公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施

1、公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施摘要:本文介绍了公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施。引言 :近年来,随着国民经济的飞速发展,“村村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路段修建的公路越来越多。受各种条件的限制,大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等地质灾害现象,给公路建设、运营带来巨大的经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的安全,又节约投资。由此看来,稳定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为工程技术人员在实际工程中选用合理的评价

2、方法和防治措施提供参考。一、公路边坡病害的分类边坡病害可分为以下3类。(一滑坡滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发育,表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,滑体表面波状起伏,多见于有堆积分布的斜坡地段。(二崩塌所谓崩塌是整体岩土块脱离母体,突然从较陡的斜坡上崩落下来,并顺斜坡猛烈翻转、跳跃,最后堆落在山脚。其

3、具有突发性,危害较大,与滑坡的区别是崩塌发生急促,破坏体散开,并有倾倒、翻滚现象。而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体、缓慢地向下滑动。(三剥落所谓剥落是指边坡表层受风化,在冲刷和重力作用下,不断沿斜坡滚落。二、边坡稳定性评价依据在对边坡进行稳定性评价之前,需要搜集工程地质环境资料,这既是选取边坡稳定性评价方法的依据,也是边坡稳定性评价的基础性资料。它包括自然地理条件、地层岩性、地质构造及地震、水文地质条件等,可以通过查阅历史资料、调查访问及地质勘探获得。三、边坡稳定性分析边坡稳定性分析主要采用定性与定量相结合的评价方法,根据2种方法的评价结果,得出统一结论,确定该边坡的治理措施。(一稳定性定性

4、分析边坡稳定性定性分析能综合考虑影响边坡稳定性的各种因素,并可快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。工程中主要采用的方法是工程地质分析法。它是边坡稳定性分析评价的基础,主要从自然条件、作用因素等对比分析滑动与稳定之间的关系,判断边坡的稳定程度。1、地貌形态及地质条件对比分析边坡失稳是在一定地质条件下产生的,它的形成具备一定的不良地质基础,有其发育阶段的微地貌特征和地表迹象。因此,可以将需要判断边坡稳定性斜坡的地层、岩性、地质构造、水文地质条件、软弱夹层和滑带土性质等与周围的稳定斜坡、类似地质条件下的稳定斜坡和不稳定斜坡及不同滑动阶段的边坡进行对比分析,结合地质条件的可能变化,分析判断边坡

5、的稳定性。将需要评价的边坡与周围尚属稳定斜坡的地貌特征进行对比,并对当地类似条件下的各个不同发育阶段和不同稳定程度的边坡在地貌形态上的特点进行对比,大致判断边坡的稳定程度。2、影响因素的变化分析边坡的稳定性受诸多因素的影响,如地壳上升使斜坡变陡,边坡中后部加载、振动、水及风化作用与卸荷膨胀使土体的强度降低等,这些均可使下滑力增大而稳定性降低。河岸冲刷和人工切割坡脚破坏了斜坡前部支撑,致使抗滑力减小而导致边坡稳定性降低,甚至失稳。水文地质条件改善、恶化条件减缓或消除,边坡滑动后滑动面变缓、滑体重心降低或在边坡前部抗滑段加载,造成边坡下滑力减小、抗滑力增大而稳定性提高。因此,采用工程地质工作的各种

6、手段,如调查、测绘、勘探和试验等找出引起滑动的主次要因素及其变化趋势,即可定性地判断边坡的稳定性。3、滑动迹象及其发展变化分析滑坡在各个发育阶段反映出各不相同的变形迹象,掌握了这些变形迹象就可以判明断坡当前所处的滑动阶段及发展趋势。如滑体前、后缘地貌的变化,裂缝出现的部位、性质、发育顺序及贯通情况,泉水及湿地变化情况,滑带及滑体各部分的位移及破坏情况,边坡岩土破坏发出的声音等等。这些迹象可通过调查、访问、目测描述和动态观测等获得,这是判断边坡稳定性的直观而可靠的一种手段。(二稳定性定量分析边坡稳定性定量分析评价是在定性分析评价的基础上,根据勘察所确定的边坡地质剖面,采用静力平衡理论计算拟评价边

7、坡的稳定系数,根据计算得的稳定系数来评价边坡的稳定性。目前工程中常用的定量分析评价方法主要是传递系数法。四、滑坡防治措施(一防治原则在选择滑坡防治措施前,要详细调查地形、地质和水文条件;认真研究和确定滑坡的类型及其发展阶段;分析形成滑坡的主次要因素及彼此的联系;结合公路的重要程度、施工条件及其他各种情况综合考虑。对于性质复杂的大型滑坡,可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时,应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治费用等条件设计几种具体方案比选。对于可能突然发生急剧变形的滑坡,应采取迅速有效的工程措施。对于滑动缓慢的大型滑坡,宜全面规划,分期整治,仔细观察每期工程的效果,

8、以采取相应的治理措施。对于施工及运营中产生的大型滑坡,应慎重做出绕避方案或局部改移路线和防治措施相结合的方案等,在进行全面综合比较后决定取舍。对于古滑坡应采取预防措施,避免其复活或产生新的滑坡。对于性质简单的中小型滑坡,可进行整治,路线不需绕避。但应注意调整路线平、纵面位臵,以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。路线通过滑坡位臵,一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基宜设成路堤形式以增加抗滑力;滑坡上缘的路基宜设成路堑形式,以减轻滑体重量;对于窄长而陡峭的滑坡,可采用旱桥通过。滑坡整治之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的措施

9、。(二防治措施1、排水(1地表排水。滑坡体以外的地表水,应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注意防渗,并尽快汇集引出。(2地下排水。排除滑坡地下水的工程措施有渗沟、自洞及平孔等。渗沟按其作用不同可分为支撑渗沟、边坡渗沟及截水沟3种。盲洞主要适用于截排或引排集中于滑面附近埋藏又较深的一层地下水。对于地面上的其他含水层,可在渗水隧洞顶上设臵若干渗井或渗管将水引入洞内;对于渗水隧洞以下的承压含水层,可在洞的底部设渗水孔将水引入洞内。平孔主要用于排除滑坡地下水,具有施工方便、工期较短、节省材料和劳动力的特点,是一种经济有效的措施。2、减重减重是在滑坡后部挖除一定数量的滑体而使滑坡稳定下来。它适 用于推动式

10、滑坡或由错落转化的滑坡，并且滑床上陡下缓，滑坡后部 及两侧的地层稳定，不致因为刷方引起滑坡向后及向两侧发展。在一 般情况下， 滑坡减重只能减小滑体的下滑力， 不能改变其下滑的趋势， 因此减重常与其他整治措施配合使用。 3、边坡支挡工程 (1重力式抗滑挡土墙 重力式抗滑挡土墙以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的 稳定，它是中国在公路滑坡防治中最常用的一种挡墙形式。重力式抗 滑挡土墙的墙背坡度一般采用 1：025，墙后常设卸荷平台，墙基 一般做成倒坡或台阶形，墙高和基础的埋深必须按地基的性质、承载 力的要求、地形和水文地质等条件，通过验算来确定。此外，为避免 因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根

11、据地质条件的变化和墙高、 墙身断面的变化而设置沉降缝和伸缩缝。 (2抗滑桩 抗滑桩是穿过滑体深入滑床以下稳定部分以固定滑体的一种桩 柱。多根抗滑桩组成的桩群共同支撑滑体的下滑力，阻止其滑动，同 抗滑挡墙相比，抗滑桩的抗滑能力大，施工较复杂，但效果显著，因 而被广泛应用。抗滑桩在滑坡治理中是造价最大的工程项目，因此优 化设计显得尤为重要，从理论上应该采用优化论数学模型。由于桩结 构计算和约束条件数学表达模型过于复杂， 目前国内外尚无这方面的 科研成果和程序。可行的做法是根据经验初步拟定桩结构尺寸，不断 试算、验算最终通过。 (3预应力锚固 预应力锚固是近十多年发展起来的边坡加固的一种新型防护工程

12、 措施，在公路滑坡防治中也有许多成功的工程实例(图 6。它对岩质 陡坡和危岩的加固，滑移面埋深浅的岩质滑坡加固效果很好，也可以 用于强风化岩质陡边坡加固喷锚护壁。预应力锚固岩体边坡的优 越性在于能为节理岩体边坡、断层、软弱带等提供一种强有力的“主 动”支护手段。预应力锚固常常与抗滑桩(也可以与抗滑挡墙结合使 用，形成预应力锚索(杆抗滑桩。由于 在桩上增加了预应力锚索， 使桩的埋深变浅，断面变小，可以节省材料和投资，经济效益显著。 4、坡面防护工程 在对山区公路滑坡采取适当的工程措施整治之后，仍有可能有松 散的岩体进入线路，因此还有必要采取防护措施加以保护。在坡面植 草防治坡面表层被水冲刷侵蚀、土层流失和风化作用，是最简便、最 经济的护坡措施， 适用于土质和风化基岩或失水易于干裂的半岩土边 坡。另外也可以采用构筑物护坡，常用的构筑物护坡工程及其适用条 件简述如下： (1干砌石及混凝土砌块护坡。适用于坡度缓于 1：1，高度 3 m 以下，有涌水情况的边坡。涌水大的地方应设置反滤层或暗沟。 (2格状框条护坡。这种护坡措施是将