王濟
(四川公路橋梁建設集團有限公司四川成都610000)
路基滑坡的處治措施
王濟
(四川公路橋梁建設集團有限公司四川成都610000)
近年來,因公路路基滑坡而產生的交通事故頻頻發(fā)生,交通運行及人身安全受到嚴重威脅。本文簡要分析了滑坡產生的原因及其特征,在此基礎上提出滑坡治理措施,最后結合實際案例加以分析,為路基滑坡治理工作提供參考。
路基滑坡;形成原因;治理措施;案例分析
滑坡是指斜坡上的巖體或土體在重力作用下沿著軟弱帶或軟弱面整體地下滑。近年來,我國公路建設迅速發(fā)展,公路及建筑工程的建設施工活動,會改變原始的地質環(huán)境,造成路基失穩(wěn),最終導致滑坡現象的發(fā)生,這不但會嚴重阻礙施工活動的順利開展,還會給交通運輸及行人安全帶來安全隱患,因而加強路基滑坡的治理與預防極為重要。
滑坡分為自然滑坡與斷裂帶滑坡,前者比較常見其分布較為分散,后者主要出現在斷裂帶及其周邊位置,例如山脊、山腳或坡體的凹部及溝槽部位。造成路基滑坡的因素較多,具體包括以下幾點:①巖土類型,結構松散、抗剪程度低且易受風化的巖土比較容易發(fā)生滑坡地質災害。②地質構造條件,如果斜坡的巖石及土體的構造面不是連續(xù)的整體,那么在雨水沖刷的作用下,極易向下滑動造成滑坡。③地形地貌條件,特定的地形地貌部位與一定坡度的斜坡是形成滑坡的必要條件。④水文地質條件,水對滑坡的作用影響較多,例如軟化、沖刷、靜水壓力及動水壓力作用,浮托力等等,這些都會對路基滑坡造成不同的影響。⑤外力作用。例如人類的建筑施工活動、開挖坡腳、爆破、礦山開采等等,都極有可能造成路基滑坡。我國路基滑坡這一地質災害的發(fā)生率較高,為了有效做好預防及治理工作,相關專家學者對滑坡現象進行研究分析,總結出路基滑坡的分布規(guī)律及特點,具體表現在以下幾個方面:a.路基滑坡的滑出方向大都垂直于路線方向,少數與路線斜交;b.公路規(guī)模越大,路基滑坡的規(guī)模就相應增大;c.路基滑坡絕大多數發(fā)生中公路開挖過程中。在總結分析了路基滑坡的基本情況后,詳細介紹其治理措施。
目前,公路路基滑坡治理技術較多,例如排水、清方減載、抗滑樁、灌漿加固、預應力錨索等等,下面具體介紹常用的幾種滑坡治理技術:
2.1排水措施
水是造成路基滑坡的重要原因素,因此可以通過排水來治理滑坡。目前常用的排水措施主要有兩種,即地表排水與地下排水。前者是采用相關設備將滑坡區(qū)上方的水流引入其他區(qū)域,開挖溝槽將滑坡區(qū)內的降水及地下水排出;后者一般應用于地下水較為發(fā)育的大型滑坡災害治理,主要是通過控制水源、降低地下水位來達到提高巖土體抗剪強度的目的。
2.2清方減載
清方減載一般用于滑坡的形成期,能夠起到較好的預防效果。需要注意的是,清方減載只能作為應急治理措施,無法達到徹底治理的效用。因為清方減載只能用于提高局部位置的穩(wěn)定性,棄渣堆載的地方會形成新的滑動面,施工穩(wěn)定系數低于治理前,最終會加速滑坡的變形。根據研究發(fā)現,在使用清方減載治理方法后,基巖在水平方向與豎直方向上的位移較小,但是接觸面上部滑體的位移較大,棄渣位置有整體下滑的趨勢,所以該治理方法需要謹慎使用。
2.3抗滑樁
抗滑樁屬于大型支擋工程措施,也是常見的滑坡治理方法之一??够瑯吨卫砑夹g是在滑坡體上挖孔設樁,將樁身深埋在滑動帶以下穩(wěn)固的地層中,通過樁身與周邊巖土體的相互作用來阻止滑坡體下滑,通過路基滑體的穩(wěn)定性??够瑯队袃煞N形式:全埋式與半埋式,前者主要用于治理整體滑動的滑坡,后者主要用于因路塹開挖而產生的滑坡。根據實際應用狀況來看,在滑坡設置抗滑樁后,抗滑樁并沒有立即發(fā)揮支擋的作用,只有當樁身受到滑坡推力的作用時,抗滑樁才會通過位移及變形產生抵抗力以阻止滑體的滑動??够瑯吨卫砑夹g不但操作便捷簡單,而且成本低、工程量少,因而其應用范圍較為廣泛,在實際治理工作過程中,可以與重力式結構靈活搭配使用。
2.4灌漿加固
一般情況下,路基不會出現整體性滑坡,但是在外界因素的作用下,路基滑坡后緣會出現大面積塑性區(qū),這就會促使路基產生裂縫或發(fā)生局部滑塌。而灌漿加固措施能夠有效提高基覆面的抗滑動性,從而達到保護路基的目的?;潞缶墝儆诒婪e物堆積區(qū),結構較為松散且空隙大,因此灌入的水泥砂漿能夠與后緣的崩塌碎石形成混凝土固化體,固化體可以直接將滑坡體中的物質作為骨料,從而達到支撐滑坡體的目的。灌漿加固施工較為簡便,能夠有效控制路基的變形,路基沉降也更為均勻,最終有效提高路基的穩(wěn)定性。
2.5預應力錨索
預應力錨固與傳統支護有著明顯區(qū)別,具體表現為前者具有主動加固性,后者則屬于被動。預應力錨索是在地基上鉆孔,將鋼絞線或高強鋼絲錨固到穩(wěn)定的地層中,在邊坡表面產生張拉預應力以達到加固地基、控制變形的目的。如果路基的巖土體相對松散且承載力較低,那么可以使用預應力錨索與地梁相結合的形式來達到理想的加固效果。預應力錨索地梁不僅能夠做好邊坡加固的目的,還能夠實現深層加固,因而其應用范圍較廣。錨索固定在滑動帶下方的穩(wěn)定地層中,利用錨固力來抵抗滑坡的下滑力;地梁不但能夠保護邊坡,還能夠向滑體施力以穩(wěn)定邊坡。本文介紹的路基滑坡治理措施較多,施工人員可以結合路基滑坡的實際情況,選用相應的治理措施以達到加固的目的。
3.1滑坡區(qū)地質情況
四川省某公路路基寬35m,填方邊坡坡率為1:1.5,地形較為平緩、起伏不大,路基滑坡位于路基中線附近,滑坡已出現整體滑動,前后緣界限較為清晰,坡度約12°,主滑方向320°,滑坡與公路垂直。據勘察結果發(fā)現,該段路基滑坡中后部滑體的主要構成包括路基填土、粉質黏土、粉質黏土夾碎石及角礫等,滑坡中上部為全風化泥巖,中下部為淤泥質土,滑體地下水發(fā)育且地下水位埋深較淺。
3.2滑坡穩(wěn)定性分析
該路基滑坡正處于形成期,穩(wěn)定狀態(tài)較差,滑坡前后緣部位都產生了裂縫,如果發(fā)生降雨,那么雨水將沿著裂縫入滲路基中,這就會加劇滑坡的滑動速度,嚴重威脅到公路的建設及正常使用。施工人員以工程地質調繪及前期勘察結果為參考依據,對該路基滑坡做出定性評價:該路基滑坡已經發(fā)生明顯變形,根據相關計算模型及公司可知,該路基滑坡屬于推移式滑坡,已經完全處于不穩(wěn)定狀態(tài),如果得不到及時治理,那么在暴雨氣候的影響下,將極有可能形成整體失穩(wěn)。
3.3滑坡治理設計及具體措施
根據滑坡推力計算公式算出,該滑坡在正常工況下,安全系數為1.3Fs,剩余下滑力為997kN/m;在非正常工況下,該滑坡的安全系數為1.2Fs,剩余下滑力為947kN/m;正常與非正常工況下的滑坡推力均為1000kN/m,在設計治理方案時,以兩種工況下的最大值為設計滑坡推力。考慮到該段路基滑坡尚處于發(fā)展階段且變形較為緩慢,施工人員結合實際工況對設計方案進行對比分析,最終確定了治理方案,即在路基換填、加強排水的基礎上,采用抗滑樁治理技術。
①將已發(fā)生滑移變形的路基土挖除,根據該滑坡的實際情況,主要挖除滑坡區(qū)的右半幅路基,將松散的石方全部挖除并清理干凈,換填碎石土,換填厚度為3~5m;將路基邊坡下方的軟弱淤泥質土挖除并清理干凈,換填碎石土,換填厚度約2~4m;在換填之前,需要在路基的基底鋪一層片石滲透層并鋪設雙層隔水土工布,片石滲層的厚度約1m,這樣能夠有效避免水對地基造成的不良影響,增加地基的穩(wěn)定性。②開展抗滑樁工程,在路基邊坡坡腳合理設置一排抗滑樁,抗滑樁的橫截面為1.7×2.3m,共七根抗滑樁(兩根10m,兩根12m,三根14m),間距為6m,抗滑樁的樁身混凝土強度為C30。將抗滑樁埋入地基之后,即可開始進行路基填筑,施工人員需要嚴格遵循施工工序,選用質量性能達標的填料,做到分層填筑、分層壓實,路基填筑的高度需要與原設計路基標高相齊平。③需要做好排水工程。本工程的實施情況如下:在路基邊坡坡腳位置設置一條1m×1.5m的縱向填石滲溝,填石滲溝的溝底埋設三根帶孔硬塑透水管,填石滲溝需要與換填基底的片石滲透層連接起來,這樣才能夠順利地將滲透到路基中的地表水及地下水引排到涵洞出口的位置,有效避免地下水對路基造成的不良影響,提高路基的穩(wěn)定性,避免滑坡現象的發(fā)生。
根據上述分析可知,形成地基滑坡的原因具有多樣性,在地基滑坡治理工作的過程中,施工人員必須要結合實際情況,準確找出產生路基滑坡的主要原因,然后再有針對性地制定治理方案、選擇適用的治理措施。只有這樣,才能夠真正發(fā)揮治理措施應用的作用,才能提高路基的穩(wěn)定性,降低滑坡造成的不良影響,從而保障公路交通運行安全,為社會經濟發(fā)展及社會穩(wěn)定作出重要貢獻。
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U416.1
A
1673-0038(2015)16-0191-02
2015-3-28
王濟,助理工程師,大專,從事工程管理工作。