摘"要:在公路日常養(yǎng)護(hù)中,公路地質(zhì)災(zāi)害已然成為影響行車安全的主要風(fēng)險(xiǎn)之一,其一旦發(fā)生對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成的損失是巨大的。本文將對(duì)公路地質(zhì)災(zāi)害的形成原因與防治措施進(jìn)行分析,并結(jié)合某單位的案例對(duì)不同類型的地質(zhì)災(zāi)害作進(jìn)一步探討。
關(guān)鍵詞:公路地質(zhì)災(zāi)害;成因;防治措施文章編號(hào):2095-4085(2024)07-0226-03
0"引言
公路地質(zhì)災(zāi)害是由于地質(zhì)復(fù)雜,受人為因素或自然條件因素影響,使人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全遭受難以估計(jì)的損失,并且嚴(yán)重影響周邊環(huán)境的事件。主要表現(xiàn)為崩塌、滑坡、泥石流以及沉陷。崩塌一般是指由于外界因素影響,陡坡上的巖石脫離母體向下滾動(dòng)和崩落的現(xiàn)象;滑坡是由于人為或自然原因的影響,在重力的作用下,使巖體或巖土體沿著軟弱面向下整體滑動(dòng)的現(xiàn)象;泥石流指在山谷或山坡中,由降水(融雪水、 暴雨)產(chǎn)生的特殊溪流,攜帶大量沉積物、石頭和其他固體物質(zhì)的一種形態(tài);沉陷是指在水或高荷載的作用下,由于路基壓實(shí)度小或結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)較差而引起的下降沉降或坍塌現(xiàn)象。
1"公路地質(zhì)災(zāi)害成因
1.1"崩塌的成因分析
(1)地質(zhì)條件。各種構(gòu)造面對(duì)邊坡體進(jìn)行切割、分離,為崩塌形成時(shí)脫離母體提供了條件。邊坡體裂縫發(fā)展的越多,崩塌發(fā)生就越容易。
(2)地貌地形。公路邊坡由于坡度和高度差會(huì)對(duì)崩塌產(chǎn)生影響,一般來說高邊坡的坡度大于45。最容易產(chǎn)生崩塌。
(3)自然氣候。由于強(qiáng)烈的物理風(fēng)化,導(dǎo)致高陡坡及強(qiáng)風(fēng)化巖體最容易產(chǎn)生崩塌。另外由于地震、融雪、地表雨水沖刷、地下水浸泡、凍脹及晝夜溫差影響也容易誘發(fā)崩塌。
(4)人的因素。由于過度開挖山體及在坡底采石,坡腳的支撐力降低及坡面的軟弱層沒有清除干凈,在巖層的破碎處極易產(chǎn)生崩塌。
1.2"滑坡的成因分析
(1)自然條件。地下水可軟化巖石和土壤,降低其抵抗力,對(duì)滑坡的產(chǎn)生起著決定性作用。
(2)地質(zhì)構(gòu)造。各種構(gòu)造面切割分離組成邊坡的巖體、土體,為邊坡向下滑動(dòng)提供了條件。
(3)地貌地形。公路陡坡是最容易產(chǎn)生滑坡的部位。
(4)巖土特征。一般來說結(jié)構(gòu)比較松散,抵抗風(fēng)化能力小,以及抗剪強(qiáng)度低的巖土體易發(fā)生滑坡現(xiàn)象。
(5)人為因素。大力爆破、強(qiáng)行開挖,使坡體受到擾動(dòng),坡體下方失去支撐力,促使滑坡體的產(chǎn)生[1]。
1.3"泥石流的成因分析
(1)水源條件。水是泥石流的觸發(fā)條件和輸運(yùn)物質(zhì)。
(2)松散物質(zhì)。來源包括山坡上的殘積物,崩塌、滑坡、碎裂等產(chǎn)生的堆積物,以及砍伐樹木、采石棄渣等。
(3)地貌地形。上游的形成為三面山體環(huán)繞,另一面為出口,地形較為開闊,周邊山體高峭,植被稀疏,在水的作用下,堆積物直泄。
1.4"沉陷的成因分析
(1)路基填料。符合標(biāo)準(zhǔn)要求的土石方填料是保證不發(fā)生沉降的基礎(chǔ),若路基中有雜土、淤泥質(zhì)土、泥炭土、凍塊土、生活中產(chǎn)生的垃圾,則會(huì)導(dǎo)致路基塌陷。
(2)自然氣候。主要有降雨、洪水干旱、凍脹積雪。在降雨時(shí),如果公路路面排水不通,在非常惡劣的環(huán)境下,土壤結(jié)構(gòu)被過大的溫差變化而破壞,從而造成路面沉陷。
(3)汽車荷載。車輛超載致使路基超負(fù)荷運(yùn)行,導(dǎo)致材料密實(shí)度增加,材料間的空隙減小,從而造成路面的沉陷。
2"防治措施
2.1"崩塌的常見防治措施
公路養(yǎng)護(hù)過程中常見的防治措施有清理危巖、柔性防護(hù)網(wǎng)、錨噴混凝土、掛網(wǎng)噴漿或混凝土、刷坡減載、防排水系統(tǒng)等。清理危巖適用于低危巖;柔性防護(hù)網(wǎng)適用于坡面巖石破碎、不能清除干凈的懸掛孤立危巖以及需要保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境的邊坡;錨噴混凝土主要適用于坡面巖體強(qiáng)度低、易風(fēng)化、大面積破碎以及局部有大落石的危巖體邊坡中;掛網(wǎng)噴漿或混凝土主要適用于坡面整體性好、易風(fēng)化、表面較破碎及裂隙發(fā)育的危巖體中;刷坡減載用于在孤石或者危石突出的山體以及邊坡破碎分化嚴(yán)重的坡體;防排水系統(tǒng)主要作為崩塌治理的輔助措施。
可以根據(jù)崩塌發(fā)生的實(shí)際情況采用一種或幾種不同的處理措施,以求施工簡(jiǎn)單,效果好,成本低,工期短。下面以S203線K40+000-K40+200段出現(xiàn)崩塌后進(jìn)行防治為例作簡(jiǎn)要介紹如下。
省道203線K40+000-K40+200銅城峽段左側(cè),山體高度達(dá)60m,多為巖石結(jié)構(gòu),頂部覆土厚度約為1m,灌木雜草叢生。受冬季凍脹、雨季沖刷等自然因素影響,部分巖石出現(xiàn)裸露,風(fēng)化嚴(yán)重。若出現(xiàn)強(qiáng)降雨降雪,則會(huì)出現(xiàn)巖石崩塌、脫落,影響公路安全通行。通過技術(shù)人員調(diào)查,邊坡中存在難以清除的巖石破碎、節(jié)理發(fā)育的懸掛孤立危巖,并且周邊生態(tài)環(huán)境較好,可以采用柔性防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行處治防護(hù)。
柔性防護(hù)網(wǎng)的施工工藝一般為:交通導(dǎo)行→清理邊坡破碎及風(fēng)化巖石→鉆孔→清理孔渣→注入漿液→打入錨桿→安支撐繩→掛格柵網(wǎng)→縫合→恢復(fù)交通。
(1)交通導(dǎo)行。S203線作為交通主要干道,需要確保車輛正常通行,為了保證施工安全,需嚴(yán)格按照交通方案設(shè)置交通錐、標(biāo)志牌、夜間指示燈,安排專人指揮交通。
(2)清理危巖。將軟弱危巖、松動(dòng)危巖及破碎的危巖進(jìn)行清除。并需將防護(hù)網(wǎng)安裝完成后影響其使用功能的巖石徹底清理干凈(見圖1)。
(3)鉆孔。鉆孔前進(jìn)行放線定位,需確保鉆孔的間距符合設(shè)計(jì)要求。鉆孔孔位應(yīng)盡可能的設(shè)置在巖石低凹處,以方便防護(hù)網(wǎng)安裝后緊貼在巖石坡面。對(duì)于巖石高凸處必須安裝錨桿的部位,可以鑿出圓形凹槽,深度和直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
(4)清孔。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)應(yīng)進(jìn)行清孔,孔內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行清除,鉆孔深度一般大于錨桿長(zhǎng)度30cm。當(dāng)巖石松散或破碎,局部安裝錨桿部位不能鉆孔時(shí),可以采用強(qiáng)度不小于C15混凝土進(jìn)行鑿除置換,以確保錨桿安裝牢固穩(wěn)定、不會(huì)發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象。
(5)注入漿液并打入錨桿。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比攪拌水泥砂漿,砂漿強(qiáng)度一般在M30以上,不得出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象。水泥一般采用42.5普通硅酸鹽水泥,漿液注滿孔洞后打入錨桿,隨后進(jìn)行養(yǎng)護(hù),漿液養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于3d,檢查合格后方可進(jìn)行下一道工序(見圖2)。
(6)安裝支撐繩。支撐繩安裝應(yīng)平穩(wěn)、順直、穩(wěn)固,不得出現(xiàn)斷傷、扭曲等現(xiàn)象。安裝拉緊后應(yīng)及時(shí)固定,并將其用繩卡與錨桿外露環(huán)套進(jìn)行固接。
(7)鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)。根據(jù)實(shí)際情況,鋼絲網(wǎng)從高向低依次進(jìn)行鋪掛,鋼絲網(wǎng)間根據(jù)要求需有一定的搭接寬,并縫合確保連接牢固。在鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)時(shí),鋼絲網(wǎng)與支撐繩進(jìn)行有效固定。
(8)縫合。鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)后,將它的四邊與支撐繩的四周緊密的連接在一起,并進(jìn)行預(yù)緊縫合??p合線通常采用φ8鋼絲繩,縫合完成后,采用繩卡將縫合線的兩端與網(wǎng)繩固結(jié),以免松動(dòng)。
(9)開放交通。施工結(jié)束后,應(yīng)按照要求清理現(xiàn)場(chǎng),恢復(fù)原狀,對(duì)于損壞的路面及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),結(jié)束后撤除交通設(shè)施,恢復(fù)道路正常通行。
使用SNS柔性防護(hù)網(wǎng)具有以下優(yōu)勢(shì)(見圖3):可以工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),方便質(zhì)量控制;復(fù)雜地形地貌適應(yīng)性強(qiáng),施工速度快、工期短;坡面綠化功能強(qiáng),方便植被種植及保護(hù);使用壽命長(zhǎng),耐久性好。
2.2"滑坡的防治措施
常見的處理措施有降低水的危害、植樹種草、削坡、設(shè)置擋墻、坡頂卸荷、坡腳壓載。降低水的危害是最直接的方法,是滑坡防治中首先采取并且應(yīng)該長(zhǎng)期采取的措施;植樹種草在防治淺層滑坡體中最為有效,對(duì)于深層滑坡體可以減少地表水滲入地下土體,從而確保滑坡體的穩(wěn)定;削坡是治理滑坡體的最常見最經(jīng)濟(jì)的方法,對(duì)于土質(zhì)滑坡體,削減邊坡坡度,放緩邊坡,可以有效提高邊坡的穩(wěn)定性和抗剪強(qiáng)度;抗滑擋墻是利用墻體自身的重力抵擋滑坡體的水土壓力;坡頂卸荷、坡腳壓載對(duì)于推移式滑坡體較為適用。
要根據(jù)實(shí)際情況具體分析,可以采用一種或幾種方法進(jìn)行組合處治,以保證坡面的穩(wěn)定。下面以G344線K1789+320處進(jìn)行滑坡防治采用的方法為例作簡(jiǎn)單介紹。
G344線K1789+320處(見圖4)右側(cè)邊坡土質(zhì)為疏松的黃土,土體裸露,邊坡陡峭,排水不暢,出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣時(shí)則會(huì)導(dǎo)致滑坡體移動(dòng)。針對(duì)這一情況,某單位積極采用排水、削坡、種草、設(shè)置擋墻的方法進(jìn)行了處治。
G344線K1789+320處邊坡處理的程序?yàn)椋航煌▽?dǎo)行→卸載、拉運(yùn)土方→設(shè)置截水溝→種草。
(1)導(dǎo)行交通。G344線K1789+320滑坡體邊坡位于道路右側(cè),施工時(shí)影響道路通行,作為交通主要干道,施工時(shí)不能封閉交通,因此要嚴(yán)格按照施工方案導(dǎo)行交通,設(shè)置臨時(shí)安全錐桶、標(biāo)志標(biāo)牌、夜間警示標(biāo)志等安全設(shè)施,以保證道路正常通行。
(2)卸載及拉運(yùn)土方(見圖5)。1)由于邊坡較陡,施工前必須設(shè)置便道方便機(jī)械及車輛通行。2)削坡時(shí)應(yīng)分層分段逐層開挖,保證開挖面的穩(wěn)定,不得擾動(dòng)原狀土體,必要時(shí)應(yīng)該設(shè)置平臺(tái)分級(jí)消減邊坡,坡腳應(yīng)該壓載不應(yīng)削減。3)運(yùn)送土方時(shí)車輛要進(jìn)行覆蓋,以防止拋灑物污染路面。
(3)排除表面水。根據(jù)實(shí)際情況本工程采用截水溝排除水的影響。1)施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)量放線,放線應(yīng)確保平順無誤。2)基槽開挖截面尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,不得擾動(dòng)原狀土。基地處理干凈并夯實(shí),要確保無雜質(zhì)、松土。3)澆筑混凝土?xí)r模板應(yīng)順直,安裝牢固,無扭曲,無變形,振搗密實(shí)。4)進(jìn)行濕養(yǎng)養(yǎng)護(hù),采用灑水或覆蓋養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期間不得受外力碰撞,時(shí)間一般不少于7d。5)養(yǎng)護(hù)完成后及時(shí)回填,應(yīng)分層對(duì)稱回填,回填要密實(shí)。
(4)植樹種草。在植樹種草滑坡體防治中,應(yīng)將坡面刨松整平,選擇與生長(zhǎng)環(huán)境相適應(yīng)的的植被。
2.3"泥石流的防治措施
常見的處理措施有生物防治、跨越工程、防護(hù)工程、警示措施等。生物防治一般是在水源區(qū)流域,進(jìn)行封山育林育草,涵養(yǎng)水源,防止水土流失;跨越工程一般為通過修建橋梁、涵洞等構(gòu)造物,在發(fā)生泥石流時(shí),引導(dǎo)其從構(gòu)造物的下方通過進(jìn)行排泄,以保證公路的安全;防護(hù)工程是為了防止泥石流對(duì)橋梁、涵洞、隧道、路基等主體沖刷、淤埋等而修筑的擋墻、護(hù)坡、順壩等防護(hù)設(shè)施;警示措施是指在泥石流容易發(fā)生的危險(xiǎn)路段,設(shè)置標(biāo)志標(biāo)牌對(duì)過往車輛行人進(jìn)行提醒,并設(shè)立預(yù)警監(jiān)測(cè)點(diǎn),進(jìn)行檢測(cè)。
2.4"沉陷的防治措施
公路沉陷主要從加強(qiáng)公路管理、路基填料、土層處理、防排水等方面進(jìn)行預(yù)防。
(1)管理措施。堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合治理的原則,在勘察設(shè)計(jì)階段,對(duì)軟土地區(qū)、膨脹土地基、采空區(qū)等要妥善處理回填,并適當(dāng)提高壓實(shí)度,從根源上進(jìn)行預(yù)防。
(2)路基填料。路基填料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求以及規(guī)范規(guī)定,填筑時(shí)應(yīng)水平分層填筑,每一層碾壓密實(shí),不同類型的土質(zhì)不得混合填筑[2]。
(3)做好防排水措施。道路路基沉降的發(fā)生與地表水和地下水的沖刷和侵蝕密切相關(guān)。通??梢酝ㄟ^安裝管道、水渠、地下排水結(jié)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)快速排水的目標(biāo)。
3"結(jié)語
綜上所述,針對(duì)各類地質(zhì)災(zāi)害,需采取針對(duì)性的防治措施。應(yīng)深入分析每種災(zāi)害的具體問題,力求選擇既能節(jié)省工程投入、縮短施工時(shí)間,又能實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與美化目標(biāo)的防治方案,確保公路暢通無阻,保障車輛與行人的安全。
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