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高速公路滑坡優化設計探究論文

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近年來,隨着高速公路建設的興起,開挖山體邊坡和路堤填方施工的不斷增多,高速公路的滑坡成因複雜原因較多,在進行高速公路滑坡治理時存在一定的優化難度。本文分析了公路滑坡的成因及治理優化設計[1],對同類工程有借鑑意義。

高速公路滑坡優化設計探究論文

一、滑坡的主要原因

自然因素和人爲因素都可以影響高速公路邊坡的穩定性[2]。邊坡體的岩土工程條件、水文地質條件、構造條件、地形地貌條件是決定高速公路穩定性的自然因素。而填土高度、工程施工質量、支護工程措施及邊坡坡率等是決定高速公路穩定性的人爲因素。1.1滑坡體的直接原因。從地質勘測資料可以看出,地形地貌和岩土層是滑坡體形成的直接原因。如坡體中粉質黏土層厚度較大,下伏底層基岩面的坡度也較大,雨水浸入後很容易造成沿基岩面發生順層滑動。擬建高速公路從滑坡前緣透過,將改變原坡體結構形成新的臨空面,從而減小了坡體的抗滑力,引發滑坡事件的產生。1.2滑坡體的主要成因。路堤斜坡的坡度過於陡峭,自然路堤斜坡和填方間的抗滑力不能保持平衡,從而使自然斜坡出現滑坡;路堤下方的軟弱地層處理不當,坡體在上面土堤的重力作用下,出現嚴重擠壓變形的情況而出現滑坡;設計層面出現失誤,無法滿足路堤穩定性要求。或者在選址層面出現錯誤,工程建在不良地質體上,從而導致滑坡;施工質量差以及填築坡率較大也會導致滑坡,無法滿足路堤的穩定性要求。1.3多層面滑坡原因。如對邊坡的岩土體特徵瞭解不夠,設定的抗滑樁嵌巖段深度偏小,無法大力支擋路堤中存在的壓力和下滑力;路堤內側地下水和地表匯水截排不夠,導致降低了路堤的穩定性,由於壓實度有限,從而導致無法保障路堤穩定性;沒有處理抗滑問題的軟弱地基,使得承載力不夠,失去了抗滑樁的效果。

二、分析滑坡穩定性

滑坡區域地般處在丘間谷地,具有地表水與地下水彙集區,滲透性較強,地質環境相對脆弱的環境特點[3]。尤其是發生大規模、持續時間長的暴雨情況下,使得土體由自然狀態變爲飽和狀態,土體的物理力學性質發生變化,更易發生滑移型破壞。2.1根據現場地質測繪分析某工程現狀。在此分析某工程的邊坡現狀穩定性。該邊坡的西段屬於土質邊坡,土質體厚度較大,上部土體中已出現明顯的滑坡、崩塌,導致處於穩定性差的狀態;此坡東段屬於土質岩石混合型的邊坡,上層屬於土質較薄的層面,下次卻是強風化成的石英砂岩,後期施工過程中已沿着砂岩頂面開出數米寬的平臺,處於極限穩定狀態;滑坡之外的其他邊坡現狀較爲穩定,但北側及南西測因地質條件與滑坡體相似,若其支擋主體進一步下滑失去支撐,將影響其穩定性能。2.2影響穩定性因素。岩土體工程地質性質、地質構造以及水文地質條件和人類工程活動都影響該邊坡的穩定性。由於該邊坡的北東段四土質巖巖石混合型,由土和軟質巖形成;南西段由土體組成,邊坡傾角較陡,在人工切陡坡的時候,使得順向切土巖交介面的時候,傾角小於坡角且大於摩擦角,雨季期間,地表水下滲,加大了坡體下滑力,降低了土體坡度面抗剪能力,致使邊坡失去穩定性。2.3穩定性差造成滑坡原因分析。當所處地質環境本身比較脆弱的時候,工程對地質難以避免的會產生影響,其中影響導致的反應將會十分敏感。再者由於路基的施工,切方剝離了坡面植被,致使雨水易於下滲到坡內,導致土質流失軟化岩土抗剪強度這些都爲滑坡的穩定性造成了不穩定因素。

三、高速公路滑坡問題治理方案

透過對某高速公路的現場地質及工程現狀進行分析與完整的動態監測,分析了滑坡的變形狀況判斷其影響的穩定性因素。由此可知此工程的穩定性極差[4]。3.1修建排水設施治理排水不暢。影響高速公路穩定性的造成滑坡的主要原因之一就是排水不暢。所以要透過修建排水設施來治理高速公路滑坡問題,在上邊對工程現狀的分析可以透過本工程施工單位在路堤內修建邊溝來進行排水系統。爲了避免水流滲入土堤,可在溝底鋪設防滲土工布,也可透過在滲水頂上設定若干滲管將水引入洞內。以及透過利用平孔技術排除滑坡下層的地下水,此方案在具有極大可行性的同時還具有施工方便、節省材料和勞動力的特點。以此來排除抗滑樁後的地表水,提高路堤的穩定性。3.2滑坡減載。透過在滑坡後部切除一定數量的滑體使滑坡穩定下來就是減載。此方案較爲適用於滑牀上陡下滑類型的推動式滑坡,滑坡後部及兩側的地形穩定,不至於因爲切除部分滑體而導致滑坡向後或者兩側擴展。一般情況下減重方案應與其他方案措施互相配合使用,因爲滑坡減重智能減小滑坡的下滑力不能改變下滑的趨勢。在實行減重方案時應注意一些問題,比如弄清滑坡的成因和性質,查明滑動面的.形狀及可能發展的範圍,對小型滑坡,可全部清除;滑坡減重的棄土不應丟棄堆置在滑坡的主要路段,儘量對填於滑坡前埋部位,以起到穩定滑坡的作用;對要求進行設計計算,來決定減重範圍;另外滑坡減重之後的坡面必須保持平整、排水以及防滲。3.3利用支擋工程防止滑體滑動。在工程中,可根據滑坡土質,採用支撐滲溝、加筋土擋牆等支擋工具來防止滑體滑動。爲了整治土堤滑坡,經常採用的有效措施之一就是在滑坡下部修建抗滑擋土牆。對於中小型滑坡常與支撐滲溝聯合使用,對於大型滑坡常作爲排水減重措施的其中一部分。山體破壞少、穩定滑坡收效快是抗滑擋土牆措施的優點,在應用時應弄清楚滑面的層位層數及基礎的地質情況等,否則容易造成牆體變形而失效。也可利用抗滑片石碓來應用於滑體不大、坡度較爲平緩、坡體滑動面位於較淺處的滑坡,依靠添加重量來增加抗滑力的簡易抗滑措施。3.4抗滑樁。抗滑樁是滑坡體治理的重要措施之一。它是透過承受側向荷載用於整治滑坡的支撐性建築物,起到抵抗滑坡推力的作用。抗滑樁的實施優點體現在抗滑能力大,效果明顯、快速;樁位的設定較爲靈活,可設定在最有利於抗滑的部位,發揮重要作用。

四、施工注意事項

滑坡體的形成因素之一就是由水引起,因此必須做好地表水及地下水的處理。採取截水溝等處理措施來解決地表水的問題,不讓地表水流入土體內造,影響其穩定性。爲了防止滑坡體加速滑移,禁止在滑坡體未處理前在滑坡體上增加荷載。採用打樁方案時,樁深比如深入到滑動面以下要求的深度;根據滑坡情況修建擋土牆等措施。基礎必須置於滑動面以下的硬岩層上。

五、結語

對於高速公路滑坡治理,必須是一次根治,永絕後患,對於保障道路的安全暢通具有重要意義。高速公路滑坡的成因較爲複雜,影響因素也比較多,在治理過程中需要對滑坡進行全面分析研判,針對不同類型、不同機理的滑坡,因地制宜地提出治理方案。

參考文獻:

[1]洪剛,吳徐華,劉鵬.某高速公路滑坡穩定性評價及治理方案設計[C]/中國公路科技創新高層論壇.2013.

[2]路亞妮,吳興宏,李新平.山區高速公路滑坡穩定性分析及防治對策研究[J].施工技術,2014(5):92-96.

[3]劉兵.高速公路滑坡治理施工技術[J].國防交通工程與技術,2015(S1):119-120.

[4]張宗戰.霍永高速公路滑坡治理設計[J].交通標準化,2014,(16):44-46+50.