公路路基施工中滑坍的形成及治理

公路路基施工中滑坍的形成及治理公路路基施工中滑坍的形成及治理 在山区公路路基的施工中 滑坍是施工中常易出现的病害 之一 浙江省作为我国多山的地区之一 在路基施工中也多次 出现滑坡和堑坡坍塌 给工程的顺利进展造成了困难 也给公 路按期通车带来了障碍 同时 路基的稳定性对道路通车后的 安全性及行车舒适性影响很大 因此 探讨路基滑坍形成的原 因 是公路工程技术人员及施工单位应特别重视和解决的问题 公路路基滑坍形成的主因 岩土性能 在岩土层中 当具有受水构造 易于聚水和软弱面等条件 时 则易形成滑坡或崩塌 坚硬岩层滑坡的可能性很小 但岩 体内夹有软弱破碎带或薄风化层 倾角较大且有地下水活动时 岩层可能沿软弱面滑动 在均质黏土中 危险的破坏面通常是 较深的 而在均质的非黏性土中 浅层坡面上的滑动和坍塌则 为常见 在不均匀的地基土中 破坏的形状和位置取决于各种 土类的强度和层理 坡积黄土地层内的砂或砂砾夹层是黄土地 层内的主要含水层 且常在下伏岩层上面覆盖 当其含水量较 大时 抗剪强度显著降低 易沿下伏基岩顶面滑动 在风化页 岩 泥岩 砂岩互层的情况下 页岩夹层是造成滑坡的不利地 层 容易产生边坡破坏及滑坡 岩石中的破坏面沿着岩石的软弱带或不连续面的层理面产 生 其不连续面的方向和强度是影响岩石边坡稳定性的最主要 因素 这种不连续面之所以会发生强度的变化 是由化学风化 节理中水的冻融作用 岩体的构造运动 不连续面中水压力的 增加 干燥和潮湿的交替变化 水的冲刷作用等 方面因素造 成的 总的说来 第三纪的砂岩 泥岩以及古生代的疏松沉积层 容易形成滑坡及边坡地坍塌 地质构造 岩体的构造对山坡和边坡的稳定 滑动面的形成和发展影 响很大 地质构造形成的滑塌现象主要由以下因素引起 第一 上层土体或岩体沿着两个不同的地质分界面或沿已有的构造面 滑动 如坡积 残积层沿基岩面滑动 其形成往往是下层面受 水软化 形成滑动面 第二 在断层破碎带或节理裂隙密集带 处 由于抗剪强度显著降低 构成软弱面 易沿此面产生滑坍 第三 当岩层倾斜度超过 时 一般情况下其动力大于阻力 路堑开挖后 基岩可能一叠一叠地往下滑动 气候和人为活动的影响 气候和人为活动的影响因素很多 主要有雨水 人为管理 不当等的影响 滑坍的形成与雨水补给地下水有很大的关系 暴雨期地下水流量突然增大 这时水流具有较大的浸润能力 根据山坡稳定分析 在持续暴雨的作用下 土体抗剪强度通常 可降低 最大可降低 因而此时容易形成滑坍 特别是春夏干旱少雨使坡积黏性土龟裂 进入 月以后 则可 能连降暴雨 水流沿裂缝渗入土体内部 下部若为不渗水的基 岩 极易引发滑坡 另外 风吹 日晒 雨淋 雪水冻融会使 泥岩很快风化 减少了黏聚力和结合力 泥岩的力学强度在湿 润条件下低于干燥时好几倍 当雨水渗入造成滑动面软化 容 易产生浅层滑坍或表土溜滑 人为活动的影响有时大大超过了自然的影响 人为切割山 体斜坡的下部最易导致坡体失稳 在雨季施工时 路堑边坡以 上土体浸润 黏聚力下降 重量大增 引起滑坍 有时土层滑 动并牵动下伏基岩沿风化夹层形成顺层滑动面 另外 施工管 理不当 如人为开挖坡脚 在坡脚形成积水 在剪应力最大的 位置浸泡土体 降低抗剪能力 也会促进滑坍的形成 总之 人为开挖坡脚是造成公路边坡滑坍最为常见的原因 此外 大 爆破施工对边坡稳定也会产生一定危害 往往形成边坡坍塌 碎落 防治路基滑坍的措施 勘探设计方面 设计单位应对全线的边坡稳定性做好定性分析 根据区域 地质单元 地质构造 岩层的主要构造面的产状及路线的关系 单一或互层 有无软弱面以及构造面的连接情况等进行分析 由于区域构造对路堑边坡稳定的影响十分显著 要力求对区域 地质情况吃准 摸透 以便合理地确定好坡率及边坡加固形式 局部构造对路堑边坡稳定威胁很大 设计单位应做好局部 工程地质条件的调查 断层附近的岩层不仅会产生与断层平行 的节理 还会产生与其相应的共轭节理 在比较严重的情况下 任何一组节理都会成为制约边坡稳定的控制因素 不整合面附 近的岩层岩质一般均较松软 当不整合面倾向路线并受地下水 的浸润时 其上部岩层则可能沿着不整合面下滑面造成坍方或 滑坡 倾向于路线的岩层 特别是风化严重 岩质较软的软岩 容易产生顺层滑坡 因而要注意局部工程地质条件的调查 调 查应着重于以下 点 第一 研究确定各个重点路堑的边坡与 地层的关系 如岩层厚度 倾斜 走向及节理构造系统 分析 哪一种因素是影响该边坡的主要因素 第二 研究确定各个重 点路堑边坡受岩石产状及物理化学成分等性质影响的程度 第 三 研究各个重点边坡受风化能力的影响及边坡与当地水文地 质条件 气候因素的关系 需要强调的是 设计单位应会同施 工单位 通过调查明确原设计边坡值是否妥当或需调整 施工中应注意的问题 路堑施工过程中 施工人员 监理人员要及时发现不良迹 象 进行分析判断 并要求及时反映以求对策 对下述几种情 况要格外引起注意 边坡的附近地段原先已有滑坡 坍塌 陷 穴等不良地质现象存在时 要与正在施工的路堑进行对比分析 岩质边坡中有页岩 泥岩等易风化 软化的岩层砂岩 页岩互 层时 要注意其稳定性 黄土边坡或地层中网状裂隙发育 有 软弱夹层或砂质含水层时 要引起注意 软弱结构面与坡面倾 向一致或交角小于 且结构面倾角小于坡角 或基岩面倾向 坡外且坡角较大时 易引发滑坍 地层渗透差异性大 上层为 坡积黄土而其下基岩倾向路基 且倾角较大时 如地下水在弱 透水层或基岩面上积聚流动 雨后极易滑坡 山坡上有水体 水渠 水池等 漏水 浸润边坡土体或水流冲刷坡脚 沿河 填方边坡因河水急剧升降引起岸坡内水压力的强烈作用时 也 要引起注意 据国内外一些观测资料介绍 爆破可使松动圈范 围内岩石的强度降低 内聚力降低 施工中应根据地质条件选用炮型 药量 不 良地质路段应避免爆破施工 开挖路堑时注意排除雨水 渗流 避免坡脚积水 对已发生滑坡的治理 关于滑坡的防治方法一般可分为两类 一类为疏导法 主 要采取地面排水 地下排水 弃土减载 反压坡脚等措施 另 一类为制止法 如采取抗滑挡墙 打桩 锚固 抗滑桩等措施 处治时有时用其一种 有时两种共用 坡积物顺层滑坡 在已发生的滑坡中绝大多数的基岩面倾 向路堑 当路堑开挖后 其上覆坡积物在遇雨之后沿岩层下滑 其滑体规模视覆盖层厚度 路堑深度及下伏基岩倾角而异 由 黄土构成的覆盖层孔隙比较大 具湿陷性 而下部由砂岩 泥 岩构成的基岩 具有良好的隔水性能 降雨使坡积物含水量逐 渐增大 当饱和后坡积层与基岩之间的抗滑力急剧下降 同时 因孔隙水压力的作用进一步降低了抗滑力 导致了滑坡的发生 此类滑坡主要采取弃土卸载予以治理 特别是当路堑较深 滑 动面高出路基顶面很高时 无法在路堑下部采用抗滑挡墙 由 于坡积物多属黄土类土壤 抗滑桩的效果也不大 故以清除滑 坡体为主 并在山坡上辅以抗滑挡墙及坡面截 排水工程 如 地下涌水较大时 则考虑设地下排水系统综合治理 坡积物 岩层混合型顺层滑坡 因受造山运动影响 断层 褶皱比较发育 出露的石灰岩风化严重 节理裂隙发育 加之 岩层倾角倾向路基 倾角又较大 遇雨后雨水沿断层面进入岩 石的风化层 其上的坡积物遇水浸润后首先沿基岩表面滑动 继而牵动基岩沿风化软弱面滑动 因而滑动规模较大 主要采 取弃土卸载 压脚 设抗滑挡墙及做好截水沟 坡面排水系统 等工程予以治理 边坡岩石顺层坍塌 其形成的主要原因是岩层倾角倾向路 基 边坡开挖较陡 路堑上部岩块沿节理面坍塌 对竣工后的 公路造成很大的威胁 处理方法主要用清除危岩及锚杆挂网喷 射混凝土予以治理 边坡表面碎落 在泥岩地层主要表现为泥岩风化松散 并 引起上部砂岩开裂崩坍 在黄土地层主要表现为黄土边坡遇雨 冲刷局部碎落崩坍 处治方法分别为 对泥岩边坡采用浆砌片 石护面墙 防止雨水冲刷及引起风化 对厚层砂岩主要采取浆 砌片石嵌补 对岩石裂隙予以填塞砂浆勾缝处理 此外 要注 意综合排水治理 加设坡顶排水沟 坡面排水系统 如遇有裂 隙水 则在护面墙背部加设排水盲沟 对黄土地层边坡碎落 主要通过设置浆砌片石或锚固预制混凝土块护面墙 并