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[高速公路边的房子]浅谈高速公路边坡防护中的问题

来源:知识百科 时间:2019-04-26 点击: 推荐访问:高速公路边坡防护网

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摘要:贵州是全国唯一没有平原支撑的内陆山区省份,丘陵地带分布较广,高速公路修建里程长,公路建设中边坡比较多,施工难度大。高速公路的大量修建,对边坡工程提出了更高的要求。本文针对高速公路边坡防护中出现的滑坡以及边坡病害、地质灾害、特殊岩土等一系列特殊和突出的边坡病害问题开展了大量研究,给出了有关的解决方法。
  关键词:高速公路;边坡防护;问题处理
  
  改革开放以来,我国的公路建设有了较大的发展,到2001年底,全国高速公路通车总里程已达1.9万公里。按国家发展总体目标,2010年高速公路通车总里程将达6.5万公里。
  与水利、矿山、城市建设不同,高速公路和铁路都是线状工程,要穿越不同的地貌单元和岩层分布区,其遇到的边坡使用年限较长,属永久性边坡工程。它涉及的边坡以点多、线长、类型多为特点。20世纪末,随着高速公路向山区延伸,由于特殊的地形和地质环境,在建设中出现了很多高边坡和滑坡问题,在边坡防护时发现许多边坡早已变形。出现的大规模滑坡和高边坡病害,引起了交通部各级领导的重视,加强了高速公路边坡的防护意识和防护措施。
  以贵州三(穗)- 凯(里)高速公路为例,全长88.2km,边坡405处,其中高于30m的190余处。自施工以来30%以上(K100-K122段达70%)的边坡在开挖过程中或施工完毕后发生变形破坏。从区域地质而言,本区位于贵州东南部,是贵州基底构造层大面积出露区,岩层古老,经过了多期次的构造变动,其中以燕山期的北东、北北东、北西西构造最为显著。
  在高速公路边坡防护问题中,最突出的是边坡失稳问题。一个边坡的失稳往往是多种因素共同作用的结果,我们通常将导致边坡失稳的这些因素归结为两大类:一是外界力的作用破坏了岩土体原来的应力平衡状态,如路堑或基坑开挖、路堤填筑或边坡顶面上作用外载荷,以及岩土体内水的渗流力、地震力的作用等,改变原有应力平衡状态,使边坡坍塌;二是边坡岩土体的抗剪强度由于受外界各种因素的影响而降低,促使边坡失稳破坏,如气候等自然条件使岩土时干时湿、收缩膨胀、冻结融化等,水的渗入、软化效应、地震引起砂土液化等均将造成强度降低。对于不同路段的边坡问题,依据其不同的特征必须不同对待。
  
  一、滑坡处理
  滑坡是斜坡岩土体在重力作用下沿一定的软弱面或带整体下滑的现象。它是山区公路的主要病害之一。滑坡常使交通中断,影响公路的正常运输。大规模的滑坡,可堵塞河道、摧毁公路、破坏厂矿、掩埋村庄,对山区建设的交通设施危害极大。
  贵州地区是我国高速公路滑坡比较严重的地区,不仅规模大、类型多,而且分布广泛、发生频繁、危害严重。在对三穗至凯里高速公路边坡防护时发现其边坡出现了多处滑移,滑动特征各有不同,为避免滑坡范围扩大,确保高速公路的畅通,可以采用抗滑桩、锚索框架等滑坡整治措施进行加固,用以稳定滑坡消除病害及潜在病害。
  台烈互通顺层滑坡:该滑坡滑动带位于强风化与中风化岩层接触面上,厚度0.20-0.30m,为杂色含强风化碎石砂质粘土,含水量较高,滑动带见挤压、扰动、颜色杂乱、揉碎、擦痕、摩擦镜面等滑动力作用特征。其形成机理主要为:①岩层顺倾,层间具有泥化夹层,具有适宜滑动的岩土基础;②各钻孔均见地下水,地下水较丰富,对滑动带产生软化、泥化作用,降低岩土体强度,抗滑力降低,并产生动水压力、静水压力,增加了下滑力;③开挖主线路基,切割小山脊坡脚,岩层层面被切穿,最终诱发了滑坡的产生。
  该滑坡的特殊之处在于自然山坡较为平缓,在滑坡中前部最大开挖高度仅8m,滑坡即产生整体滑动。在对此段高速公路边坡治理时,要进行边坡加固工程,并在堑顶、刷方平台等部位设置多道截排水沟,坡脚附近设置仰斜排水孔,以疏干坡体内地下水。
  
  二、降雨对边坡的变形与失稳影响
  降雨会给高速公路边坡防护带来极其恶劣的影响。对岩石边坡而言,降雨的不利作用主要表现在降低岩体强度、抬高地下水位和边坡内孔隙压力加大等三个方面。而由于降雨出现的大规模滑坡变形更是边坡防护中的防护难点问题。由于新滑坡的产生、老滑坡的复活、滑坡变形的扩大,路基大范围的下陷、地下水渗出、道路泥泞,行车条件极差。
  对于边坡来说起控制作用的是岩体结构面的强度。水的介入对于硬质结构面的强度并无多大影响,主要影响软弱结构面。软弱结构面遇水后,充填的软弱物进一步软化,其抗剪强度则显著降低,从而导致边坡失稳。在强风化带和软弱岩层区,灾害性滑坡常常发生。
  降雨量使得地下水位上升,边坡孔隙压力加大。强度超过入渗率的降雨历时愈长,孔隙压力也愈大,虽然这一孔隙压力是暂时的,降雨停止后能以较快的速度消散,但如果量值较大,则对边坡稳定的影响不能忽视。
  
  三、风化作用和强扰动的影响
  高速公路边坡坡面处的岩石,在裸露状态下所受到的自然作用十分强烈。强度高、整体性好的岩石,自然风化进程非常缓慢。强度低、裂隙发达、风化强度高的岩石,由开挖后的初始新鲜岩面进一步变化成砂砾的过程可能是相当短暂。贵州某高速公路边坡,在路基开挖后仅仅经过4-5年的时间,就有十多处高边坡因风化严重而产生大面积的重度剥离、脱落和局部塌方现象,使边坡的后期治理颇为困难。
  挖方地段的边坡通常比较陡峻,由于重力的作用,边坡附近的土石体在自然状态下就存在向下运动的趋势。如遇到比较强烈的外界扰动,例如,新构造运动往往引起边坡形态、产出状态以及水文地质条件发生改变而导致边坡失稳,强烈的新构造运动――地震对边坡稳定性的影响极大,地震往往伴有大量的边坡失稳。地震作用导致边坡稳定性降低主要是由于地震作用产生水平地震附加力,当水平地震附加力的作用方向不利时,边坡的下滑力增大,滑动面的抗滑力减小。另外,在地震作用力下岩土中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低,也对边坡的稳定不利。此外应当特别注意爆破震动的影响,减轻震动,尽量避免洞室爆破。
  
  四、特殊边坡问题处理――高压注浆锚注法
  贵州高原湘西丘陵过度斜坡地带,地势起伏,由于挖掘后长期不加固,造成局部垮塌,周围的岩体逐渐向垮塌区位移,形成卸荷裂隙,裂隙逐渐扩大,隙宽在2-3cm范围内。如果将这些区域的岩体开挖掉,后面的岩体又将继续向垮塌区产生新的卸荷裂隙,并对整体边坡稳定构成严重威胁。此种情况下,只有不开挖已形成卸荷裂隙的岩体,只对垮塌周边进行高压注浆锚注法加固处理,以稳固开裂的岩体,防止进一步垮塌。
  经分析比较,对于已经处于开裂且周围边坡有影响的区段,运用高压注浆锚注法的施工工艺是比较好的选择,理由是:
  ①注浆区域不能发生再垮塌,否则影响整体边坡的稳定性,必须加以固定。
  ②浆体在软弱夹层中有效扩散,凝固后的浆体在夹层中形成骨架,其本身具有一定的承载力(浆体单轴抗压强度可达8 MPa以上)。
  ③高压下浆体可在开裂缝中劈裂,使开裂缝被压结,岩体整体改性,改性后抗剪强度可大大提高。
  ④对于软弱破碎岩体而言,实施高压注浆后,浆液在节理裂隙中有效扩散,将破碎的岩体连为整体,其整体稳定性可提高50%以上。
  处理方法:先在垮塌区周边钻锚杆孔,孔径 45mm,然后采用钻孔锚管作为锚杆插入孔中,向锚管内注入水泥浆,浆液从孔壁渗入岩体中,充实于开裂缝中,锚管又将开裂体连成整体。
  
  五、总结
  近年来,国家在加大对基础设施建设投入的同时,也加大了对国有基础设施的防护与治理,这一机遇也使得贵州高速公路建设驶入了发展的快车道。边坡问题仍然是岩土工程中古老而又长期的问题,需要我们不断的加大研究,同时结合国内外已经取得的丰硕成果,开发新的边坡加固与防护技术,拓宽边坡治理的途径,从而消除边坡失稳事故给国家和人民的生命财产带来的严重损失。
  
  参考文献:
  [1]邓卫东.公路边坡稳定技术[M].北京:人民交通出版社,2006.
  [2]马惠民,王恭先,周德培.山区高速公路高边坡病害防治实例[M].北京:人民交通出版社,2006.
  [3]杨航宇,朱赞凌.公路边坡防护与治理[M].北京:人民交通出版社,2002.
  [4]赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2003.
  [5]唐辉明,陈建平,刘佑荣.公路高边坡岩土工程信息化设计的理论与方法[M].武汉:中国地质大学出版社,2003.
  [6]张永兴.边坡工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
  
  作者简介:邝芳荣(1984.12-),女,汉族,贵州省龙里县人,2005年南华大学建资学院土木工程本科毕业,学士,现就职于贵州高速公路开发总公司,助理工程师,研究方向:工程造价。

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