論文關鍵詞:山區公路 滑坡原因 處理方案
論文摘要:由於山嶺區公路填挖高度比較大,改變了原自然固結山體的受力、排水等因素,因而常出現邊坡滑坡現象。文中分析了山區公路邊坡滑坡的原因,並提出了處理方案。
國道106線獅子山路段爲山嶺重丘區,線型按一級山嶺重丘區標準設計,按山腰線選線的原則定線。該路段位於中亞熱帶,具有山地氣候,年平均溫度20.3℃,最高溫度38.3℃,最低溫度-5.1℃,年降雨量177 3mm,大多集中在4~8月份。國道106線K2319+670~K2319+830位於獅子山路段,2001年7月發生滑坡。現對造成滑坡的原因及其處理方案作如下分析。
1 滑坡的原因
1)獅子山線路爲山腰線,並且在該路段穿越山脊線,路基橫斷面爲路塹斷面,由於公路的開通,破壞了山體的自然平衡。
2)該路段在公路修築時,截水溝開挖之後,並沒有採用漿砌片石進行鋪砌,每當雨季時,雨水透過截水溝滲入土體中,人爲地形成一破裂面。
3)路塹邊坡土質爲粉質粘性土,滲水性較強,且原邊坡採用1∶0.75,邊坡並沒有採用任何防護措施,致使大量雨水滲入滑坡體內,使土體潮溼軟化及膨脹,降低了土的強度,土體重量的增加和C、∮值的減少使土體產生剪切破壞。
2 滑坡滑動面的粗估
由於未進行勘探,在缺乏地質鑽探資料的情況下,只能在野外透過對滑坡體的觀察來確定其滑動面。對滑坡體的測量可知滑坡壁的準確位置。滑坡壁實際上是滑動面上部的露頭,而又透過對原有公路的觀察,確定路中心的位置爲滑舌。滑舌是指在滑體的前部,形如舌狀伸出的部分,同樣透過線路右側排水溝的觀察,它只是由於瀝青路面的推移而引起的破壞,而不是由於滑坡體的滑動而產生的剪切破壞。
在滑體的前部和滑動面上部的露頭位置確定後,假定滑動面爲圓弧,恢復原路塹1∶0.75的邊坡,根據計算的經驗,最危險滑動圓弧的圓心是在一條輔助線上,輔助線的`位置可採用4.5H法或36°法,在輔助線上找出一圓心O點和曲線半徑R,使其作出的圓弧線透過滑體的前部和滑動面上部的露頭,則圓心O點即爲最危險滑弧圓心的位置。3 滑坡的防治
對於該路段滑坡的防治,可從以下幾方面結合進行。
3.1 減重
減重就是在滑坡後緣挖除一定數量的滑體而使滑坡穩定下來。它適用於推動式滑坡,並且滑牀上陡下緩,滑坡後緣及兩側的地層穩定的情況。滑坡減重只能減少滑體的下滑力,不能改變其下滑的趨勢,因此,減重常與其他整治措施配合使用。該路段滑坡體的坡度大約爲1∶1.26,現把該路段的路塹邊坡1∶0.76改爲1∶1和1∶1.25,除下邊坡採用1∶1以外,其餘均採用1∶1.25,並且每8 m設定2 m寬的平臺。路塹邊坡確定之後,可分別驗算現滑動面的穩定性(採用殘餘強度或相應的C∮殘、?∮殘值,C∮殘=14 kPa,?∮殘=0,r=20.4 kN/m3)以及現路塹邊坡土體的穩定性。求出最危險滑動圓弧的圓心和滑動面,採用極限強度t極相應的C極、∮極的取值,根據韶關地區粉質粘性土取其平均值爲C=26.5 kPa,?∮=15.8,r=19.4 kN/m3,驗算過程請參閱有關的書籍。
3.2 支擋工程
該滑坡路段採用的支擋工程爲抗滑擋土牆。擋土牆的基礎須埋入完整岩層內不小於0.5 m,或者埋入穩定堅實的土層內不小於2m,並置於可能向下發展的滑面以下,即應考慮到設定抗滑擋牆後由於滑體受阻,滑面可能向下延伸,該抗滑擋土牆採用片石砼澆築,牆揹回填0.5 m寬的砂礫,使之形成一縱向滲溝,以減少牆背的土壓力,並人爲地使粗顆粒靠近牆背,並且對擋牆泄水孔的設定應引起足夠的重視,防止堵塞泄水孔。另外,路基邊溝應和擋牆一起澆築,以防地表水下滲。抗滑擋土牆的優點是山體破壞少,穩定滑坡收效快。擋土牆的斷面尺寸可分別根據現滑面從殘存滑體的薄弱部分剪出時的推力以及現修改邊坡在各種不利因素下的滑坡推力來確定(計算方法略)。
3.3 排水
路基範圍內的排水系統透過截水溝、平臺水溝、邊坡的排水,以及縱向邊溝和路拱橫坡收集路基範圍內的雨水,再透過邊溝或涵洞把水儘快引出路基以外,使路基範圍內的土體保持相對的乾燥狀態。
1)截水溝:應設在滑坡可能發展的邊界5 m以外,收集滑坡體以外或路基以外的地表水,應予攔截引離,採用漿砌片石鋪砌。
2)坡面平臺溝:採用漿砌片石加固,收集每層的坡面水,透過縱向排水,把水儘快彙集、引入到截水溝中,其作用是分層攔截地表水,避免由於匯水面積過大而引起的邊坡沖刷破壞。
3)坡面的防護:對路塹邊坡的綠化工程是配合地表排水的一項有效措施,特別對滲水嚴重的粘性土滑坡和淺層滑坡效果顯著。噴草子不受季節性的影響,邊坡面草可滯緩坡面徑流流速,防止沖刷,減少下滲,避免坡面泥土淤塞溝槽。
4)對下邊坡採用人字架型漿砌片石骨架加噴草子來穩定路塹邊坡。
4 結 語
挖方邊坡穩定性問題非常複雜,影響因素包括地質和土質條件、地下水滲流、地應力變化等。許多邊坡的破壞出現在竣工後的營運期內,破壞同時間有關。路塹邊坡的設計現狀是:基礎研究工作薄弱,原始土性資料少,重經驗設計,並且對土工力學試驗所得的C、∮值相差較大,這就不可能爲理論計算提供精確的數據。總之,對該滑坡路段整治的思想是:完善排水,放緩邊坡,下擋上護,穩定坡腳,外封內排,對其整治的效果還有待於以後的觀察。
參考文獻:
[1] JTJ 018-97,公路排水設計規範[S].