公路路基边坡破坏的形式及防护措施

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:卯明飞
[导读] 摘要:公路路基边坡防护中,相关人员需掌握其损坏原因、分析损坏形式,针对可能出现的问题采取合理的预防、防护措施,结合多种技术措施解决存在问题,保证边坡质量和稳定性,确保公路工程质量、稳定性和安全性满足使用需求。
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        摘要:公路路基边坡防护中,相关人员需掌握其损坏原因、分析损坏形式,针对可能出现的问题采取合理的预防、防护措施,结合多种技术措施解决存在问题,保证边坡质量和稳定性,确保公路工程质量、稳定性和安全性满足使用需求。
        关键词:公路工程;路基边坡;破坏形式;防护措施
        引言
        路基边坡的变形破坏形式是多种多样,不同类型的边坡,其稳定性的影响因素也是各不相同,所以讨论影响边坡失稳的因素不能一概而论。在实际工程设计中,必须要坚持问题导向、因地制宜,这是确保公路安全、生态环保以及减少公路边坡失稳现象的根本所在。
        1公路路基边坡破坏形式和原因分析
        1.1 填方边坡
        在填方边坡中,其主要的损坏为开裂、沉降变形及滑坍等;损坏的原因主要有如下几个方面:一是填方路段不良地质变化引发的路基边坡损坏,如因路基施工及车辆荷载的影响,使地基土体内部应力及含水情况发生变化,出现不良地质破坏;二是设计方案不合理及施工质量导致的损坏,如填料的选用、边坡坡率、施工工艺及压实度等不满足规范要求等;三是受到外界因素的影响产生的损坏,如地表水的冲刷,地下水的侵蚀软化路基土体,温度、湿度的反复变化影响以及地震和人为破坏等。
        1.2 挖方边坡
        人工开挖的石质边坡,其强度要符合边坡的稳定性要求。但受降雨和融雪等影响,挖方边坡不可避免会出现一些损害,主要的损坏形式有三种,即落石型、滑坡型和流动型崩塌。首先是落石型崩塌,这种灾害主要出现在节理裂隙较为发育、边坡较陡的岩质边坡,岩体沿不利节理裂隙面活动。同时渗水、冻融的反复影响下,裂缝会持续扩大,降雨又会使其中充满水,进而在侧向静水压力下引发崩塌。硬岩下卧软弱层也会出现这种情况,需对其及时严格控制,避免落石威胁到道路行车安全。其次是滑动型边坡,在外力作用下岩层被剪断,一般在路基和存在软弱夹层的层间出现沿软岩顺层滑动现象,造成路基坍塌。施工爆破挖掘过程中,岩体间的稳定性也会遭到破坏,如果在基岩上覆盖了松散的堆积物,就会使其沿地质分界面形成坍塌。最后是流动型崩塌,主要是在雨水冲刷下引发小岩屑、岩石风化土的流动,这些沉积物质比较松散,因此易受雨水冲刷影响,导致路基坍塌。在平常维护保养中发现这种现象时,需及时采取支挡或清除处理,避免危害加剧影响到交通安全,引发交通事故和经济损失等。
        2公路路基边坡失稳的影响因素
        2.1内在因素
        一般来说,边坡失稳的内因主要是受到路基边坡的工程地质条件的影响,包括路基边坡的空间分布、岩土体组成、岩体结构面发育情况等。内在影响因素决定着边坡失稳破坏的形式和规模大小,对路基边坡的稳定性起着决定性的作用。路基边坡的空间分布主要受坡面的产状、坡率、坡高、坡底宽度及坡面几何形状等影响,其中边坡的产状和岩层产状的组合关系对边坡失稳破坏的影响非常大,一般来说,边坡为顺层边坡,则边坡稳定性较差,反之,稳定性较好。因此,无论是土质边坡还是岩质边坡,坡率越陡边坡的稳定性越差,边坡高度越高边坡的稳定性也越差。边坡的岩土体的结构组成决定着边坡失稳的模式。失稳模式一般分为圆弧滑动、平面滑动、折线滑动等,对于土质边坡来说,其失稳模式主要为圆弧滑动,岩质边坡的失稳模式主要为局部崩塌、平面滑动、折线滑动等。
        2.2外在因素
        (1)降雨对边坡稳定性的影响主要为雨水对边坡的冲刷和降雨下渗形成地下水。降雨冲刷作用增加边坡荷载,影响边坡稳定性。地下水是导致边坡失稳的重要外在因素,其不利影响主要表现为动水压力、降低岩体强度和增加孔隙水压力等几个方面。地下水渗流形成动水压力,在动水压力的影响下,边坡岩体裂隙贯通,导致坡体不断被掏空。

地下水软化岩体结构面中的充填物,使得岩体的抗剪强度降低,进而导致边坡失稳破坏。降雨后,雨水在重力的作用下,沿着岩土体中的裂隙向里流动,使得边坡内孔隙水压力增大,对边坡稳定性造成破坏。(2)工程活动对边坡影响主要表现为坡顶加载、削坡和边坡开挖。坡顶堆载一方面会增加坡体的下滑力,使边坡条件进一步恶化;另一方面也加大了坡顶张拉力和坡脚剪应力的集中程度,降低了边坡稳定性,进而引起边坡失稳。削坡往往会导致坡脚面或软弱夹层的覆盖层变薄或切穿,减小坡体滑动面的抗滑力,由于边坡的下滑力没有相应减小,会给边坡的稳定性造成破坏。边坡开挖会破坏边坡岩体内部的初始应力平衡,导致边坡的位移场变化,进而破坏边坡。
        3公路路基边坡防护措施
        3.1要及时消除来自地表水和地下水的危害
        地表水和地下水能够对公路工程路基滑坡产生直接影响,过多的水分会对公路路基的稳定性产生严重影响,所以如何消除水对于路基边坡的危害就成为了防治公路路基滑坡现象出现的最关键环节。(1)做好清除地表水的工作。排除地表水是公路工程路基建设过程中必不可少的环节,其能够有效降低滑坡出现的概率。对此需要应用一种能够长期使用的有效措施。例如,可以在滑坡所处范围之外设置截水沟、引泉、滑坡体上的地表水排水沟以及滑坡区的绿化带等方式。排水工作主要是为了拦截、旁引滑坡区外的地表水或者是将易滑坡区域的雨水及泉水进行排除,使其达到阻止地表水流入滑坡区域内的目的。(2)做好清除地下水的工作。相对于将地下水都在某个位置而言,流通是清除地下水最为有效的措施,一般情况下所应用的方式有三种:(1)支撑盲沟,除了排水还能够起到支撑作用;(2)设置截水沟,拦截水流或者是将其引流到斜坡区域的外围;(3)仰斜孔群,通过在水平位置进行钻孔,引出其中的地下水,并将其排除。除此之外,还可以通过设置盲洞、渗管以及垂直钻孔等形式达到清除地下水的目的。(4)尽可能避免水库及河水的水体对滑坡体坡脚的冲刷。可以在滑坡体的上游修建能够将主流向对岸进行引流的堤坝,并且可以在滑坡体的前端抛石、铺设石笼以及修建钢筋混凝土排水管,从而达到稳固滑坡体的目的。
        3.2调整外形,增设抗滑坡设施
        公路工程一般在防治滑坡的时候,会采取削坡减重的形式来应对坡体存在的“上重下轻”的问题,达到降低滑坡体重心的目的,从而有效提高滑坡体的稳定性。同时还可以合理增加构筑物进行支撑,缺乏结实有效的构筑物的支撑,滑坡体很容易出现严重的滑坡情况,而通过合理构建支撑工程,能够有效维持坡体的重心平衡状态,帮助其快速稳定。一般而言,抗滑挡墙、抗滑桩以及抗滑挡板等都属于有效的支撑建筑物。例如某公路路基在施工建设过程中出现滑坡情况,因为其滑坡的体积较大,并且滑坡下面缺乏有效的支撑,地基自身强度相对较薄弱,所以存在较大的滑体推力,对于此情况建议使用抗滑桩实现对滑坡体滑坡前缘的有效支撑,确保滑坡后不会再出现局部位移或坍塌情况,采取全埋植式结构的抗滑桩。
        3.3增加边坡岩土体的力学强度
        在公路工程路基施工过程中,需要采取修筑挡板和护墙的形式来强化对于不稳定岩石的支撑;应用抗滑桩进行阻滑支撑;使用凝固灌浆法强化边坡岩土体的自身强度;对有裂缝或软结构面的岩体边坡进行加固;在公路路基两边种植灌木和草皮等植物,依靠植物固化土壤,尽可能降低地表水及降水对于路基的冲刷,有效改善边坡岩土体的力学强度,提高公路路基的抗滑能力。
        结束语
        对于公路路基滑坡的现象需要及时预预防,在施工的过程中,施工方需要及时、认真落实相关勘测工作,充分了解施工道路的地质情况,有效整治可能导致滑坡现象出现的行为,尽可能将滑坡现象出现的概率降至最低,切实保障公路运输的安全、可靠。
        参考文献:
        [1]王同俊.公路路基边坡病害及防护措施关键探索[J].智能城市,2019,5(20):65-66.
        [2]管涛.公路路基边坡病害的防护与治理[J].商品与质量,2019(29):135.
        [3]张旭阳.浅谈公路工程路基施工质量控制技术[J].价值工程,2018,37(30):158-159.
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