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)災難現(xiàn)象,給公路建設、運營帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此在公路建設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,為二程技術(shù)人員在實際工程中選用合理的評價方法和防治措施提供參考。
1、公路邊坡病害的分類
邊坡病害可分為以下3類。
1、1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。
1.2崩塌
所謂崩塌是整體巖土塊脫離母體,忽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。
1.3剝落
所謂剝落是指邊坡表層受風化,在沖刷和重力作用下,不斷沿斜坡滾落。2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”。
2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。
2.1穩(wěn)定性定性分析
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,判定邊坡的穩(wěn)定程度。
2.1.1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,可以將需要判定邊坡穩(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)等與四周的穩(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,分析判定邊坡的穩(wěn)定性。將需要評價的邊坡與四周尚屬穩(wěn)定斜坡的地貌特征進行對比,并對當?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,大致判定邊坡的穩(wěn)定程度。
2.1.2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,即可定性地判定邊坡的穩(wěn)定性。
2.1.3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,把握了這些變形跡象就可以判明斷坡當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,這是判定邊坡穩(wěn)定性的直觀而可靠的一種手段。
2.2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。
在應用上述方法分析邊坡穩(wěn)定性時土力學指標的取值是非常重要的部分,也是關(guān)鍵部分,取值的正確與否直接影響到計算的結(jié)果。邊坡穩(wěn)定系數(shù)計算所用計算參數(shù)主要有滑體重度、滑帶土粘聚力及內(nèi)摩擦角,滑帶土力學指標可采用試驗、查閱類似滑帶土相關(guān)力學指標資料和經(jīng)驗綜合取值。
3滑坡防治措施
3.1防治原則
在選擇滑坡防治措施前,要具體調(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)復雜的大型滑坡,可以繞避時應盡量繞避。當繞避有困難或在經(jīng)濟上顯著不合理時,應視滑坡規(guī)模、公路與滑坡的相互影響程度、防治費用等條件設計幾種具體方案比選。對于可能忽然發(fā)生急劇變形的滑坡,應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,以采取相應的治理措施。對于施工及運營中產(chǎn)生的大型滑坡,應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。對于古滑坡應采取預防措施,避免其復活或產(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。但應注重調(diào)整路線平、縱面位置,以求整治簡單、工程量小、施工方便、經(jīng)濟合理。路線通過滑坡位置,一般滑坡上緣或下緣比滑坡中部好?;孪戮壍穆坊嗽O成路堤形式以增加抗滑力;滑坡上緣的路基宜設成路塹形式,以減輕滑體重量;對于窄長而陡峭的滑坡,可采用旱橋通過。滑坡整治之前,一般應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,采取相應的措施。