朱展海
(廣西壯族自治區(qū)昭平公路管理局 廣西昭平縣 546800)
淺談二級(jí)公路高邊坡防護(hù)管理
朱展海
(廣西壯族自治區(qū)昭平公路管理局 廣西昭平縣 546800)
現(xiàn)階段,公路邊坡災(zāi)害越來(lái)越常見,在一定程度上影響了工程安全質(zhì)量。對(duì)此,本文首先介紹了公路邊坡工程的常見破壞形式以及常見病害類型,然后據(jù)此介紹了公路邊坡災(zāi)害的具體防治對(duì)策。
公路邊坡;破壞形式;病害類型;防護(hù);治理
公路工程和鐵路工程都屬于線狀工程,與常見的城市建設(shè)、水利建設(shè)不同,公路工程需要穿過(guò)不同地貌以及巖層分布不同的地區(qū),而且高邊坡使用年限較長(zhǎng),為永久邊坡工程。公路工程的特點(diǎn)是點(diǎn)多、線長(zhǎng),而且類型較多。目前,山體開挖、路基開挖項(xiàng)目較多,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度也越來(lái)越高,公路邊坡的穩(wěn)定性有所下降,滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害較為常見,因此公路邊坡穩(wěn)定性防治至關(guān)重要?;诖耍瑢?duì)于公路高邊坡防護(hù)管理,應(yīng)該綜合考慮公路等級(jí)、水文地質(zhì)條件等情況,并且因地制宜的選擇具體的防治對(duì)策,盡量提升公路邊坡工程的穩(wěn)定性,提高行車安全,并且堅(jiān)持與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
1.1 公路邊坡的破壞形式
公路邊坡的破壞形式是由很多因素所決定的,包括邊坡的巖土類型和特征等等。通常情況下,可以將公路邊坡分為土質(zhì)邊坡以及巖質(zhì)邊坡兩部分。其中,土層結(jié)構(gòu)可以決定土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性,一般可以分為圓弧形滑動(dòng)以及直線形滑動(dòng)兩部分;而對(duì)于巖質(zhì)邊坡,由于其破壞形式容易受到巖體結(jié)構(gòu)類型、巖石類別、坡面走向等因素的影響,因此可以分為楔形破壞、平面破壞、圓弧破壞等多種類型。
1.2 公路邊坡的病害類型
(1)滑坡?;虏『Φ男纬稍?yàn)椋盒逼律系膸r土體在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)受到地下水、地表水以及人類活動(dòng)等因素的影響,在重力作用下逐漸發(fā)生水平方向的位移?;虏『^為常見,一般可以分為三個(gè)發(fā)展階段,分為是蠕動(dòng)變形、滑動(dòng)破壞以及漸趨穩(wěn)定。根據(jù)引發(fā)滑動(dòng)病害的力學(xué)性質(zhì),可以將滑坡分為牽引式滑坡和推移式滑坡兩種。
(2)崩塌。崩塌病害的形成原因?yàn)椋憾钙律系木薮髱r體受到重力的影響,從母體上崩落,在崩塌過(guò)程中,巖體順著斜坡快速翻滾、撞擊,然后堆積在坡腳。崩塌病害具有運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,常見類型有滑移型崩塌、錯(cuò)斷式崩塌以及傾倒型崩塌三種。
(3)剝落。剝落病害的形成原因?yàn)椋汗愤吰缕旅媛懵兜膸r體受到物理風(fēng)化以及水理作用的影響,逐漸演變?yōu)樗樾嘉镔|(zhì),并且沿著邊坡發(fā)生墜落。在此過(guò)程中,物理風(fēng)化作用較為常見,硬質(zhì)巖的剝落速度較為緩慢,而軟質(zhì)巖的剝落速度較快。通常情況下,公路邊坡坡面剝落對(duì)于道路安全的影響較小,而物理風(fēng)化的影響較大,很容易使得上部硬質(zhì)巖體形成危巖。
2.1 清除滑坡體
有些小型滑坡沒(méi)有向上以及向兩側(cè)發(fā)展的趨勢(shì),對(duì)于此類邊坡,可以直接將滑坡挖除。另外,還可以使用某些導(dǎo)滑工程,改變滑坡的滑動(dòng)方向,避免其危害其他工程。
2.2 治理地表水
對(duì)于地表水,可以在滑坡體周圍作截水溝,避免地表水進(jìn)入滑坡。另外,還可以在滑坡范圍內(nèi)修筑排水設(shè)施,有效排除地下水,并且加強(qiáng)排水設(shè)施防滲處理。
2.3 治理地下水
對(duì)于地下水,可以加強(qiáng)滑坡范圍以外的截水溝施工;對(duì)于出露泉水、濕地等,可以做排水溝,將水引出滑坡;滑坡體前緣地下水活動(dòng)劇烈,松軟潮濕,因此很容易引起坡體坍塌,對(duì)此,可以做小盲溝加強(qiáng)疏導(dǎo)。
2.4 上部減重和下部反壓
(1)上部減重:對(duì)于推移式滑坡,可以在上部主滑地段進(jìn)行減重處理,增強(qiáng)滑坡治理效果。對(duì)于其他滑坡形式,可以在主滑地段進(jìn)行減重處理,盡量減少下滑力。
(2)下部反壓:對(duì)于滑坡的抗滑段和滑坡體,可以在外前緣堆填土石加重,以此增加抗滑力,從而達(dá)到穩(wěn)定滑坡的目的。在此過(guò)程中,還應(yīng)該注意只可以在抗滑段加重反壓,避免在主滑地段堆填,而且在具體的填方過(guò)程中,還應(yīng)該加強(qiáng)地下排水。
(3)減重與反壓相結(jié)合:通過(guò)計(jì)算的方式,能夠較為準(zhǔn)確的獲得滑坡的分析結(jié)果,從而確定下滑力的減小量,在上部減重的同時(shí)還需要在下部反壓。
2.5 抗滑工程
(1)抗滑擋土墻:在公路工程建設(shè)中,擋土墻的形式有很多種,包括重力擋土墻、錨定板擋土墻、樁板墻、錨桿擋土墻等等,其中,重力式擋土墻較為常見。通常情況下,擋土墻設(shè)置在滑體前緣,但是,如果滑坡屬于多級(jí)滑動(dòng),而且總推力較大,支擋工作量較大,則可以分級(jí)進(jìn)行支擋。
(2)抗滑樁:抗滑樁的主要作用是承受側(cè)向荷載,是滑坡的重要支撐結(jié)構(gòu),將抗滑樁穿過(guò)滑體,并且在滑床的一定深度位置進(jìn)行錨固,可以有效抵抗滑坡的推力作用,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于滑坡治理工程中。通過(guò)應(yīng)用實(shí)踐分析,抗滑樁安全性較高、經(jīng)濟(jì)性較好,能夠解決一系列較為困難的邊坡防護(hù)問(wèn)題,對(duì)于缺乏石料的地區(qū)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。根據(jù)抗滑樁的應(yīng)用位置以及滑坡體的穩(wěn)定性,可以將抗滑樁分為懸臂式和全埋式兩類。
(3)土釘支護(hù)技術(shù):現(xiàn)階段,一般認(rèn)為土釘支護(hù)的機(jī)理基礎(chǔ)是新奧法理論,在土釘體的作用下,可以將潛在滑裂面之前主動(dòng)區(qū)的復(fù)合土體作為穩(wěn)定土體,避免土體發(fā)生側(cè)向位移,從而保證土體的穩(wěn)定性。
(4)預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu):巖體和土層的錨固是一種把受力拉桿埋入地層的技術(shù)。通過(guò)巖土錨固技術(shù),有利于充分發(fā)揮巖土能量,提升巖土自身強(qiáng)度以及自穩(wěn)能力,減少邊坡結(jié)構(gòu)自身重量,節(jié)約工程材料,提高邊坡工程穩(wěn)定性,因此經(jīng)濟(jì)效益較高,而且社會(huì)效益較好。
2.6 坡面圬工防護(hù)
(1)護(hù)面墻:護(hù)面墻的主要作用是覆蓋各種軟質(zhì)巖層以及較破碎巖層的坡面,避免受到大氣降水以及風(fēng)化作用的影響。
(2)漿砌片石護(hù)坡:漿砌片石護(hù)坡一般適用于坡度緩于1:1的坡面,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,可以將其與擋土墻和護(hù)面墻相結(jié)合。
(3)噴射混凝土防護(hù):表層弱風(fēng)化的巖質(zhì)坡面穩(wěn)定性較好,對(duì)此此類邊坡,可以使用噴射混凝土的方式進(jìn)行坡面防護(hù),從而有效避免坡面受到?jīng)_刷作用的影響,提高邊坡穩(wěn)定性。
(4)掛網(wǎng)錨噴防護(hù):對(duì)于危險(xiǎn)邊坡,可以使用錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土的方式進(jìn)行加固。在掛網(wǎng)前,首先需要對(duì)坡面凹凸不平的巖面進(jìn)行砌石和找平處理,然后再噴射一層厚度為10cm的C20混凝土。在噴射過(guò)程中,應(yīng)該嚴(yán)格控制混凝土噴射厚度,并且使用錨桿做好標(biāo)記,協(xié)調(diào)好錨桿外露長(zhǎng)度與即將噴射的厚度,除此以外,還應(yīng)該嚴(yán)格控制保護(hù)層厚度。
(5)混凝土預(yù)制板:對(duì)于缺少石料的地區(qū),可以使用混凝土預(yù)制板進(jìn)行邊坡防護(hù)。對(duì)于混凝土預(yù)制板,可以使用C15混凝土預(yù)制成邊長(zhǎng)不小于1m,而且厚度不同的6cm的不同大小的方塊,同時(shí)還應(yīng)該在板內(nèi)配置一定的構(gòu)造鋼筋。
6月9日晚,省道327線公路K76+700M處左側(cè)上邊坡發(fā)生塌方,據(jù)技術(shù)人員測(cè)算,塌方體多達(dá)23000多立方米,中斷交通(圖1)。昭平公路局領(lǐng)導(dǎo)高度重視,立即向上級(jí)公路主管部門匯報(bào),爭(zhēng)取上級(jí)部門技術(shù)與資金支持。根據(jù)上級(jí)制定的搶通方案,組織人員、機(jī)械對(duì)塌方的土石進(jìn)行清理,經(jīng)過(guò)7d日夜奮戰(zhàn),將公路路面上的土石方全部清理干凈,并對(duì)滑坡路段的路面進(jìn)行了清洗。據(jù)統(tǒng)計(jì),共投入挖掘機(jī)四臺(tái)60臺(tái)班,裝載機(jī)一臺(tái)60臺(tái)班,大運(yùn)輸車三輛50臺(tái)班,清理了土石方22105.3m3,清通排水溝538m,設(shè)置截水涵洞一座9m,硬化排水溝30m,在新開挖的東潭嶺公路修筑攔水帶30m。臨時(shí)恢復(fù)了交通。
圖1 公路上邊坡塌方情景
為了確保行車安全,臨時(shí)開放交通期間,在塌方路段兩端設(shè)置了限速、邊坡落石、彎窄、導(dǎo)向、路錐等警示等標(biāo)志。并在發(fā)生了邊坡塌方的路面上,設(shè)置注水桶隔離墻,防止落石威脅行車安全。同時(shí)加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情即采取相應(yīng)措施處置。
經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的觀察與監(jiān)測(cè),邊坡沒(méi)有發(fā)生新的變化,已趨于穩(wěn)定。為了恢復(fù)公路雙向通行,依照現(xiàn)行《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(下稱規(guī)范)再次進(jìn)行了有效處治:①將邊坡上方的東譚嶺公路往山根平移一個(gè)車道(3m),清理了土石方950m3;②將東譚嶺公路排水溝(40m)用水泥砂漿進(jìn)行了硬化處理,防止地表水滲入邊坡體內(nèi);③在將東譚嶺公路外邊緣修筑了攔水帶,防止雨水沖刷;④在攔水帶上設(shè)置10根警示樁和在兩端設(shè)置警示標(biāo)志牌;⑤對(duì)整個(gè)對(duì)塌方體表面進(jìn)行一次全面排險(xiǎn),將松土、浮石全部清理干凈;⑥清理、修復(fù)塌方路段排水溝112.3m,確保公路排水暢通;⑦在塌方路段兩端設(shè)置落石警示標(biāo)志牌2塊,警示行車注意安全;⑧及時(shí)清理了路面,確保安全暢通。
9月24日,縣安委會(huì)組織國(guó)土、公路、交通等有關(guān)部門到現(xiàn)場(chǎng)再次勘察,對(duì)上述所做的處治工作予以肯定,對(duì)邊坡塌方體的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià),一致認(rèn)為塌方體已徹底消除,防護(hù)設(shè)施完善,警示標(biāo)志齊全,適宜恢復(fù)雙向交通(如圖2~5)。
圖2 恢復(fù)并硬化東潭嶺公路水溝,防地表水滲透進(jìn)塌方體
圖3 排險(xiǎn)中
圖4 排險(xiǎn)后,邊坡的松土、浮石全部清理,邊溝恢復(fù)原狀
圖5 在塌方前路段增設(shè)落石警示標(biāo)志
公路邊坡工程的穩(wěn)定性會(huì)直接影響公路建設(shè)的安全,對(duì)于公路工程的經(jīng)濟(jì)性、可行性能夠起到十分重要的制約作用。綜上所述,本文主要對(duì)公路建設(shè)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析,并且對(duì)公路邊坡的病害形式進(jìn)行了分析,然后對(duì)具體的防治技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,以期推動(dòng)公路邊坡防護(hù)管理的發(fā)展。
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U416.1+4
A
1004-7344(2016)05-0151-02
2016-1-19
朱展海(1962-),男,中級(jí)工程師,本科,主要從事隧道防滲漏、二級(jí)公路邊坡管理工作。