引言
近年來,隨著國民經濟的飛速發(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,相伴而來出現了較多的路堤邊坡失穩(wěn),邊坡及路塹邊坡坍塌等地質災難現象,給公路建設、運營帶來巨大的經濟損失。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,根據評價結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構逐漸失去支撐力,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、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
在對邊坡進行穩(wěn)定性評價之前,需要搜集工程地質環(huán)境資料,這既是選取邊坡穩(wěn)定性評價方法的依據,也是邊坡穩(wěn)定性評價的基礎性資料。它包括自然地理條件、地層巖性、地質構造及地震、水文地質條件等,可以通過查閱歷史資料、調查訪問及地質勘探獲得”。
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合的評價方法,根據2種方法的評價結果,得出統(tǒng)一結論,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分析法。它是邊坡穩(wěn)定性分析評價的基礎,主要從自然條件、作用因素等對比分析滑動與穩(wěn)定之間的關系,判定邊坡的穩(wěn)定程度。
2.1.1地貌形態(tài)及地質條件對比分析
邊坡失穩(wěn)是在一定地質條件下產生的,它的形成具備一定的不良地質基礎,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、地質構造、水文地質條件、軟弱夾層和滑帶土性質等與四周的穩(wěn)定斜坡、類似地質條件下的穩(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,結合地質條件的可能變化,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,并對當地類似條件下的各個不同發(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,采用工程地質工作的各種手段,如調查、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,裂縫出現的部位、性質、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上,根據勘察所確定的邊坡地質剖面,采用靜力平衡理論計算擬評價邊坡的穩(wěn)定系數,根據計算得的穩(wěn)定系數來評價邊坡的穩(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,也是關鍵部分,取值的正確與否直接影響到計算的結果。邊坡穩(wěn)定系數計算所用計算參數主要有滑體重度、滑帶土粘聚力及內摩擦角,滑帶土力學指標可采用試驗、查閱類似滑帶土相關力學指標資料和經驗綜合取值。
3滑坡防治措施
3.1防治原則
在選擇滑坡防治措施前,要具體調查地形、地質和水文條件;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系;結合公路的重要程度、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,避免其復活或產生新的滑坡。對于性質簡單的中小型滑坡,可進行整治,路線不需繞避。但應注重調整路線平、縱面位置,以求整治簡單、工程量小、施工方便、經濟合理。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?;抡沃?,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。