测。
在公路规划初期,要进行全面的地质勘探和地质灾害危险性评估。
通过地下水位、土质条件、地震活动等各方面的综合分析,预测出潜在的滑坡风险区域,进而合理规划公路线路避开高灾害风险区域。
同时,还需加强对已建成公路的监测,利用监测数据进行实时分析和预警,及时发现滑坡的迹象,并采取相应的应急处理措施,保障公路的安全通行。
其次,采取合理的工程措施。
在公路设计和建设过程中,应注意选择适宜的路基和路堤施工方式,确保路基地基工程的稳定性。
对于特殊地质条件的路段,如土壤松散、地震多发等地区,还可以采取桩、墙等加固措施,增加土体的抗滑性。
此外,合理设置路面排水设施,确保路面排水畅通,避免地下水湿润路基,对于减少地面水分对路基的侵蚀具有重要作用。
再次,加强维护和修复工作。
定期对公路进行巡查和维护,发现路基沉降、路堤滑动等问题要及时处理。
一旦发生滑坡,要立即停止交通,并进行紧急抢修工作,防止滑坡进一步扩大,确保安全通行。
同时,要制定相应的修复方案,采取合适的修复措施,包括清理滑坡物、加固滑坡体和修复路基等。
另外,加强风险管理和应急预案制定。
地质灾害的发生是难以预测和完全避免的,因此要加强灾害风险管理,建立健全的公路滑坡灾害应急预案。
在道路规划和修建之前,可以根据地质、地形等因素分析潜在灾害点,并制定应急预案,以便在灾害发生后迅速应对,减少灾害损失。
此外,还可以采用一些新技术和新方法来加强公路滑坡的防治。
比如利用遥感和地理信息系统技术进行滑坡隐患点的监测和评估,以提早预警和预防滑坡的发生;利用地下注浆和加固技术来加强滑坡体的稳定性,减轻滑坡对公路的破坏等。
重庆市涪陵至石柱高速公路杉树坪滑坡稳定性分析及防治建议摘要:滑坡是高速公路常见的地质灾害,绕避滑坡或进行防治是高速公路设计的重要内容之一。
作者根据具体工程实例,对滑坡的稳定性进行分析、计算和评价,并提出相关防治措施建议。
关键词:滑坡;稳定性分析;防治措施1 工程概况杉树坪滑坡位于重庆市涪陵至石柱高速公路涪陵至丰都段初步设计线位的k8+200右侧,前期线位从滑坡体上穿过,地理位置属涪陵区江东街办菜场村莲花堡与溜下坡院子间[1]。
滑坡位于线路k8+200右侧约30-400m范围,滑坡形态呈簸箕型,中间隆起,两侧有浅沟,见照片(图1)。
据当地村民反映,该滑坡发生于2002年4月,滑坡前沿北部有一栋二层楼房已严重开裂成了危房。
2008年9月调查期间,滑坡前缘位置乡道,曾因大雨产生少量滑坡堆积。
滑坡体地表较平缓,有拉张、剪切裂缝,滑坡后壁为陡峭山体。
该滑坡属大型浅层-中层牵引式破碎岩滑坡,近期仍有滑动的迹象。
本文通过野外地质勘察,应用有关岩土力学参数,采用传递系数法,对滑坡稳定性作出评价,在此基础上提出治理滑坡的措施建议[2]。
2 滑坡区域地质环境杉树坪滑坡位于丘陵斜坡地带,地形较平缓,自然坡度15~25°,后缘山体较陡,自然坡度25~33°,高程大于450m。
地表已开垦为梯田,种植蔬菜,现滑坡体周缘由于表层滑动,梯田已破坏。
见图1、图2。
滑坡位于珍溪场向斜和大池干井背斜之间,属于大池干井背斜的北东翼,出露雷口坡组地层。
滑坡表层堆积物为粉质黏土混碎石,滑体岩性为侏罗系中统雷口坡组(t2l)强风化泥岩、粉砂质页岩,岩体破碎、风化强烈,滑床为中风化的泥质粉砂岩。
基岩地层产状60°∠11°,节理产状三组65°∠75、170°∠76°、285°∠69°,岩石节理裂隙发育。
滑坡区域属北亚热带季风暖湿气候区,气候温和湿润、雨量充沛。
滑坡地段公路路基防治措施公路建设是一项复杂的工程,滑坡地段公路路基的防治对公路的使用寿命与稳定性起着至关重要的作用。
公路路基,尤其是滑坡地段公路路基的损坏,通常使交通中断,影响公路的正常运输,造成财产和人员的损失。
所以,应结合工程实践,在对造成公路滑坡的要素进行分析和分类归纳的基础上,对滑坡地段公路路基的防治提出一些措施。
标签:滑坡;路基;防治措施1 前言公路的基础是公路路基,在公路建设过程中起着非常重要的作用。
路基是公路设计规化图与该地区地质接触的桥梁,是公路建设的基础,受到当地自然环境的影响,一般来讲滑坡地段路基施工难度较大,且工期较长。
尤其在我国的一些山区,这种情况显得更加明显,山区公路施工过程中的病害之首无疑是滑坡,所以,解决滑坡地段的路基施工问题,是建设好公路的首要问题。
2 滑坡滑坡是指斜坡上的岩体或土体,由于受到地下水活动、河流的冲刷、地震以及人工切坡等因素影响,在地球引力的作用下,顺着软弱面或软弱带,整体或部分沿坡向下滑动的自然现象。
滑坡的产生是有条件的,首先斜坡体前有滑动空间,其次滑体两侧有切割面。
如在我国的西南地区,尤其是西南丘陵山区,这里山体众多,山势陡峻,土壤结构疏松,易积水,沟谷河流遍布于山体之中,与之相互切割,因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体与切割面,所以滑坡灾害时有发生。
滑坡的分类有很多种,首先,按滑坡的滑动速度可以分为蠕动型滑坡、慢速滑坡、中速滑坡和高速滑坡;第二,按滑坡体的厚度可以将滑坡分为浅层滑坡、中层滑坡、深层滑坡与超深层滑坡;第三,按滑坡体的规模大小可以分为:小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡与巨型滑坡。
此外还有一些其他的划分方法,如按形成的年代,按力学条件等等。
3. 滑坡地段公路路基防治的主要措施3.1地表水与地下水的排除滑坡地段排水方案设计对公路路基的寿命与稳定性有着至关重要的影响。
如何将公路上面的水迅速排出到路基之外,以最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减轻因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构与使用性能造成的损害。
公路滑坡防治技术及抗滑桩设计应用摘要:本文分析了公路滑坡的影响因素,发生滑坡究其根源,主要涉及滑动体、滑动面、外部荷载、水等。
对公路滑坡的处理,一般采用“以防为主、防治结合”的原则,笔者结合滑坡影响因素对滑坡治理措施进行了归纳总结。
公路修建时,破坏了原有的平衡,治理滑坡就是为滑动体找到新的平衡。
抗滑桩作为滑坡治理的重要措施,抗滑能力强、圬工数量小、桩位灵活、施工方便、设备简单、对外界干扰小,可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位,可以单独使用,也可与其他构筑物配合使用的特点。
同时通过开挖抗滑桩桩孔,可校核地质情况,及时修正原设计方案。
本文通过受力分析并总结以往抗滑桩计算经验,阐述了抗滑桩受力计算方式,通过治理滑坡实例详细说明抗滑桩的设计及计算过程,为滑坡治理提供定量依据。
同时在滑坡治理施工过程中及竣工投入使用后,均应重视工程监测工作,监测的目的是为了了解滑坡在施工期间和运行期间的变形活动特征,验证钻孔揭露的滑带位置是否可靠,监测采用抗滑桩治理后加固效果,以便为进一步研究滑坡的成因机制、探讨治理设计方案的合理性及为竣工后施工质量的检验提供参考依据,保证加固后的稳定性和安全性。
关键词:滑坡;影响因素;抗滑桩;设计计算;监测一、公路滑坡防治技术概述1、公路滑坡分析公路滑坡是指公路及其沿线两侧不稳定的土体或岩体在重力及其外力作用下,沿一定的滑动面整体向下滑动的物理地质现象,它是山岭重丘区公路经常遇到的一种自然灾害,滑坡一旦发生,会给公路及其沿线造成严重损坏,同时会给公路沿线居民、单位等造成诸多不便,甚至造成生命、财产的巨大损失。
作用于滑坡的因素可分为自然因素和人为因素,也可分为长期作用因素、短期作用因素和周期性作用因素,但就其对形成滑坡的作用来说,一是改变坡体的应力状态,增大坡脚应力和滑带土的剪应力(即下滑力)的因素,如河流冲刷、开挖坡脚、坡上加载等改变坡形的因素;二是改变滑带土的性状减小抗滑阻力的因素,如地表水下渗、地下水位变化、水库水位升降、灌溉水和生产生活用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素;三是既增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏(如液化)的因素,如地震和爆破震动等。
结合实例论述高速公路滑坡体的成因及相关治理设计摘要:下文笔者主要通过对滑坡体的特征及工程地质情况、成因的分析,并对其稳定性进行了验算和评价,提出了相应的设计方案,以确保高速公路的正常运营。
关键词:高速公路滑坡体成因验算设计方案1 滑坡体特征滑坡在平面上呈一簸箕形,南北向长约405m,东西向宽160m,厚约3~13m,轴部最长,两侧稍短。
该滑坡体长405m,宽160m,厚约3~7m,滑体体积约为325920m3,属巨型牵引式黄土体滑坡,滑坡体物质为黄土状土和碎石土。
2 工程地质情况2.1地质构造该滑坡整体形态清晰,轮廓明显,滑坡后壁地形呈圈椅状,有明显滑坡壁,目前滑坡后壁较高并长满植被。
由于雨水长期浸蚀,滑体中部形成陡坎,陡坎下贯通型落水洞发育,平面上呈串珠状,呈近南北向分布,洞口0·2~1·0m不等,最大洞口直径近1·5m。
由于河水搬运,滑坡前缘大部分早期滑坡物质被冲蚀,近年人工垦植为耕地。
2.2岩土构成滑体组成比较简单,按其颜色、成份、力学性质可划分为两类,即黄土状土和碎石。
黄土状土:浅黄色,土质均匀,结构致密,含少量蜗牛壳碎片,夹少量碎石,稍湿,硬塑。
碎石土:灰黄色,成份以灰岩、为主,粒径以2~6cm为主,含量占60%~70%,充填物以亚粘土为主,稍湿,密实。
依据土工试验资料,滑坡体上部土体无自重湿陷性。
滑坡滑带土呈灰黄色,土质不匀,结构致密,滑坡上部的滑带土含灰黄色粘土块和少量碎石、角砾,下部为灰黄色卵石,稍湿,硬塑滑床为泥盆系中统三河口组片岩,灰黑色,变晶结构,节理、裂隙发育,岩体风化破碎,呈碎石-碎块状。
3 滑坡成因分析(1)地层条件:滑坡体主要为第四系堆积物,以碎石土为主,上部土体松散,有利于地表水入渗,下伏基岩为千枚岩,是较好的隔水层,易于在堆积物与片岩的接触面形成一薄弱层,在松散土体本身自重的作用下,有利滑坡的形成。
(2)水文地质条件:滑坡体后缘有较大的汇水面积,在暴雨或长时间降雨期间,地表水沿裂缝迅速下渗到滑床,基岩阻水,浸润滑动面,降雨集中,为滑坡体提供了关键因素;同时滑坡体两侧周边由于水流作用影响,形成了贯通落水洞,使滑坡体与周围土体切割分开,滑坡体在重力牵引作用下产生滑动。
公路施工中的滑坡危害及其防治措施摘要:随着社会的发展,公路工程得到了很大的发展。
就目前情况来看,公路施工中比较常见的一种现象是滑坡,它直接影响着公路的质量。
本文分析了公路施工中的滑坡危害及其防治措施。
关键词:公路施工;滑坡;防治措施1、公路施工中的滑坡原因分析1.1、滑坡前兆发生滑坡现象通常情况下都是会有前兆的,其主要表现在以下的方面:滑坡前缘有横向及纵向裂缝现象出现,且它的前缘土体也会有隆起现象。
滑体后缘裂缝的长度和宽度都呈现大幅度加快的状态,不断的有新裂缝产生,滑坡体后部快速下座,四周的岩土体会有一些松动的迹象以及出现小型塌滑现象。
滑带岩土体受到摩擦后会发生声响;同时,滑坡现象的发生就会出现一系列的崩塌与泥石流,严重影响了工程的施工与工后运营。
1.2、产生滑坡的内在条件内在条件主要是针对其斜坡体本身具备的地质地貌条件,其很容易造成滑坡现象。
主要分为以下几个方面:(1)地形地貌条件。
通常情况下,形成滑坡的发生是因为其处于一定的地貌部位和坡度。
主要是在地形高差偏大的山地、高原地区,高差与滑坡的形成是成正比的关系,一般是高差越大,就越容易形成。
不仅如此,它的形成也是需要适宜的斜坡坡度、高度和形态,这样的地形就很容易形成滑动的临空面,一般是下陡中缓上陡、上部成环状的坡形。
(2)岩土类型。
岩土体的性质和结构直接影响着滑坡的形成。
通常的情况下,如果外表不够坚硬,岩石不太完整,并且抗剪强度和抗风化能力也比较弱时就特别容易发生滑坡的现象。
(3)地质构造条件。
地质构造直接影响着滑坡活动,当组成斜坡的岩、土体被各种构造面切割,分离成不连续状态时,就非常容易形成向下滑动条件。
断裂构造面大大加快了斜坡岩土体的风化作用,斜坡很容易就有降雨等水流进入,使得岩体的整体性遭到了很大的破坏,地下水或地表水就会一直沿着断层滑动面运行,从而为发生滑坡现象提供了条件。
1.3、内外营力(动力)和人为作用的影响在一些地壳运动激烈的地区,或者是在人类活动比较多的地方,滑坡的机会比较大,主要是受到主观人为和客观因素的影响。
山区公路滑坡治理
要:本文以昆石高速公路滑坡路段为研究案例,探讨了滑坡产生原因,分析了山区公路滑坡治理的技术要点。
关键词:山区;公路;滑坡;治理
一、概述
山区公路由于受地形、地貌的影响,路基设计多为深挖高填,边坡的稳定与防护便得显尤为重要。
尽管设计部门精心考虑,山区公路因其特殊的地理条件,在修建之中与建成之后,滑坡仍不可遇见地发生,成为危害山区公路的主要病害之一。
本人便结合在昆石高速公路工程建设中所遇到的滑坡问题,谈谈滑坡治理。
二、工程概况
昆石高速公路滑坡路段为K22+900~K23+180,位于三家村段松茂互通立交范围内,是主线与匝B相结合部位。
该段路基开挖高度12米,于4月中旬开挖完毕。
该滑坡是4月底一场大雨之后产生的,滑动区长约175m,宽约80m,由三个大小不等的滑坡体组成。
其中I、II号滑坡已产生剧滑,III号不稳定体仍处于蠕变阶段,滑坡的产生,导致开挖成形的边坡及截水沟遭到严重破坏,并在路槽上形成规模可观的滑坡鼓丘。
三、滑坡原因分析
该段路基滑坡发生之后,我们多次深入现场对滑坡现状进行详细调查,分析滑坡外表地形滑动面,滑坡体的土质及饱水情况,以弄清形成滑坡的原因,对症下药及早整治。
根据地貌形态、地表植物表现特征等。
浅议康阳公路滑坡成因及防治措施康阳公路地处南秦岭褶皱带内,地质构造复杂,岩层褶皱、节理、裂缝发育复杂,岩体比较破碎,路线沿燕子河蜿蜒前进,沿线植被茂密,生态环境较好,在“5.12”汶川特大地震中,公路受到了不同程度的毁坏,在汛期次生灾害频发。
康阳公路基本为沿溪线,在康县至枫岭峡谷段由于两岸基岩出露,沟岸陡峭,危石出露较为普遍,在汛期时常产生大量落石,不仅砸毁路面,摧毁路基防护工程,而且形成严重的安全隐患。
在沟谷较为宽敞地段,由于地表多为残坡积土和坡积碎石土,极易受雨水冲刷,沿线坡积土胶结程度差,易失稳滑落,部分塌方地段虽然有很好的植被,但在雨水浸透后,稳定性急速下降,时常出现坍塌。
枫岭至铜钱坝段路线沿山腰布设,由于山坡坡度在30°~50°之间,路基多以挖方路基为主,仅在跨越支沟时为填方形式,此段路线边坡土质也为坡积土类,砂性土夹着卵石、碎石与孤石,挖方边坡自稳性差,滑塌现象严重。
在有地下水的路段,原有路基防护抗滑力不足,被土体挤出,引起路面隆起等病害。
填方边坡多处出现失稳滑移,大多是由于填方边坡支挡不足引起。
铜钱坝至阳坝段由于出露岩层为花岗岩,虽然风化严重,但边坡整体性较好,路基稳定,路面破坏较少。
针对常年滑坡、沉陷路段的路基应根据具体情况分别采取相应措施。
1)抗滑墙对路堑边坡相对较缓、滑塌体较小路段,设置仰斜式抗滑墙。
采用C15片石混凝土浇注,墙身后设置厚50cm砾石排水层,排除滑塌体内渗水。
抗滑墙顶面以上路堑坡面采用1:1或1:0.75的坡率开挖后,砌筑片石护面,以封闭坡面水,防止滑塌体产生近一步滑塌。
对路堑边坡相对较陡,滑塌体较大路段,在滑塌体外应设置衡重式抗滑墙。
2)抗滑桩对于路基建于滑坡体上的部分路段,导致路面沉陷,路基严重变形,应根据滑坡特点设置抗滑桩。
采用C25钢筋混凝土现浇,桩间距为5m,桩长应根据实际情况镶嵌于基岩上。
桩间设置M10浆砌片石挡土墙。
3)路肩式、路堤式挡土墙在半填半挖,邻河或较陡山坡填方一侧均应设置浆砌挡土墙,部分沿河路段,特别是受河水顶冲路段,沿河路基边坡沉陷、坍塌,侵占耕地或河流,为保证不侵占耕地,防止河流冲刷路基,应设置浆砌片石重力式挡土墙。
运营公路边坡养护中的几个案例正在运营的公路由于存在交通干扰、保通和车辆行驶安全等因素,其病害的治理往往与公路建设期间存在较大的差异。
当然,由于绝大部分边坡在工程建设期间已基本上进行了有效的处治,因此,公路运营期间边坡发生病害的频率与规模往往相对较低和较小。
因此,运营公路边坡病害一般具有如下三个主要特征。
1、规模较大的坡体病害相对较少,但由于受降雨等因素影响,规模相对较小的边坡与坡面病害相对较多。
如坡面冲刷、危岩落石、边坡滑塌等。
2、边坡排水功能降低,导致边坡带病作业。
3、有些边坡病害是建设期间的缺陷遗留所致。
由此,针对以上两个病害特征,结合公路运营的特征,其养护也存在如下两个特征。
1、工程措施多采用小型、轻型易于施作的工艺,不宜采用抗滑桩、大型挡墙等大体积圬工工程。
2、截排水工程放在首位。
这是由于很多既有边坡由于使用多年后原有截排水措施受损,功能退化,导致水对边坡的影响不断加大所致。
3、养护阶段边坡病害往往呈现“点多量小”的特点,故处治措施宜尽量减少多种工艺的采用,从而提高工程的可实施性。
案例1、某相邻两段边坡的坡率约为1:0.5~1:0.75,由于建设期间用于坡面防护的相应喷混植生的铁丝网和三维网规格、基材厚度与配比、固定筋等存在一定的缺陷,以及设计时将用于固定绿化基材的铁丝网悬挂于框架梁之上,造成边坡使用多年后在雨水的冲刷作用下造成原坡面防护工程失效,导致砂泥岩边坡风化严重,坡面风化剥落、落石掉块危及公路安全。
图1 喷混植生防护坡面病害图2 喷混植生铁丝网悬空图3 三维防护坡面病害处治方案考虑到这两处病害边坡相邻,故考虑采用一种工艺进行处治,以提高工程在现场施工时的可实施性,且考虑到区内圬工材料欠缺和缺乏环保性,故最终处治方案为统一采用喷混植生。
但应加强喷混植生应确保用于固定绿化基材的铁丝网和系统锚杆规格,并应确保铁丝网紧贴坡面设置,确保植物生长时能与大地接触而得以生存。
其次应加强绿化基材的合理配比、厚度,加强雨季期间草灌有效防护坡面作用发挥前的土工布覆盖。
文章编号:1009-6825(2012)32-0170-03公路滑坡防治与实例分析收稿日期:2012-08-20作者简介:李海喜(1972-),男,高级工程师李海喜(山西省交通规划勘察设计院,山西太原030012)摘要:通过对滑坡类型及成因的认识,采用数值模拟及相关规范规程计算,针对性的制定相应的解决措施,并通过实例来阐述治理方案的重要性,以期有效、经济、合理的解决公路上的地质灾害。
关键词:地质灾害,滑坡,数值模拟,实例分析中图分类号:U418.56文献标识码:A1概述伴随着国民经济的快速发展,公路交通也迎来了前所未有的发展机遇,高速公路、干线公路犹如雨后春笋,蓬勃发展。
然而由于我省地质复杂多变,公路在建设、运营的过程中,公路的地质灾害频繁发生,给安全运营带来严峻的考验。
公路工程自身的特点是一项空间跨度很大的带状体,跨越不同的地区,不同的地质环境。
随之而来的会影响到周边的生态环境与地质环境,并形成了我们常见的几类典型公路地质灾害,如:滑坡、崩塌、泥石流等。
在公路地质灾害频繁发生的今天,如何防范地质灾害是我们公路人应该时时刻刻提醒自己的责任。
我省在经过10年的快速公路建设期,总结出公路地质灾害研究主要的指导思想是“以防为主、防治结合”。
首先从理论上分析公路地质灾害产生的原因,期间结合现场勘查,对灾害进行细致合理的分类与评估,针对性的提出解决办法,并尽可能的应用推广到其他项目中,从而减少此类事件造成的损失。
在众多公路地质灾害中,滑坡是最常见也是危害较严重的一种,本文就滑坡为研究对象,进行相应分析并提出处理措施。
2滑坡的认识及形成原因斜坡上的岩体或土体因种种原因在重力作用下沿一定的软弱结构面发生整体顺坡下滑的现象或过程称为滑坡。
我们对滑坡可以从滑坡的体积、滑坡的滑动速度等几个方面认识。
体积上:小于10ˑ104m3为小型滑坡,10ˑ104m3 100ˑ104m3为中型滑坡,100ˑ104m3 1000ˑ104m3为大型滑坡,大于1000ˑ104m3为巨型滑坡;滑动速度上:肉眼难以看到运动,只能通过仪器观测才能发现的称蠕动型滑坡,肉眼可以观察到且每天滑动数厘米到几十厘米的称慢速滑坡,每小时滑动超过十厘米到数米的称中速滑坡,每秒滑动在数米以上的为高速滑坡。
从地质上来看,由于我省处于黄河中游峡谷和太行山之间,地层发育全面,在其地层中二叠系、石炭系的煤系底层发育全面,是主导省内频发滑坡的主要原因之一。
从地质构造来看,山西断隆属中朝准地台近中央部位,北抵内蒙地轴中部,南接秦岭褶皱系,西边是鄂尔多斯台坳,东以太行山东侧大断裂为界同华北断坳分开。
省内地层在多次构造作用下,岩浆岩分布较广泛,第三系以前的灰岩、砂岩、泥岩及煤系地层,岩层破碎,节理裂隙发育,风化程度高,区域性的第四系的黄土以及堆积土,松散,强度低,对山西省高速公路滑坡的分布具有控制性因素。
大量的降雨也会对滑坡有很大影响。
其主要表现在,大量的雨水没有及时排出,下渗到土层中,使斜坡的土石层饱和,导致增加斜坡的重量,土石层的抗剪强度降低,滑坡出现。
其次地震也会对滑坡有较大作用。
地震的剧烈震动会导致斜坡内土石结构发生变化与破坏。
原有结构由于震动发生松动、撕裂等,并且在地震过程中地下水位持续变化,这样对斜坡稳定有着极其不利的影响,并且伴随地震会有几次甚至是几十次的余震,在余震的反复冲击力下本来不稳定的斜坡体就发展成了滑坡。
3滑坡防治措施实际中滑坡的产生并非单一因素造成的,它是多个因素共同作用的结果,只有通过现场勘察和分析计算后才能给出实际的防治结果。
3.1消除和减轻地表水和地下水的危害为了减少因地表水造成的危害,在滑坡边界修截水沟,在滑坡区内修排水沟,在表层覆盖浆砌片石,防止地表水下渗。
为了排出地下水,应结合当地的地质结构特征和水文地质条件,排水方法有:水平钻孔疏干;垂直孔排水;竖井抽水;隧洞疏干;支撑盲沟。
3.2改善边坡岩土体的力学强度改善岩土的力学强度,增强抗滑能力可以有效的提高滑坡的稳定性。
在实际工程中常见的措施有:1)削坡减载,用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。
削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。
此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。
2)边坡人工加固,常用的方法有:修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;SNS边坡柔性防护技术等。
4滑坡防治实例分析4.1工程概况某高速公路滑坡里程范围为K178+965 K179+180。
拟设路线横穿滑坡段工程类型为挖方路堑。
该平面上呈厚舌状,主轴长约240m,宽约140m,总面积约33600m2,滑体最大厚度约38.6m,平均厚度约20m,总体积约75万m3,属于中型牵引式滑坡。
主滑动方向59ʎ,垂直于路线走向,前缘位于路线中心。
滑坡区属于黄土丘陵区地貌。
受雨水冲刷,地表形成支离破碎的沟壑地形。
侵蚀冲沟方向为北东至南西向,宽度为20m 110m,切割深度9m 49m,呈树枝状形态。
小面积的基岩出露于沟底两侧。
滑坡位于一北西向黄土梁上,坡角17ʎ 22ʎ,平面上呈扇状,地形呈近阶地状,两侧以冲沟为界,西侧冲沟切割较深,基岩裸露,东侧冲沟深约20m,均为黄土冲沟;滑坡后缘高程990m 1001m,前缘高程921m 924m,相对高差60m 70m;滑坡中部发育有多处错台、裂缝及塌陷,错台高度0.1m 1.5m,裂缝宽·071·第38卷第32期2012年11月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.38No.32Nov.20120.1m 1.5m ,滑坡总体图见图1。
图1滑坡总体图4.2数值及计算分析结果1)滑坡体主轴横断面数值模拟,模型如图2所示,参数取值见表1。
图2滑坡主轴横断面数值模拟0.00026.25052.50078.750105.000表1滑坡体主轴横断面数值模拟参数取值名称序号1234普通软弱岩石次坚硬岩石坚硬岩石类型莫尔—库仑莫尔—库仑莫尔—库仑莫尔—库仑弹性模量E 500050000200000600000泊松比v 0.30.30.250.2容重Y 18232526容重(饱和)19232526粘聚力C 16.6202050摩擦角φ11.8333540抗拉强度/tonf ·m -2222040K 00.50.711.5计算所得位移图见图3。
平面单元应变应力图见图4。
平面单元剪应变图见图5。
图3主轴横断面位移0.00026.25052.50078.750105.000DISPLACEMENT DXYZ ,m2.8%4.0%4.1%4.0%4.3%4.3%4.2%4.3%4.0%4.7%4.5%5.2%5.1%4.8%12.6%27.1%+3.18505e-001+2.98599e-001+2.78692e-001+2.58786e-001+2.38879e-001+2.18972e-001+1.99066e-001+1.79159e-001+1.59253e-001+1.39346e-001+1.19440e-001+9.95329e-002+7.96263e-002+5.97198e-002+3.98132e-002+1.99066e-002+0.00000e+0002)采用传递系数法折线形滑面稳定系数F s 计算公式对滑坡进行计算,计算模型见图6。
滑坡推力计算简表见表2。
表2滑坡推力计算简表滑坡主轴断面计算参数c /kPa φ/(ʎ)16.611.8剩余下滑力kN 稳定系数409.40.9870剩余下滑力/kNK =1.205683.6滑坡稳定性分析:通过数值模拟及传递系数法计算分析,天然状态下,其最终稳定系数为0.9870,说明滑坡目前处于不稳定状态,与野外定性评价滑坡整体稳定性结果及检测数据基本吻合,检测数据结果见图7。
图4平面单元应变应力0.00026.25052.50078.750105.000HO -PLSTRN STRESS SXX ′,tonf/m 25.0%13.7%13.5%11.5%17.0%12.8%12.1%9.8%3.0%0.9%0.2%0.2%0.2%0.1%0.0%0.0%+1.76332e+000-5.16381e+000-1.20909e+001-1.90181e+001-2.59452e+001-3.28723e+001-3.97994e+001-4.67266e+001-5.36537e+001-6.05808e+001-6.75080e+001-7.44351e+001-8.13622e+001-8.82893e+001-9.52165e+001-1.02144e+002-1.09071e+002图5平面单元剪应变图0.00026.25052.50078.750105.000HO -PLSTRN STRAIN Max Shear ,None0.0%0.0%0.1%0.2%0.3%0.5%2.1%4.5%5.9%7.4%8.4%8.9%8.8%8.1%10.2%34.8%+2.25964e-002+2.11891e-002+1.97819e-002+1.83746e-002+1.69673e-002+1.55600e-002+1.41527e-002+1.27454e-002+1.13381e-002+9.93084e-003+8.52356e-003+7.11627e-003+5.70898e-003+4.30170e-003+2.89441e-003+1.48712e-003+7.98367e-005图6滑坡主轴断面计算模型(单位:m )2.1012.73.1030.1038.583.1555.7918.0481.631∶10.61∶11.21∶1.01∶4.01∶9.11∶2.80.0500.000-0.050-0.100-0.150-0.200-0.250-0.300-0.350-0.400-0.450mL2L3L5L8L9L14L163.254.244.214.184.154.124.94.64.33.313.28 4.27日期图7滑坡监测点沉降变化折线图4.3处治方案方案构成:1)卸载土方;2)设置片石混凝土抗滑墙;3)设置干砌片石挡渣墙;4)完善排水构造物设置和裂缝及陷穴的回填。
图8主轴横断面处计算模型10kV 电杆未卸载部分路中心线抗滑墙按设计方案处治后:主轴横断面处1.20的安全系数下,未卸载部分主轴断面剩余下滑力为10644kN (对应模型见图8。
未卸·171·第38卷第32期2012年11月李海喜:公路滑坡防治与实例分析文章编号:1009-6825(2012)32-0172-02贫混凝土基层沥青路面结构力学分析收稿日期:2012-09-03作者简介:乔琳(1988-),女,在读硕士;曹花丽(1988-),女,在读硕士;江磊(1988-),男,在读硕士乔琳曹花丽江磊(烟台大学土木工程学院,山东烟台264005)摘要:在路面结构参数均不变的情况下,基于BISAR3.0程序对路面结构应力进行分析,对双圆均布竖向荷载不同作用点位的应力进行了计算,得出不同点位沿路面深度方向的剪应力和正应力的分布规律,并研究出了面层与基层的薄弱部位。