高速公路边坡稳定性分析及其治理

2015-06-25 00:43洪一朝
中国高新技术企业 2015年24期
关键词:边坡稳定性公路路基高速公路

摘要:高速公路的路基稳定是车辆出行和正常行驶的必要条件,然而,在路基开挖的过程中,很容易出现滑塌等问题。因此,对高速公路边坡的稳定性要进行严格分析,对非滑塌区部位也要进行严格审查,保证边坡的稳定性。文章对高速公路的边坡稳定性进行了具体分析,并探讨了其治理的方法和措施。

关键词:高速公路;边坡稳定性;边坡治理;公路路基;路基开挖 文献标识码:A

中图分类号:U418 文章编号:1009-2374(2015)23-0106-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.054

高速公路在路基的开挖中,一般施工不合理就会出现边坡的不稳定,严重情况下还会出现局部塌滑,从而给高速公路附近的环境和居民的生活带来许多不良影响。特别是路基的开挖工序以及填土施工,都会对路基产生一定的影响。对于边坡的稳定问题以及有关治理边坡等问题一直是高速公路建设工程中的关注重点。边坡的稳定性对高速公路的正常运营有着密切的关系。

1 高速公路边坡稳定性破坏情况分析

高速公路边坡一般分为自然边坡和人工边坡,其中自然边坡就是在自然环境以及地质作用下而长期形成的一些斜坡,而人工边坡就是在人为的因素影响下形成的不同形式和规模的斜坡。边坡出现了不同程度的破坏,是因为土体中剪力和土抗剪强度相当,使得沿剪切面有一定程度的损坏。而脆性岩石如果到了极限情况下,也会出现张裂、产生破坏,同时因为细裂应力的集中等情况,使裂缝出现一定的破坏。对于剪应力没有变化,但抗剪的强度如果出现变化或者降低的情况下也会出现边坡破坏。高速公路的边坡稳定与否,要从实际的情况和现场来进行分析,然后根据不同情况取得剪切面的计算,在计算过程中,要对剪切面进行力学指标和有关几何的形状进行详细的安全系数检验和分析。

边坡的破坏也可分为几种情况,主要是滑坡、流坍、崩塌、错落、剥落和冲刷等。其中,滑坡情况主要是说岩土的斜坡通常在重力作用下,不断地滑动并沿着软面下滑,这种情况就是滑坡,一般是渐进旋转性的滑动以及平移滑动等情况。流坍现象主要是因为土质出现了边坡饱水等现象,从而消失了抗剪强度或者使抗剪的强度弱化,产生了表层有一定的边坡流坍现象。这种边坡的破坏一般都是从含水量很大的地方开始或者从坡脚开始,而对于小规模的滑面并没有多大的影响。通常是在大雨之后以及在边坡是黏土等情况下才出现的。这种情况,如果软塑很明显,就可以称作滑坍现象。崩塌现象是岩土积层风化等作用而出现的刹那间的脆性产生破坏而造成的崩塌现象。这种情况下,一般是在岩土不稳定的情况下,由于雨水以及各种温差等情况造成的。对于边坡出现错落的情况主要是由于岩体出现了风化或者受到地下水的作用,一些细粒流走,使得岩土的孔隙得到很大程度的降低,并且孔隙也出现变大的情况。然后,在重力作用下,剪切变形而产生较强的竖向压实的情况,造成了错落现象。对于剥落和冲刷的情况,前者是基于风化作用,使岩土的表面以及母岩发生不同程度的脱离现象,进而出现岩屑剥落,这种情况的发生较为普遍,不过边坡比较稳定,特别是对于边坡的岩面会因为昼夜的温差等原因,从而使剥落的情况有所不同且剥落的速度加快。后者是由于受到水的冲刷而引起的,例如由于受潮水和各种水波、风浪以及各种情况的影响,使得一部分边坡出现淘空的现象,从而造成了冲刷现象。

2 高速公路边坡稳定性治理分析和措施

对于高速公路出现边坡稳定性的破坏,一般是由于边坡的构造非常复杂或者是大型的边坡有许多地质条件上的局限。在进行边坡的稳定性分析时,要考虑到多个方面,并且进行阶段性的分析和研究,主要是定性分析阶段和定量分析阶段。首先,在进行定性分析时,要详细地对各种数据以及变坡的地质情况和各种资料等进行多方的考虑和分析,对影响边坡的因素和情况,运用类比的方法或者运用图解等各种方法,对边坡的稳定性进行分析,然后对边坡在以后的发展等各种情况做出估计并模拟预测等。其次,要进行定量分析,在前一阶段中对边坡的情况进行勘探和分析,特别是对于地质土层的情况进行分析,对软弱结构面等情况的强弱进行分析,再对水压和各种地下的水流资料进行讨论和分析,得出边坡破坏的情况,然后考虑多种因素负荷,例如对于地震作用或者爆破震动等作用、重力作用等,选择合适的参数加以计算。运用这种定量的分析方法,主要有概率方法和极限平衡等方法。要根据具体的情况,选择较为合适的方法进行分析。影响高速公路的边坡稳定性的因素有很多,涉及到的边坡治理较为复杂和困难,且施工中遇到很多麻烦,还经常会有自然灾害等防不胜防的因素。所以高速公路的边坡治理问题越来越突出,特别是在高速公路的建设快速发展中,很多重大项目的工程建设和治理越来越频繁,边坡治理在技术和方法上呈现出多种多样的方式。目前,可供边坡治理的方法中很多都会强调综合性治理,以有效加强高速公路边坡治理的稳定。

边坡治理的措施可选择对边坡进行改变斜坡的几何面,这种方法主要是对滑坡减少其推动的物质,使得滑坡的稳定性得到增加,同时又对滑坡进行了放缓坡面。在边坡治理中,非常有利的基本治理措施就是支档,支档能够从根本上使边坡得到解决,比较好的解决方式如采用重力式挡士墙和鼠笼式墙,或者采用被动桩、沉井和墩等方式来加强边坡治理。对于边坡治理,还可以用浇筑混凝土的方式作为稳定治理模式。在治理的措施中还可用加固的方式作为稳定性治理,一般采用注浆的方式加固或者是锚杆和土钉等方式加固。这些加固方法的效果非常理想,当高速公路边坡出现破碎的程度较轻时,可以有效采用注浆加固这种方式,使得边坡治理得到深层加固作用。土钉加固的方法主要是对一些软性岩石,然后再用各种土钉钉入边坡,使得边坡起到了加固作用。同样,对于锚杆的加固方式,主要是对边坡的土层破碎较软的情况下,将锚杆进行打入,使边坡得到有效加固。这种锚杆的作用就和螺栓的效果差不多,是比较浅层加固的一种手段。对于排水的治理措施主要采用在边坡的外缘设置一道截水沟,从而拦截坡外的水流,有效加强边坡的稳定性。随着高速公路工程的加大规模,边坡的高度也在不断增高,其边坡的复杂性大大加强,要求边坡的治理技术出现了高度技术化和专业化的趋势。

3 结语

路基边坡稳定的问题是高速公路的治理和建设中的重点和难点之一,路基的边坡稳定性治理好坏与否,对于高速公路的运行和通畅至为关键和重要。要加强对于路基边坡稳定性的治理工作,对边坡的稳定性进行详细的分析和研究,多进行实地观察和分析,找出边坡稳定性出现问题的原因,选择科学合理的方案进行治理,使边坡治理得到成功解决。

参考文献

[1] 李敏,安建文.高速公路边坡稳定性分析及其治理[J].内蒙古科技与经济,2009,(181).

[2] 胡焕校,刘静,佘重九,等.高速公路路堑边坡稳定模拟分析及治理措施[J].中南大学学报(自然科学版),2004,35(5).

作者简介:洪一朝(1987-),男,贵州高速黔通建设工程有限公司东部片区养护中心副经理,研究方向:高速养护。

(责任编辑:黄银芳)endprint

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