道路工程高边坡垮塌成因及治理技术分析_王知生.pdf
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1、107道路工程在推进城市化建设和促使交通运输行业发展等方面扮演着重要角色。部分道路工程在建设中须进行深挖高填,会形成高陡路堑边坡或路堤边坡,边坡土体原有的平衡状态地质环境被破坏,为边坡垮塌、滑坡及变形等地质灾害的发生提供了机会,加之部分道路工程修建于山区,受雨季降水因素的影响,降低了边坡的稳定性、强度,使道路垮塌、滑坡等地质灾害发生的频率增加,引发一系列的安全事故。因此,亟需采取相应的治理技术来解决高边坡垮塌问题。1 道路工程高边坡垮塌的主要成因分析1.1 自然因素1.1.1 地质条件、地震因素地质构造是引发道路工程高边坡垮塌的自然因素之一。岩石结构面的大小、发育程度及主要成分等都会影响边坡的
2、稳定性,其中软弱岩石因自身应力减弱而导致失稳,坚硬岩主要是因地质构造而失稳,二者均可能造成边坡垮塌。此外,地震也会导致边坡失稳,尤其是强烈地震的发生,坡体孔隙水压力会迅速骤增,降低岩土体强度,引发滑坡、垮塌灾害1。1.1.2 水文、气候因素边坡水文地质环境发生变化,会直接影响地下水汇集程度,而地下水的汇集,会增大坡体的下滑力,坡体结构面及软弱夹层抗剪强度会减弱,边坡会出现变形、滑坡及垮塌现象。同时,不同区域其气候类型不同,降雨量也存在差异,在降雨集中且过多的区域,道路边坡强度会降低,孔隙水压力增加,降低边坡滑动面抗滑力,并且土质更加疏松,边坡失稳情况发生概率增加。1.1.3 地貌、风化因素不同
3、地貌所形成的不良条件,会在护坡顶部形成较大的张应力,造成顶破开裂,且在坡脚产生剪应力,破坏地带,导致边坡失稳。同时,风化也会减弱土体稳定性,增加其裂隙,不仅影响坡度大小和边坡整体形状,而且会增加坡体透水性,地下水的动态平衡性被打破,从而引发边坡滑移、垮塌。道路工程高边坡垮塌成因及治理技术分析 王知生嘉禾县公路建设养护中心湖南郴州423000摘 要:道路工程路堑高边坡受自然条件、复杂地形、施工及人类活动等因素的影响,容易出现变形、滑坡及垮塌等病害问题。高边坡垮塌作为常见的道路工程病害之一,不仅影响道路工程施工进度,破坏路基路面,而且会威胁施工人员生命安全,所以,根据道路工程高边坡垮塌原因,有针对
4、性地对道路病害治理具有一定的必要性。本文以某道路工程为例,分析其高边坡垮塌的成因,并提出相应的治理措施,希望解决道路工程高边坡垮塌问题的同时,为类似高边坡垮塌问题的治理提供新思路。关键词:道路工程;高边坡;垮塌成因;治理技术DOI:10.19569/119313/tu.2023210361.2 人为因素1.2.1 人工削坡道路工程边坡施工中,若采取不合理的方式进行削坡,会使坡脚结构面变薄,尤其是当结构面被切穿时,会导致大面积的边坡结构面失稳。1.2.2 地下开挖、爆破道路工程边坡开挖施工过程中,会使潜在滑坡体产生扰动,比如对边坡孤石进行爆破,或者抗滑桩打入岩石时产生的外力,均会扰动潜在的滑坡体
5、,即施工中的爆破、开挖加速了边坡的垮塌。同时,道路建设前,需对其施工地址进行实际勘查,地质勘查深度是否合理,会直接影响会滑坡体判断的正确性。而实际地质勘察工作落实不到位,且施工中对安全隐患重视度不够,容易引发垮塌灾害。2 工程案例及高边坡垮塌成因分析2.1 工程概况本文以某道路工程为例,其全长为480m,路面宽度10.5m,其中边坡垮塌的路段路堑边坡高度在8-20m,边坡坡率为1:0.75,采取框架梁形式对边坡进行防护。通过实际钻孔勘探,了解到本道路工程边坡所处地位属于软弱岩土体,且风化程度严重,地表覆盖层大约为2m,主要为黄褐色亚粘土,在坡体上部位置零星分布,厚度为0-0.24m,下部为杂填
6、土,主要成分是灰岩,分布于路基位置,厚度和宽度分别为0-19m、20-60m。同时,该路段边坡为亚热带季风气候,地表水发育,地下水主要为孔隙水和裂隙水,以雨水补给为主。2.2 高边坡垮塌成因通过实际勘探、分析,了解该道路工程项目高边坡垮塌的主要成因包括4方面:其一,土体与风化岩石之间本身存在滑动面,使其自然形式的稳定状态被打破,且所采取的加固措施还未发挥支撑作用,很容易导致边坡失稳,形成垮塌灾害。其二,实际施工中,多考虑工序之间的衔接性,通常刷坡、搭设锚杆支架这两种工序同时进行,且加固深度不满足设计要求,造成边坡垮塌。另外,施工过程技术探讨108中所产生的建筑垃圾堆放于坡面上,未及时清除坡体上
7、的松散石、堆积物,加之受施工机械振动因素的影响,边坡内剪应力加大,破坏了边坡本身的平衡状态,发生垮塌。其三,本道路工程项目所设置的边坡排水设施不够完善,受雨水的冲击,边坡被水流冲刷,雨水会浸入坡体,导致边坡内部土体软化,降低其稳定性,从而使边坡失稳垮塌。其四,本道路工程中关于边坡防护的设计,只采取框架梁结构,意味着防护措施单一,而实际边坡过陡,坡体下滑力较大,无法起到边坡防护作用。3 道路工程高边坡垮塌治理方案及技术3.1 高边坡垮塌治理方案道路工程高边坡垮塌病害的治理,通常采取支挡、坡面防护及排水等处理措施,以提高高边坡的稳定性和道路的安全性。本道路项目高边坡坍塌的治理,应坚持“预防为主,防
8、治结合”这一原则,结合本道路工程边坡垮塌的地层和地形特点及原因,采取“刷方减载+抗滑挡墙+排水及边坡支挡”相结合的治理方案,解决高边坡垮塌问题,其中针对本道路工程中高边坡施工存在易失稳、施工高度大等问题,结合本工程实际需求,采取台阶式边坡,分级开挖、支护这种工程防护措施,对路堑高边坡开挖施工严格控制,减少施工外部因素对边坡稳定性的影响,并且为了降低滑坡推力,拟沿着路线方向在第一级边坡位置设置一排挡墙,增强滑坡稳定性。此外,针对降雨因素造成的垮塌问题,应用相应的排水技术,通过设置排引水设施、截水沟,防止外部水流入坡体,减少雨水对边坡土体的侵扰。3.2 道路工程高边坡垮塌治理技术3.2.1 刷坡卸
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