許柯
(廣西恒輝建設(shè)集團(tuán)有限公司 廣西 南寧 530000)
路基工程中地質(zhì)病害預(yù)防措施探討
許柯
(廣西恒輝建設(shè)集團(tuán)有限公司 廣西 南寧 530000)
近年來,國家越來越重視道路工程建設(shè),道路工程對于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活水平提高作出了卓越貢獻(xiàn)。路基工程是一項(xiàng)對于地質(zhì)條件要求較為嚴(yán)格的工程,而地質(zhì)病害通常會(huì)影響路基工程施工,因而要保證施工順利完成,必須采取措施對病害進(jìn)行預(yù)防。高大邊坡中出現(xiàn)的一系列病害是路基工程中常見病害,因而本文以高大邊坡為例,對路基工程中地質(zhì)病害的預(yù)防及處理措施進(jìn)行了分析。
路基工程;地質(zhì)病害;預(yù)防措施
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了交通行業(yè)的發(fā)展,交通行業(yè)的發(fā)展又反過來促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因而道路的修建是強(qiáng)國致富的重要手段,是促進(jìn)人類物質(zhì)生活提升的基本手段。而路基工程施工中經(jīng)常會(huì)受到一些地質(zhì)病害的影響,高大邊坡地質(zhì)病害是路基工程中主要的病害,它涉及了多項(xiàng)病害內(nèi)容,對道路的修建影響巨大。本文首先對高大邊坡地質(zhì)的病害類型、特點(diǎn)、等級(jí)等進(jìn)行了分析,然后根據(jù)這些病害提出了具體的預(yù)防措施和處理措施。
落石、堆塌、表層沖蝕、順層滑坡是高大邊坡中主要地質(zhì)病害。①落石主要發(fā)生在巖層產(chǎn)狀紊亂、交叉互相切割、節(jié)理密集和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低坡面。②高大邊坡最常見病害是堆塌病害,主要發(fā)生在節(jié)理發(fā)育、坡度傾斜角較小的強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)巖石坡面上。這種病害對路基破壞較大、影響范圍也較大。同時(shí),該病害一般發(fā)生在同一級(jí)坡面上,雖然深度較淺,但會(huì)影響邊坡整體穩(wěn)定。③表層沖蝕是坡面遭受嚴(yán)重雨水沖刷而引起的,在雨水沖擊下,坡面形成一道道沖溝,因而邊坡就會(huì)積累大量泥沙。微型沖溝對路基工程建設(shè)影響較小,但當(dāng)其發(fā)展成為巨型沖溝時(shí),對于坡面整體性會(huì)造成嚴(yán)重影響。④順層滑坡病害也發(fā)生于巖層,巖層走向與巖層傾向基本相同,巖層滑動(dòng)后,滑坡體的結(jié)構(gòu)基本保持原巖狀態(tài)。
相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),高大邊坡地質(zhì)災(zāi)害的共同特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:滑動(dòng)帶土體較為軟弱、土體吸水性強(qiáng),但排水性弱、土體一般呈軟塑狀、力學(xué)指標(biāo)較低,土體承重能力較差;滑動(dòng)帶的形狀在非勻質(zhì)土中主要為折線形,而在勻質(zhì)土中主要表現(xiàn)為圓弧形;滑坡發(fā)生的主要原因是水,產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)是地層巖性,滑坡通常是沿著各種結(jié)構(gòu)較為軟弱的層面發(fā)生的;同時(shí),路塹開挖過程導(dǎo)致斜坡應(yīng)力狀態(tài)的改變也可能致使滑坡發(fā)生。
邊坡地段通常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的破壞可分為兩種類型:①整體變形破壞;②局部變形破壞。整體變形需對整體進(jìn)行治理,局部變形需治理局部,因而根據(jù)邊坡病害治理,可將邊坡病害體治理的穩(wěn)定性分為五級(jí)。具體劃分情況見表1。
表1 邊坡病害治理的穩(wěn)定性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分
對高大邊坡地質(zhì)病害進(jìn)行預(yù)防主要是為了減少邊坡病害對路基工程的影響,為了保證路基工程的整體穩(wěn)定性,保障路基工程的使用年限,較少交通事故的發(fā)生。預(yù)防措施是針對以往出現(xiàn)的事故和邊坡本身特點(diǎn)前期所做的預(yù)防病害發(fā)生的具體行為。
2.1邊坡設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)中,相關(guān)施工單位應(yīng)該盡量采用臺(tái)階式邊坡形式,因?yàn)榕_(tái)階式的邊坡不僅更具穩(wěn)定性和牢固性,而且還具有美觀性,能夠提升工程的審美價(jià)值。因而施工單位設(shè)計(jì)時(shí)需考慮全線工程景觀劃一。
2.2考察工程沿線的地質(zhì)情況
針對高大邊坡的路基工程,必須仔細(xì)調(diào)查公路沿線的地質(zhì)情況,對不良地質(zhì)問題情況進(jìn)行全面了解與掌握,然后根據(jù)具體情況采取最適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行預(yù)防,確保工程穩(wěn)定。
2.3加固預(yù)防措施
這種措施是路基施工單位最常用的預(yù)防邊坡失穩(wěn)的措施。擋土墻、錨固樁、巖土預(yù)應(yīng)力錨索的巖土固錨技術(shù)是主要的加固措施。其中巖土預(yù)應(yīng)力錨所加固措施所起效果類似于后張法效果,能夠致使巖土主動(dòng)受力,這種加固措施對邊坡病害的防治效果較好,同時(shí)還有利于節(jié)約成本,不僅在國內(nèi)路基工程中使用較為廣泛,而且在國外路基工程中廣泛使用。
2.4加強(qiáng)排水措施
一部分路基工程施工出現(xiàn)狀況的原因在于地表水和地下水對于路基土壤的侵蝕,導(dǎo)致其承重能力受到影響。因而為了保持路基土壤的干燥,有效增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)承重,必須對排水問題引起高度重視。加強(qiáng)地下水和地表水的排水措施建設(shè),將加固措施與排水措施緊密結(jié)合,從而形成一套綜合整治邊坡病害的措施。在路基工程中,為了有效排出地下水所采用的排水措施是在地下設(shè)置仰孔塑性排水管。排出邊坡排水所采取的措施為設(shè)置邊坡滲溝,這種預(yù)防措施不但能夠有效排水,還可以對邊坡進(jìn)行支撐,增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性。治理地表水需有機(jī)結(jié)合疏、引、截、排,在邊坡設(shè)置截水拱形骨架,在邊坡和坡頂設(shè)置截水溝,有效將地表水排出路基,對高大邊坡路基病害進(jìn)行有效處理。
2.5削方減載
這種防治措施可有效減少加固工程量,縮減工程時(shí)間,同樣也能達(dá)到有效預(yù)防病害效果。造成邊坡失穩(wěn)原因主要在于邊坡內(nèi)強(qiáng)度出現(xiàn)問題,因而需增加邊坡內(nèi)強(qiáng)度來防治邊坡失穩(wěn),而采用削方減載措施只能適度緩解變形情況,因而只能作為一種輔助性的措施。采用此種加固措施首先需對坡腳進(jìn)行穩(wěn)固處理,在條件允許情況下,可適當(dāng)降低分級(jí)臺(tái)階高度,對平臺(tái)寬度進(jìn)行加寬處理,將邊坡坡率放緩。
2.6有效結(jié)合景觀與邊坡防護(hù)措施
由于植被具有防止水土流失和加固作用,因而在可能的情況下,對邊坡病害進(jìn)行防治可以將景觀與防護(hù)有機(jī)結(jié)合起來。在邊坡臺(tái)階上科學(xué)合理的種植恰當(dāng)?shù)臉浞N,這樣既能加強(qiáng)表破的穩(wěn)定性,也能增強(qiáng)邊坡的整體美觀性,還能有效排出和利用地下水,用地下水對植被根部進(jìn)行澆灌。
病害防治措施雖然能在一定程度上對某些病害進(jìn)行防治,使之不易發(fā)生,但是對于某些較為嚴(yán)重的病害,防治措施不能起到明顯效果,因而針對這一系列病害,需針對病害類型進(jìn)行處理。
3.1局部遛坍
這種病害對于邊坡整體性影響較小。當(dāng)路基施工中遇到這類問題,只需清除松散坍塌土體,然后修整坡面,最后使用M7.5槳砌片石回砌鑲嵌在坡面即可有效解決問題。這種處理措施不需對原設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,能夠保證坡面的完整性。
3.2楔體破壞和坍塌
該病害常存在于高大邊坡施工中,而且對邊坡影響范圍較大。由于這種病害具有不同程度的規(guī)模,因而需根據(jù)病害規(guī)模進(jìn)行恰當(dāng)處理。
3.2.1放坡卸載、清除滑塌體
改變滑坡體外形,降低其重心,從而提高滑坡體的穩(wěn)定性。這種措施是針對破體整體性淺層滑塌病害的處理。根據(jù)滑塌情況,適當(dāng)處理放坡坡率,同時(shí),還需采用錨桿框架對其進(jìn)行加固。
3.2.2加強(qiáng)原設(shè)計(jì)加固措施
對于一些原設(shè)計(jì)較好的坡面,可根據(jù)地形情況,采用措施對原設(shè)計(jì)坡面進(jìn)行恢復(fù)。首先,用強(qiáng)力漿砌片石主肋或者支撐滲溝對坡面進(jìn)行支撐,具體做法是在主肋和滲溝中埋填泥土。同時(shí),還需對原設(shè)計(jì)中的加固設(shè)施進(jìn)行加固處理。
3.2.3增加臨時(shí)支護(hù),保留原設(shè)計(jì)加固措施
在錨索框架的施工過程中,為了確保施工過程的穩(wěn)定安全,可在施工現(xiàn)場采取有效措施。在二級(jí)坡面上增設(shè)臨時(shí)錨桿,錨桿長度根據(jù)坡面情況進(jìn)行確定。完成錨桿施工后,立即對錨索框架進(jìn)行施工。
3.2.4坡面沖刷
由于受雨水沖刷。坡面出現(xiàn)嚴(yán)重問題,因而針對雨水沖刷導(dǎo)致的泥土堆積和滲溝問題,首先需對邊坡坡腳的泥土進(jìn)行清理,然后在坡面設(shè)置格梁和拱架,從而有效防治泥沙的堆積。
3.2.5落石
落石主要出現(xiàn)在巖層節(jié)理發(fā)育較好、巖體破碎程度嚴(yán)重、強(qiáng)風(fēng)化較厚、邊坡較陡的路面,針對落實(shí)病害可在路邊加設(shè)或者新建主動(dòng)防護(hù)網(wǎng),保證邊坡安全。
綜上所述,高大邊坡中的地質(zhì)病害是路基工程中典型病害,為了保證路基的安全穩(wěn)定,需根據(jù)邊坡病害的具體類型和破壞程度進(jìn)行科學(xué)合理的處理,從而增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。
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U418.5
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1673-0038(2015)34-0323-02
2015-7-30
許柯(1968-),男,工程師,大學(xué)本科,工程地質(zhì)和水文地質(zhì)專業(yè),主要從事地基基礎(chǔ)的施工與管理工作。