李鑫 潘峰 牟俊峰 王永強(qiáng) 王竺

摘 要：本文針對山區(qū)高速便道穿越地質(zhì)災(zāi)害地帶防護(hù)措施的應(yīng)用，結(jié)合工程實(shí)例，先分析了工程所在地的地質(zhì)特征，接著論述了工程措施引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，并提出防護(hù)地質(zhì)災(zāi)害的措施。分析結(jié)果表明，在山區(qū)高速施工中，地質(zhì)條件復(fù)雜，受到施工條件的限制，便道難免需要穿越地質(zhì)災(zāi)害帶，增加了施工風(fēng)險，采取有效的防護(hù)措施，有助于保證施工的安全性，保證各道工序能夠安全、高效、有序的開展，值得施工單位高度重視。

關(guān)鍵詞：山區(qū)高速;便道;地質(zhì)災(zāi)害;防護(hù)措施

中圖分類號：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 工程概述

本項(xiàng)目位于寧南縣竹壽鎮(zhèn)陽甸村和花山村境內(nèi)，起于新家灣黑水河隧道出口（ZK268+005、K268+020），途經(jīng)長五間、花山村、止于上花山花山2號隧道出口（ZK274+731、K274+755），全線長6.75 km。主要工程數(shù)量：路基挖方1.4萬 m3，填方7.7萬 m3，防排水工程1.32萬 m3;蓋板涵1道，共計(jì)涵洞1道;主線大橋1座，新家灣大橋全長206.8 m;隧道2座，全長6 487 m，其中花山1號隧道2 456 m，花山2號隧道4 031 m;全線鋼材約2.82萬噸，混凝土約45.95萬 m3。便道穿越地質(zhì)災(zāi)害帶示意圖如圖1所示：

2 地質(zhì)特征分析

案例工程位于四川省西南部，屬于典型的橫斷山區(qū)，山脈走向總體呈現(xiàn)近南北向，從總體走勢的角度來看，和當(dāng)?shù)亟鹕辰Я鲙缀跗叫?。便道布置為適應(yīng)地形條件的要求，崎嶇蜿蜒，山區(qū)高速便道測區(qū)海拔高程在600 m～1 200 m之間，且絕大部分為便道布置在陡崖附近，交通不便，穿越的地質(zhì)災(zāi)害帶主要包括：斷層、坍塌、滑坡、錯落、危巖落石、泥石流等。

3 工程措施引起發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害分析

在山區(qū)高速公路施工中，便道布置是核心工序，如果便道線路布置不合理、技術(shù)方案選擇不合理等都會導(dǎo)致或者誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。就案例工程而言，便道施工措施引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要包括以下內(nèi)容：

第一，在便道施工邊坡開挖時，尤其是在高邊坡開挖中，經(jīng)常會改變山體原有的形狀，破壞山體自然平衡，而沒有及時采取有效的防護(hù)措施。在雨水沖刷的作用下，會對便道周圍邊坡造成不同程度的疲勞破壞，容易誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。第二，在一些特殊地段進(jìn)行便道施工中，會引發(fā)以邊坡塌滑為主的山體變形破壞，如果情況嚴(yán)重甚至?xí)縿由襟w，引發(fā)大規(guī)模滑移現(xiàn)象[1]。第三，在便道開挖施工中，如果設(shè)計(jì)不合理，施工技術(shù)選擇不合理，便道穿越危險地質(zhì)層，容易引發(fā)冒頂塌方、涌水、巖爆、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害問題。如果開挖處置不合理，胡亂堆放開挖土，也會引起滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

4 山區(qū)高速便道穿越地質(zhì)災(zāi)害地帶防護(hù)措施

本工程里程比較長，為保證施工效率，設(shè)置較長的便道，需要穿越不同地質(zhì)地貌單元，經(jīng)常會遇到各種各樣復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害帶，容易發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，為保證施工的安全性，需要結(jié)合這些地質(zhì)災(zāi)害的特征和誘因，選擇合理的防護(hù)措施。

4.1 滑坡地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)措施

滑坡地質(zhì)災(zāi)害的特征和誘因是：在大量土體和巖體的共同作用下，沿著一定的滑動面發(fā)生的下滑現(xiàn)象，是坡體上的巖土在不平衡條件下，引起的破壞結(jié)果。發(fā)生滑坡需要同時滿足兩個條件，其一是滑動面基本貫通前緣出現(xiàn)了剪出口;其二是下滑力大于抗滑力。在滑坡防治中只要控制好其中一個條件，就能防止滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

在山區(qū)高速便道穿越平面滑動面的情形下，坡體的穩(wěn)定系數(shù)為K，總抗滑力F和巖土重力Q形成的總下滑力T之比，可用同構(gòu)K=F/T形式，從中可以看出，當(dāng)K小于1時，滑體就會發(fā)生滑動。當(dāng)K大于后者等于1時，滑體就處于穩(wěn)定狀態(tài)或者是平衡極限狀態(tài)。常見的滑坡如圖2所示：

在滑坡地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)中其核心思想是采用合適的減重荷載，來提升滑坡體的穩(wěn)定性，可以在滑坡中通過錨索肋板墻、樁板墻等措施來填筑沖溝保通路基。同時還可以在路基兩側(cè)設(shè)置排水措施，將地表水及時排出，減少對路基造成的沖刷，從而提升滑體的穩(wěn)定性，再通過科學(xué)合理養(yǎng)護(hù)，就能達(dá)到保通目的。可通過以下三種方法進(jìn)行處理：

第一，排水措施。排水包括地表排水和地下排水。其中地表排水措施是同時整平夯實(shí)、填縫、灌漿勾縫等方法，將地表水及時排出。從而防止地表水沖刷坡體，引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。此外，還可以通過設(shè)置護(hù)坡、護(hù)堤、截水溝等方法保證地表水能夠及時排出。地下水通過設(shè)置滲溝、盲溝、排水平孔等方法及時排出[2]。第二，提升坡體的力學(xué)平衡。在滑坡體上方通過刷方減重或者填土反壓的方法，提升坡體平衡性。在坡體下方可通過設(shè)置抗滑樁、擋土墻等方法提升坡體的穩(wěn)定性，保證便道的安全性。第三，合理概述滑動面的土石性質(zhì)，比如：可通過焙燒、電滲排水、壓漿、化學(xué)加固等方法來改善滑動面的土石性質(zhì)，提升坡體的安全性。

4.2 崩塌地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)措施

崩塌也是常見的地質(zhì)災(zāi)害，其破壞方式如果不依附某一面崩塌時，存在總是下墜問題，如果依附某一面崩塌時，則崩塌就具有滑坡的特征。比如：巖體位于斜坡之上，其高度和底邊長分別是h1和h2，如果只受到巖體的摩擦才能形成阻止巖體下滑的力C。巖土的重力定位W，則巖土重力矢量就位于底邊h2之內(nèi)[3]。如果摩擦角小于斜面的摩擦角，促使巖塊會發(fā)生相互滑動。但在自然環(huán)境中，很少存在理想的狀態(tài)。如果巖塊比較高，又細(xì)長，則重力矢量W甚至?xí)湓诘走卙2的外側(cè)，促使就會發(fā)生傾倒現(xiàn)象。

崩塌地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)措施為：在進(jìn)行山區(qū)高速便道穿越地質(zhì)災(zāi)害地帶選線時，如果存在發(fā)生重大或者中型崩塌的可能，需要進(jìn)行繞行。如果繞行難度大，成本高，則要盡量離開崩塌段一定的距離，以減少防護(hù)工程量。在山區(qū)高速便道施工中，要進(jìn)來避免大切大挖，盡量不在高邊坡、陡邊坡上穿越便道，以保證山體平衡[4]。防護(hù)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的防護(hù)措施有：1）全面清除坡面上存在危石;2）對坡面進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚?，可采用坡面噴漿、抹面、砌石鋪蓋、灌漿等方法進(jìn)行加固處理;3）對危巖進(jìn)行支預(yù)處理，可選擇的方法有：混凝土作支垛、護(hù)壁、支柱等。

4.3 泥石流地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)措施

泥石流是一種非常常見的地質(zhì)災(zāi)害，尤其是在山區(qū)最為常見，具有不可預(yù)測、突發(fā)爆發(fā)、歷時短、破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)。為降低泥石流對山區(qū)高速便道造成的影響，可采取以下幾種工程防護(hù)措施：第一種，攔擋工程。如支檔、截留、儲淤場等，這些工程措施，都能很好的控制泥石流災(zāi)害的下泄能量，從而削弱泥石流對便道造成的沖擊危害，保證便道的安全性。第二種，跨越工程。在容易發(fā)生泥石流的便道上設(shè)置泥石流排泄通道，包括修建橋梁、涵洞等，此種方法是防治泥石流最直接有效的方法[5]。也是目前很多地區(qū)防治保障公路交通免受泥石流侵害的主要防護(hù)措施。第三種，防護(hù)工程。在泥石流地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域可設(shè)置一些防護(hù)建筑物如護(hù)坡、擋墻、順壩等，通過這些防護(hù)措施能夠很好的抵御和消除泥石流對山區(qū)高速便道構(gòu)成的威脅。

5 結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了山區(qū)高速便道穿越地質(zhì)災(zāi)害地帶防護(hù)措施的應(yīng)用，分析結(jié)果表明，山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，存在很多地質(zhì)災(zāi)害。尤其是在山區(qū)高速便道施工，路線比較長，需要穿越不同的地貌單元，受到地質(zhì)災(zāi)害的威脅比較大。需要結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的特征和誘因，選擇科學(xué)合理的防護(hù)措施，才能降低地質(zhì)災(zāi)害對高速便道構(gòu)成的威脅，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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