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公路边坡病害分类及滑坡防治措施
一、公路边坡病害的分类
边坡病害可分为以下3类。
1.滑坡
滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发育,表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,滑体表面波状起伏,多见于有堆积分布的斜坡地段。
2.崩塌
所谓崩塌是整体岩土块脱离母体,忽然从较陡的斜坡上崩落下来,并顺斜坡猛烈翻转、跳跃,最后堆落在山脚。其具有突发性,危害较大,与滑坡的区别是崩塌发生急促,破坏体散开,并有倾倒、翻滚现象。而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体、缓慢地向下滑动。
3.剥落
所谓剥落是指边坡表层受风化,在冲刷和重力作用下,不断沿斜坡滚落。
二、滑坡防治措施
1、防治原则
在选择滑坡防治措施前,要具体调查地形、地质和水文条件;认真研究和确定滑坡的类型及其发展阶段;分析形成滑坡的主次要因素及彼此的联系;结合公路的重要程度、施工条件及其他各种情况综合考虑。对于性质复杂的大型滑坡,可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时,应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治费用等条件设计几种具体方案比选。对于可能忽然发生急剧变形的滑坡,应采取迅速有效的工程措施。对于滑动缓慢的大型滑坡,宜全面规划,分期整治,仔细观察每期工程的效果,以采取相应的治理措施。对于施工及运营中产生的大型滑坡,应慎重做出绕避方案或局部改移路线和防治措施相结合的方案等,在进行全面综合比较后决定取舍。对于古滑坡应采取预防措施,避免其复活或产生新的滑坡。对于性质简单的中小型滑坡,可进行整治,路线不需绕避。但应注重调整路线平、纵面位置,以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。路线通过滑坡位置,一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基宜设成路堤形式以增加抗滑力;滑坡上缘的路基宜设成路堑形式,以减轻滑体重量;对于窄长而陡峭的滑坡,可采用旱桥通过。滑坡整治之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的措施。
2、防治措施
1)排水
地表排水。滑坡体以外的地表水,应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注重防渗,并尽快汇集引出。地下排水。排除滑坡地下水的工程措施有渗沟、自洞及平孔等。渗沟按其作用不同可分为支撑渗沟、边坡渗沟及截水沟3种。盲洞主要适用于截排或引排集中于滑面四周埋藏又较深的一层地下水。对于地面上的其他含水层,可在渗水隧洞顶上设置若干渗井或渗管将水引入洞内;对于渗水隧洞以下的承压含水层,可在洞的底部设渗水孔将水引入洞内。平孔主要用于排除滑坡地下水,具有施工方便、工期较短、节省材料和劳动力的特点,是一种经济有效的措施。
2)减重
减重是在滑坡后部挖除一定数量的滑体而使滑坡稳定下来。它适用于推动式滑坡或由错落转化的滑坡,并且滑床上陡下缓,滑坡后部及两侧的地层稳定,不致因为刷方引起滑坡向后及向两侧发展。在一般情况下,滑坡减重只能减小滑体的下滑力,不能改变其下滑的趋势,因此减重常与其他整治措施配合使用。4.2.3边坡支挡工程
重力式抗滑挡土墙
重力式抗滑挡土墙以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,它是中国在公路滑坡防治中最常用的一种挡墙形式。重力式抗滑挡土墙的墙背坡度一般采用1:0.25,墙后常设卸荷平台,墙基一般做成倒坡或台阶形,墙高和基础的埋深必须按地基的性质、承载力的要求、地形和水文地质等条件,通过验算来确定。此外,为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂,应根据地质条件的变化和墙高、墙身断面的变化而设置沉降缝和伸缩缝。
3)抗滑桩
抗滑桩是穿过滑体深入滑床以下稳定部分以固定滑体的一种桩柱。多根抗滑桩组成的桩群共同支撑滑体的下滑力,阻止其滑动,同抗滑挡墙相比,抗滑桩的抗滑能力大,施工较复杂,但效果显著,因而被广泛应用。抗滑桩在滑坡治理中是造价最大的工程项目,因此优化设计显得尤为重要,从理论上应该采用优化论数学模型。由于桩结构计算和约束条件数学表达模型过于复杂,目前国内外尚无这方面的科研成果和程序。可行的做法是根据经验初步拟定桩结构尺寸,不断试算、验算最终通过。预应力锚固
预应力锚固是近十多年发展起来的边坡加固的一种新型防护工程措施,在公路滑坡防治中也有许多成功的工程实例。它对岩质陡坡和危岩的加固,滑移面埋深浅的岩质滑坡加固效果很好,也可以用于强风化岩质陡边坡加固喷锚护壁。预应力锚固岩体边坡的优
越性在于能为节理岩体边坡、断层、软弱带等提供一种强有力的“主动”支护手段。预应力锚固经常与抗滑桩结合使用,形成预应力锚索抗滑桩。由于在桩上增加了预应力锚索,使桩的埋深变浅,断面变小,可以节省材料和投资,经济效益显著。
4)坡面防护工程
在对山区公路滑坡采取适当的工程措施整治之后,仍有可能有松散的岩体进入线路,因此还有必要采取防护措施加以保护。在坡面植草防治坡面表层被水冲刷侵蚀、土层流失和风化作用,是最简便、最经济的护坡措施,适用于土质和风化基岩或失水易于干裂的半岩土边坡。另外也可以采用构筑物护坡,常用的构筑物护坡工程及其适用条件简述如下:干砌石及混凝土砌块护坡。适用于坡度缓于1:1,高度3m以下,有涌水情况的边坡。涌水大的地方应设置反滤层或暗沟。格状框条护坡。这种护坡措施是将边坡分割成格状,起防止表层滑动的作用。框格内可用植被防护。
锚喷护坡。在坡面上按一定间距、行距和一定的角度、深度,设置一定数量的锚杆,而后布上钢筋网,喷射混凝土,形成锚杆与薄壁钢筋混凝土联合作用的护坡体系。
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