路基邊坡病害分析及防護設(shè)計原則
2016-03-23
一、路基邊坡病害的幾大種類
1、路基邊坡坍塌
路基邊坡坍塌的原因：由于開挖路塹邊坡較陡，使邊坡的支稱力量減弱。堆積物受到地表水及地下水的影響，使土壤的抗剪強度降低。土壤受到凍結(jié)融化的反復(fù)作用，使邊坡土體的穩(wěn)定性降低。受到風(fēng)化作用、地震作用、氣溫的變化等，使邊坡的穩(wěn)定性受到影響。
邊坡坍塌的危害：路基坍塌對路基的危害程度視其規(guī)模大小而異，由于坍塌發(fā)生時具有沖擊力，經(jīng)常引起邊坡防護的變形，破壞路基，阻礙交通，給養(yǎng)護工作帶來不少工作量。
2、路基邊坡崩塌
路基邊坡崩塌的原因：路基崩塌的造成是由于開挖路塹加陡了邊坡的坡度，使巖體失去了平衡或者由于地表水深入巖體裂縫或地下水在巖體裂縫中流動，使巖體自重增加。由于風(fēng)化作用及冰凍作用結(jié)果，加快了巖體裂縫的發(fā)展，使巖體的堅固性降低。大爆破、地震、植物根系在巖石裂縫中生長以及降雨量、蒸發(fā)量、氣溫等變化對巖體的性質(zhì)亦有影響。
路基邊坡崩塌的危害：路基邊坡崩塌是山區(qū)公路最常見的一種地質(zhì)現(xiàn)象，由于其規(guī)模大，發(fā)生時，沖擊力大，常使路基遭到嚴重的破壞，經(jīng)常阻斷交通，給行車帶來很大的威脅。
3、路基邊坡滑坡
路基邊坡滑坡的原因：滑坡形成的因素很多，從地質(zhì)條件上講，滑坡發(fā)生于可塑性的土質(zhì)或軟弱巖層上。從地質(zhì)構(gòu)造上講，巖層的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造，對山坡的穩(wěn)定性、滑動面的形成以及滑坡的發(fā)展都有很大的影響，如堆積層與巖層的接觸面愈陡，則堆積層土體的重力作用就愈大，極易發(fā)生滑坡。從水文條件上講，地表水在地下水的作用下，都會破壞土體的穩(wěn)定，助長滑坡的活動。我們在修建公路的過程中，在山坡腳開挖路塹，破壞土體平衡減低山坡的支撐力量，將會引起滑動。
邊坡滑坡的危害：滑坡多發(fā)生在挖方地段，大部分為斜坡地帶或沿河（溪）巖階地堆積層上的滑坡?；麓蟛糠衷诼坊鶅蓚?cè)的邊坡上，少數(shù)流動面穿過路基處露于外側(cè)邊坡上，其危害程度視其規(guī)模及其活動情況而定，對于變化緩慢的滑坡或規(guī)模不大的滑坡，先可采取臨時性或筒單措施，維持通車，然后逐步整治。
二、路基邊坡病害的原因分析
1、氣候因素
氣候因素有氣溫、降水、風(fēng)速、風(fēng)向、最大凍土深度等。在大面積裸露的土質(zhì)或風(fēng)化巖質(zhì)坡面上,由于溫差對地表的影響,加上雨水直接沖刷坡面,極易風(fēng)化剝落,導(dǎo)致塹坡水土大量流失,或坡面產(chǎn)生裂縫,發(fā)生淺層溜方。
2、水文和水文地質(zhì)因素
水文因素如地表水的排泄,河流常水位、洪水位,有無地表積水和積水時間長短,河岸淤積情況;水文地質(zhì)因素有地下水埋深、移動規(guī)律,有無層間水、裂隙水、泉水等。在土質(zhì)路基邊坡上因受雨水沖刷導(dǎo)致表層坑洼積水,地表水順裂縫向下滲透而浸泡邊坡;全封閉邊坡防護層材料的水穩(wěn)定性差,出露的地下水無法疏導(dǎo)使邊坡內(nèi)積水,或整個邊坡結(jié)構(gòu)排水不暢,引發(fā)塹坡局部溜方和淺層滑坡。
3、地質(zhì)因素
沿線地質(zhì)因素,如巖石的種類、成因、節(jié)理、風(fēng)化程度和裂隙情況,巖石走向、傾向、傾角、層理和巖層厚度,有無夾層或遇水軟化的夾層,以及有無斷層或其它不良地質(zhì)現(xiàn)象。在人工開挖的巖質(zhì)坡面,盡管山體本身穩(wěn)定,但巖層節(jié)理發(fā)育,長時間日曬雨淋,表面風(fēng)化嚴重,經(jīng)常發(fā)生坡面剝落和零星掉石流碴。若塹坡地層巖性為巖質(zhì)較軟的砂土、頁巖和變質(zhì)巖,且節(jié)理發(fā)育、風(fēng)化嚴重,或粘性土層和蓄水的砂石層分層蘊藏,特別是有傾向路塹方向的斜坡層理存在時,易造成路塹滑坡。
三、邊坡防護設(shè)計的主要原則
1、安全第一．質(zhì)量保證
邊坡的防護直接影響到交通的安全，目前，我國的防護工作主要是由邊坡起防護作用，對自然災(zāi)害和人為因素造成的塌方、陷落等起到很好的防護作用，對交通設(shè)施的安全順暢運行，對車輛行使的安全，起著巨大的作用。因此，在設(shè)計邊坡時，首先要考慮的是邊坡的質(zhì)量問題，要在保證邊坡防護設(shè)施自身的質(zhì)量過硬的情況下，考慮防護設(shè)施起到的安全作用，要以防護坡的安全系數(shù)為設(shè)計的首要考慮因素。要從設(shè)計上保證邊坡防護設(shè)施的防護質(zhì)量，以安全作為防護的第一要素，確保邊坡的防護能在實際中起到防護的作用。為安全使用、交通的順暢起到應(yīng)有的作用。
2、考慮地理環(huán)境，因地制宜
隨著我國交通設(shè)施的進一步完善，穿越范圍越來越廣，所處的地形地貌多種多樣，各有特點，各不相似。因此，就給邊坡防護的設(shè)置帶來了許多復(fù)雜的問題，在不同的地方因為地質(zhì)情況的差異、氣候情況的不同、環(huán)境的差別等，公路邊坡的建設(shè)情況也不一樣。一般邊坡崩塌所遇到的問題可以歸為3類，即落石型、滑坡型、流動型，而這3種坍塌形式是由于不同的地質(zhì)地理環(huán)境造成的。比如落石型一般是發(fā)生在較陡的巖石邊坡，因為在一定的條件下巖石邊坡的巖層會產(chǎn)生裂縫、滲水，經(jīng)過長時間的風(fēng)化和外力作用，裂縫會逐漸擴大，在雨水侵蝕下，裂縫中充滿水，產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力作用，造成崩坍。在設(shè)計時，就必須注意對巖石裂縫產(chǎn)生進行控制，采取積極的防水措施。所以因為所面臨的防護問題不一致，因此在設(shè)計邊坡的防護設(shè)施時，必須因地制宜，在充分了解工程所在地區(qū)的地理和環(huán)境及氣候等具體的情況下，對所面臨的各種潛在隱患進行預(yù)測，進而根據(jù)防護的需要，設(shè)計出與該地區(qū)相匹配的防護手段。絕對不能教科書式的照搬照抄，就把其他地段的防護設(shè)計方案依葫蘆畫瓢的照搬過來，這樣會造成該地段的邊坡防護設(shè)施“防而不護”，邊坡的防護沒有起到實際的作用，嚴重的威脅公路交通的安全。
3、多層防護相結(jié)合．防護措施相協(xié)調(diào)
由于地理環(huán)境的復(fù)雜，在同一區(qū)域內(nèi)可能會在很小的范圍內(nèi)出現(xiàn)多種地質(zhì)情況和地形差異，因此在相近的邊坡上，或者在同一邊坡上，就有可能處于各方面的考慮，采取多種防護措施。因此，在防護設(shè)計時，必須要考慮到這一情況，在設(shè)計上對多種防護措施在同一邊坡上采用，或相鄰邊坡群采用不同的防護措施時，必須根據(jù)實際的環(huán)境和施工情況考慮防護措施間的協(xié)調(diào)。邊坡的防護是一項復(fù)雜的工程，需要多種防護措施和手段的結(jié)合才能真正的對公路起到防護作用，因此在較近距離，不同的防護措施不能孤立存在，不考慮其他措施的存在，應(yīng)該相互協(xié)調(diào)，比如在護面墻防護與植被防護間，就不能只看一面，而要兩者相結(jié)合，才能設(shè)計出合理科學(xué)的防護措施來。
4、統(tǒng)一規(guī)劃．具體實施
在邊坡的設(shè)計中，必須要注意邊坡防護各方面的區(qū)別。畢竟一道堅固的邊坡防護線是由許多部分組成的，所以必須要有統(tǒng)一的設(shè)計，把邊坡的各方面聯(lián)系起來，比如在設(shè)計時要把邊坡的范圍與具體的防護設(shè)施，如護面墻、矮墻等各部分統(tǒng)一設(shè)計。同時還要注意對邊坡、上下坡設(shè)計的區(qū)分。因為當(dāng)路基的下邊坡為填土路堤時，邊坡坡面就會受雨水的直接沖刷和因降雨造成的坡面徑流的沖刷，而造成路基邊坡沿坡面流水方向，因流水沖刷形成沖溝，沖溝的擴大則會致使路基發(fā)生破壞。此外受洪水及河道影響較大的路堤，會導(dǎo)致路堤坡腳被毀壞，進而導(dǎo)致邊坡破壞。
結(jié)束語
路基邊坡施工是建設(shè)項目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計及施工技術(shù)人員在工作過程中必須加強路基邊坡施工方案設(shè)計與施工質(zhì)量控制，最大限度減少路基邊坡通病問題的出現(xiàn)，確保路基邊坡施工質(zhì)量。同時不斷總結(jié)施工經(jīng)驗，對施工技術(shù)進行改進與完善。只有這樣才能保證路基邊坡無顯著病害，才能取得防治較好的效果。
