山西黄土地区公路边坡破坏模式分析
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黄土地区路堑边坡生态防护设计摘要:本文首先从黄土特性进行分析研究,从而提出生态防护的必要性,并结合某沿黄旅游道路提出了切实可行的边坡生态防护形式,值得进一步研究和推广。
关键词:黄土地区;道路边坡;生态防护引言:随着我国经济的高速发展,交通基础设施建设也迎来了飞速发展,特别是黄土地区道路建设,边坡开挖破坏了原有的植被覆盖层,导致出现大量的次生裸地及严重的水土流失现象,加之黄土地区生态脆弱、自然修复能力差,加剧了生态系统退化。
随着人们环保意识的不断增强,生态发展理念越来越受到重视,黄河流域生态保护及高质量发展上升为国家战略,边坡生态防护技术得到大力推广和应用,本文以甘肃某沿黄旅游道路边坡生态防护为例,介绍了边坡生态防护技术,以期为黄土边坡生态防护应用提供相应的参考。
1黄土特性黄土或黄土状土是一种多孔隙、弱胶结的第四纪沉积物。
黄土具有颜色淡黄至褐黄、大孔隙、结构疏松、具直立节理(破坏时能保持直壁)、常含有盐类(主要为碳酸盐与硫酸盐)、成分均匀无层理和遇水具有湿陷性等显著特点。
1.1典型物理化学性质黄土的颗粒粒径大部分在0.25mm以下,主要以粉粒(0.05~0.005mm)为主,含量多大于50%,一般士颗粒粒径大小在0.002~200mm之间。
黄土中的化学成份主要为Al2O3和SiO2,二者含量占总量的60%,其他化学成分还有CaO、Feo 等。
1.2物理力学性质黄土物理力学性质的特殊性表现为压密性、振陷性和湿陷性这三个方面。
黄土在动静荷载及浸水后,均可引起振陷变形、湿陷变形和压密变形,振陷变形与湿陷变形分别以振动和浸湿作为诱发因素,使黄土的结构破坏而发生附加湿陷,有时则表现为黄土液化。
总之,黄土的特点可以概括为孔隙比大、含水量低、粘聚力高,部分黄土具有湿陷性。
湿陷性黄土结构松散,抗冲刷能力差。
当黄土边坡坡面受到雨水冲刷时水土流失严重,有发生滑塌的可能。
2黄土地区边坡实施生态防护的必要性黄土地区千沟万壑,地势起伏变化很大,自然地形导致黄土地区的道路高填深挖边坡较多,如果边坡全部采用工程防护措施,那么工程量就非常大,而且黄土地区圬工资源不足,需要大量外运,这也增大了工程建设成本,又由于黄土地区土壤贫瘠,生态脆弱,破坏后不易恢复,因此单纯的圬工防护并不利于生态的恢复。
黄土斜坡路基边坡的稳定性分析及治理措施路基边坡治理工程是防止路基病害、保证路基结构稳定、改善道路景观环境、保护生态平衡的重要措施。
文章对影响黄土斜坡路基边坡稳定性的因素进行了分析,并提出了几点治理措施。
标签:黄土斜坡;路基;边坡黄土是具有独特性质的土壤,其颗粒较细,内部的粉砂含量较高,通常超过50%,因此,其结构一般较为疏松,通常具有渗透性、湿陷性并且容易坍塌。
在我国,黄土主要分布在西北地区。
在黄土地区的道路交涉中,路基的填筑材料主要以黄土为主,这就很容易出现边坡病害。
加强边坡的治理工程,是路基建设和维护工作中的重点项目。
1 影响黄土地区斜坡路基边坡稳定性的因素黄土地区由于其土体特点和自然环境特点,对斜坡路基边坡稳定性影响的因素较多。
1.1 黄土地区土体的特点黄土中的砂粒含量超过50%,黄土中的黏粒通常附着在砂粒的表面,这就和砂粒形成了共同的支承结构,但是由于其结构比较松散,通常稳定性较差。
黄土的湿陷性对结构稳定性的影响较大,黏粒的存在会极大的抑制湿陷性对黄土结构稳定性的影响。
黄土的湿陷性还与黄土中的水溶盐有很大关系,黄土中的水溶盐主要包括难溶盐、方解石、岩盐、钾盐等。
这些水溶盐在黄土中几乎都会有一定量的存在,这对黄土的湿陷性有两方面的额影响。
部分盐类会抑制黄土的湿陷性,如碳酸钙;另外一部分却会增加湿陷的发生几率。
1.2 雨水的冲刷侵蚀根据侵蚀破坏的程度不同,坡面冲刷可以分为片蚀、够到冲蚀、冲刷坑及冲刷性坍塌。
除此之外,还有一些在混凝土护面墙防护的情况下,容易发生潜蚀性冲刷。
边坡表面在雨水冲刷侵蚀后发生坍塌,是侵蚀过程中发生的最严重破坏。
黄土路基边坡中发生冲刷性坍塌的部位主要集中在边坡介质突变部位。
潜蚀性冲刷指边坡坡面在做好混凝土墙防护后,水流沿着护面与坡面结合的缝隙处向下渗透,慢慢侵蚀护坡内部的土体。
潜蚀性冲刷往往会对护坡结构造成破坏,使其失去稳定性。
特别是在湿陷性黄土地区,由于黄土发生湿陷性变形,就容易造成护面与坡面发生脱离,这中间就会形成较大的缝隙,从而让潜蚀性冲刷更明显,破坏程度也更强。
黄土滑坡类型及变形破坏机制 (图文)黄土滑坡类型及变形破坏机制 (图文)论文导读:虽然黄土滑坡研究取得了一系列成果,但在治理过程依然存在着很多困难,主要原因是由于建设工期短,许多在一线工作的同志缺乏经验,因此,这里选取对不同类型的黄土滑坡进行分类,并且对破坏机制进行分析,希望能为广大滑坡工作者有所帮助和借鉴意义。
根据滑坡体物质组成及滑面的发育位置,可将其进一步划分为黄土层内滑坡、黄土接触面滑坡、黄土泥岩顺层滑坡和黄土泥岩滑坡四种基本类型(表1)。
其中黄土层内滑坡和黄土接触面滑坡一般为这种变形破坏模式。
这种拉裂面的形成机制与压应力作用下格里菲斯裂纹的形成扩展规律近似,所以它属压致拉裂。
关键词:黄土滑坡,类型,变形破坏,机制随着西部经济的快速发展,黄土地区成为新的经济增长点,工程建设项目日益增多,伴随着的边坡失稳现象也日益增多,其中黄土滑坡是黄土边坡失稳破坏的最主要类型。
据不完全统计仅陕西就已经发生黄土滑坡1131处,兰州地区1300余处,甘肃东部4576处,且这一数字随着黄土地区经济的发展不断增加而继续增长。
黄土滑坡因其具有频发性、广泛性、复杂性、灾难性而威胁人民生命财产和水、电、交通等工农业设施安全,已经成为黄土地区一种典型的、至今依然不能有效根治的灾害现象。
由于黄土滑坡严重限制了黄土地区经济发展,威胁黄土地区人民的生命财产安全,因此,黄土滑坡灾害受到了空前重视。
众多学者、专家、工程技术人员在黄土滑坡的类型、机理、成因、预测预报、防治措施等方面做了大量研究,取得了一系列成果。
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虽然黄土滑坡研究取得了一系列成果,但在治理过程依然存在着很多困难,主要原因是由于建设工期短,许多在一线工作的同志缺乏经验,因此,这里选取对不同类型的黄土滑坡进行分类,并且对破坏机制进行分析,希望能为广大滑坡工作者有所帮助和借鉴意义。
1 黄土滑坡的基本类型地层岩性是滑坡发育的物质基础,也是滑坡研究和防治中首先查清的问题。
黄土高边坡稳定性分析和治理建议一、概况省道S321公路位于山西省吕梁市交口县,公路外侧为居民住房,后边坡为黄土高边坡,坡顶部分为填土,为拟建工程场地平台。
地形地貌为典型的梁峁状黄土丘陵地貌,地形切割剧烈,沟谷多呈"V"字型。
植被稀少,水土流失严重。
坡底部长约400m,坡顶宽约395m,坡高约40m,坡角为20°~45°,顶部较陡,边坡外边缘距离公路转弯外公路界为15m。
由于近年来人工因素干扰较為严重,且为保证公路边居民和场区边缘的安全,特进行该边坡的稳定分析,并提出治理方案。
二、工程地质条件根据现场勘察结果,场地地层主要有7层,组成边坡体土层主要有5层,分别介绍如下:(一)地层岩性第①层素填土(Q42ml):褐黄色,稍湿,稍密,主要以粉土为主,主要是人工填筑而成,含少量钙质结核和白色菌丝。
该层全场分布,层厚介于0.3~4.6m之间。
第②层湿陷性粉土(Q3al)黄褐色,稍湿,稍密,大孔隙,无光泽,摇振反应中等,干强度和韧性低,含少量钙质结核和白色菌丝。
层厚介于0.6~3.4m之间。
第③层粉土(Q3al)黄褐色,稍湿,稍密-中密,无光泽,摇振反应中等,干强度和韧性低,含白色菌丝及少量钙质结核。
层厚介于0.6~8.8m之间。
第④层粉质粘土(Q2al)褐黄-褐红色,硬塑,稍有光滑,无摇振反应,干强度和韧性中等,含浸染状氧化铁和钙质结核。
层厚介于0.9~6.0m之间。
第⑤层粉土(Q2al)黄褐色-褐黄色,稍湿,密实,无光泽,摇振反应中等,干强度和韧性低,含大量钙质结核和姜石,局部夹有0.1-0.2m的姜石层。
该层未揭穿,最大揭穿厚度为43.1m。
第⑤1层粉质粘土(Q2al)棕红色,硬塑,稍有光滑,无摇振反应,干强度和韧性中等,含锰化斑点和少量钙质结核。
层厚介于2.1~5.8m之间。
第⑥层卵石土杂色,稍湿,密实,母岩成分以石灰岩及砂岩为主,颗粒呈浑圆状,颗粒级配一般,充填物成分为中粗砂。
黄土公路边坡冲刷破坏影响因素和防治对策尹超,田伟平,马保成随着西部大开发的逐步深入,黄土地区公路建设发展迅猛。
我国已经积累了黄土地区公路建设的宝贵经验并成功运用于工程实践,对公路建设起到了积极的推动作用。
黄土地区地形、地质以及气候等自然条件复杂,公路边坡暴露于空气中,易受水流和风蚀的影响,造成边坡表面土体风化、结构疏松,加之特殊的物理特性和水理性质,黄土边坡在受降雨击溅和坡面水流冲刷作用后易产生较大规模的冲蚀破坏,且易发生陷穴、暗沟等灾害,甚至导致边坡失稳,使行车受阻或者交通中断,产生严重损失和不良的社会影响。
2011年雨季,陕北黄土地区公路水毁灾害频发。
8月14日晚8时左右,榆林市清涧境内突降大雨,降雨时间长达2h之久,造成清涧公路段所辖路段G210和S205多处水毁。
8月18日至22日,延安市宜川境内连续遭受中到大雨袭击,大量的塌方、泥石流致使G309行车困难,并造成S201等部分路段的排水设施水毁,威胁公路行车安全,经济损失过百万元。
黄土地区公路边坡坍塌、路面淤泥、边沟淤塞等水毁类型十分多见,且点多面广,给公路养护部门及时清理维护带来极大的困难。
研究影响黄土边坡冲刷程度的因素及其作用特点对灾害预警和设置防护设施具有重要意义,国内外很多学者基于模型现场试验等方法对此进行了研究,例如,陈江南、史学建等采用百年一遇暴雨径流试验的方法,研究了植物防护对黄土地区高速公路边坡水土保持效果的影响;武红娟、徐伟通过现场模拟降雨的边坡冲刷试验,研究了在不同坡比和冲刷流量的情况下累计冲蚀量和含沙率的变化规律,从而确定黄土边坡抗冲刷能力的最优坡比;高德彬、倪万魁等通过现场模拟降雨,研究了降雨对黄土路堑高边坡的侵蚀机制,分析了裸露边坡和植被防护边坡的破坏特征以及径流特征、冲刷量的变化规律。
目前,国内的研究主要集中于某一种因素对黄土边坡冲刷的影响,而对于各种因素对边坡的综合影响研究不多。
一、黄土边坡冲刷现象分析黄土地区气候特点较为特殊,多属干旱、半干旱地区,多年平均降雨量较少(约为200-650mm),蒸发量较大。