公路出现滑坡的原因与防治_工程技术论文【摘要】文章通过对某滑坡段地形、地貌及地质条件的分析,论述了路堑边坡产生滑坡的原因、滑坡的形态特征,分析了滑动面的力学参数,并在滑坡稳定性分析的基础上,提出了经济、合理的处治措施。
【关键词】公路；滑坡；原因；防治1公路滑坡实例滑坡处位于正在建设的高速公路右侧路堑位置。该场地原始地形为丘陵地貌,地面高程440.0 m~520.0 m,路基标高约450 m。高速公路由东北至西南方向穿过滑坡区,并在山体南侧区域进行了部分切方,在高速公路右侧形成长约170 m,最大高度约25 m的路堑边坡。该边坡原设计方案为自路基右侧向上分别按1∶0.5,1∶0.5,1∶0.75分三级放坡,边坡开挖完后出现山体滑坡。滑坡位于右侧16 m~80 m范围内,山体坡度多在30°~45°之间。距路基最远处裂缝,距右侧80 m,裂缝宽约10 cm~15 cm。坡体上裂缝宽度最大处,位于右侧48 m,裂缝宽约2.5 m~3.0 m,深约4 m,裂缝倾角陡立。在这两裂缝之间大致等间距发育2条宽约10 cm~15 cm的裂缝。滑坡前缘剪出口距离中线约16 m。滑坡后缘自然边坡较平缓,倾角约20°~30°。坡体上方有一灌溉水沟,水沟宽约20 cm。
2公路地质条件根据区域地质调查报告以及滑坡区的地质勘察结果可知,滑坡区路线左侧500 m左右山体断裂,属压扭性断裂,断裂带走向大致为240°,与路线走向大致平行,倾向东南,倾角约60°~70°。该滑坡工点离断裂带较远,受断层影响小。滑坡山体岩性为板溪群砂质板岩,砂质板岩一般倾向140°~150°,倾角30°~45°;主要发育有两组节理,一组顺层,另一组220°~230°∠70°~80°,节理面一般较平直,间距一般0.1 m~0.3 m。勘察区地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙潜水,主要补给来源为大气降水。
2.1孔隙潜水主要赋存于第四系亚黏土中。亚黏土透水性弱,水量小,主要接受大气降水补给,以渗流形式向冲沟中排泄。
2.2基岩裂隙潜水主要赋存于基岩裂隙中。砂质板岩由于节理裂隙发育,岩石较破碎,因而其透水性和富水性较好,且与上部孔隙水连通。
3公路滑坡的原因分析3.1引起滑坡的主要原因3.1.1在地质构造上,坡体表层为全、强风化岩层,岩性较软弱,岩石破碎,节理裂隙发育;3.1.2路堑边坡开挖后,造成坡体岩层层面临空,使坡体上的岩土体失去平衡;3.1.3路堑的开挖和削坡,破坏了坡体原有的平衡,同时坡体的卸荷,造成坡体节理裂隙张开,为坡体上水的入渗提供了通道,而灌溉水沟的存在又为坡体滑动提供了水源;3.1.4下渗的水软化强风化板岩和其中的泥质,为滑坡的最终形成提供了有利条件。
3.2滑坡形成过程该滑坡边坡原设计为三级边坡,第一,第二,第三级边坡坡比分别为1∶0.5,1∶0.5和1∶0.75。边坡开挖完后,2005年9月份发现坡体上产生裂缝。现情况下滑坡后缘壁总体上呈抛物线形,距路基最远处裂缝,位于右侧80 m,裂缝宽约10cm~15cm。坡体上裂缝宽度最大处,位于右侧48m,裂缝宽约2.5m~3.0m,深约4 m,裂缝倾角陡立。在这两裂缝之间大致等间距发育3条宽约10cm~15cm的裂缝。滑坡前缘剪出口距离中线约16 m。
3.3滑坡特征滑坡位于路线右侧,从原开挖一级边坡临空面剪出,规模巨大,周界清晰,影响范围较大,前缘至路堑坡脚附近以上5 m左右,后缘至路堑坡顶以外50 m附近,整体上滑动面大致顺岩层产状滑动,滑动方向大致垂直于路线走向,滑向路基,滑体沿滑动方向长约76 m,垂直于滑动方向顺路线长度约210 m,前后缘高差达38 m,通过断面法计算,滑体体积约96 000 m3。
滑动面(带)、滑床、滑体、滑坡后缘及滑坡剪出口滑坡位于路线右侧,滑动方向与路线大致垂直,滑向路基。滑床主要为强~弱风化砂质板岩,滑动面总体上大致呈直线形,后部较陡,前部较缓,前部产状主要由板岩强风化上带底界线控制。滑带土成分主要为强风化砂质板岩,含较多的泥质,见错动形成的孔隙,饱水,较松散,滑带土厚约1.5 m~2.0 m。滑体主要由全、强风化砂质板岩组成,滑体厚度一般10.0 m~15.8 m。在滑体中局部存在次一级滑动面,滑坡后缘主要为砂质板岩,地形相对较平缓,剪出口基本位于一级开挖边坡临空面上。
坡体的地下水位较低,滑坡体地下水位埋深一般为16.8 m~21.2 m,位于滑动面以下。
3.4滑坡预测根据现有情况,若不对滑坡进行处治,滑坡体将进一步活动,滑体范围将进一步扩大。
4滑动面参数取值根据对该滑坡勘察所取得的地质资料及目前滑坡的滑动状态,采用反演分析方法,选取典型的横断面反算滑面的力学参数,并将此反演值作为滑坡处理设计时的参数值。地下水是诱发滑坡的因素之一,在滑坡稳定性分析中,均考虑了地下水的场应力。
5设计方案按照“安全、环保、舒适、美观”的原则,在满足安全和规范要求的前提下,考虑施工技术的可行性和经济上的合理性,同时根据场地地形、工程地质条件及本合同段现场实际情况,对滑坡体进行处理。
考虑到滑坡体松散、破碎,对滑体采取放坡卸载后,滑坡体将趋于稳定。但卸载后滑坡后缘将形成30 m高的边坡,岩性为全、强风化砂质板岩,岩体破碎,坡体上部岩性较软,含泥质,且为顺向坡,岩层临空出露,边坡稳定性差。根据计算可知,后缘边坡按1∶1放坡后的安全系数为1.041,边坡是稳定但不安全的,应对其采取加固措施。
具体整治方案如下:自路基右侧起按六级台阶放坡:第一、第二级边坡高度均为7.5 m,采用1∶2放坡;第三级边坡高度为6 m,采用1∶2.5放坡,将滑体大部分清除,坡面采用植草防护;第四、第五、第六级边坡高度为10 m,采用1∶1放坡。其中第六级边坡局部地段,按坡顶地形标高控制,坡面采用锚杆钢筋混凝土人字形骨架内植草防护。另外,在各级边坡的坡脚处均设置2.0 m的平台,以便边坡体排水。6施工注意事项所有坡面须按照公路沿线通用标准进行绿化施工,绿化植被需选择适合当地气候条件、适合当地生长的植物。
5.1滑坡施工时,应注意从上到下分级、分区域施工,开挖一级,加固和防护一级。
5.2坡顶截水沟应平顺,避免陡降及突变;六级边坡坡脚处平台上设计的灌溉水沟,左右两侧与原有灌溉水沟平顺连接,同时要注意防渗处理。
5.3排水沟应每隔4 m~6 m设一伸缩缝,用沥青麻筋塞实。4)锚孔成孔需采用干法施工,成孔后应清孔,若垮孔,应用套管护壁钻进。
施工单位应随时掌握滑坡处治施工整个过程中的边坡动态变化,及时预报施工中出现的问题,并把获得的信息及时反馈到设计方,据此指导施工和完善设计工作。其他未尽事宜应满足相应规范规程要求。参考文献:[1]GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S][2]GB 50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S].
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