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实例探析山区公路路基滑坡的防治措施

2013-08-15

黑龙江交通科技 2013年7期
关键词:坡脚坡体挡土墙

杨 韬

(凯里公路管理局)

1 引言

公路路基滑坡的类型多种多样,尤其山区公路路基滑坡的现象比较突出。由于山区公路沿线地形地貌不断变换,地质状况也随路段的变迁而发生很大差异,路基横断面地面横坡陡峻,特殊的地形、地理、地质条件致使山区公路路基在各种因素的综合作用下滑坡频繁,所以要通过对山区公路路基滑坡的成因进行系统地科学地分析,才能有效彻底、经济合理地对路基滑坡进行防治,尽量保障交通安全、人身安全,减少公路财产损失。

2 防治措施比选

2.1 上边坡滑坡的防治措施方案比选

在山区公路养护工作中,因为上边坡即挖方边坡是公路建设时对自然坡体直接切脚,所以最常见的路基滑坡是上边坡滑坡。上边坡滑坡的滑动面没有穿过路基底部,一般滑动坡脚是在路面标高以上,因此防治措施方案应优先考虑坡体减载、抗滑挡土墙、喷射混凝土护坡、锚杆挂网喷射混凝土护坡等技术简单、施工难度小,造价低的措施方案,而首选措施方案是抗滑挡土墙以及抗滑挡土墙与其他措施的组合。

对于小型的上边坡滑坡,采用抗滑挡土墙是最经济最有效的防治措施,必要的情况下,再适当进行坡体减载即可防治滑坡;对于中型上边坡滑坡,抗滑挡土墙同样很实用,只是需要坡体减载、喷射混凝土护坡、锚杆挂网喷射混凝土护坡,钢筋混凝土框格锚索护坡以及排水设施等措施参与共同作用。如果滑动坡脚较高,高出路面4 m以上,而且滑动坡脚以下的路基边坡是稳定的石质边坡,可以不设抗滑挡土墙,采用其他切实有效的措施即可。

一些大型上边坡滑坡的滑坡体很厚,规模很大的情况,也可以考虑抗滑挡土墙、坡体减载以及其他措施组合的措施组合方案,但要谨慎,必须进行技术经济比较。抗滑挡土墙的厚度一般不大于3.5~4 m,高度不大于4~5 m,太厚太高都不经济,太高对挡土墙本身受力不利;坡体减载工程量太大不经济,并且违反环境保护原则;抗滑桩的造价虽然昂贵,但经过比较,有时候反而是经济的,因此,大型滑坡的防治不排除考虑抗滑桩措施方案。

不论是上边坡固有的坡面或是坡体减载后的坡面的防护措施不言而喻是裸坡最经济,但从技术上要求肯定不行。除一些小型滑坡设置抗滑挡土墙后坡面稳定系数较高可以不进行防护处理外,其他情况均应该采用相应的坡面防护措施进行处理。坡面土质较均匀或坡比较缓,潮湿状态下基本能够自身稳定,采用喷射混凝土护坡即可;坡面土质很不均匀或坡比较陡,只有在干燥状态下才能稳定,采用锚杆挂网喷射混凝土护坡或钢筋混凝土框格锚索护坡,一般是稳定土体埋藏深度在5 m以下的采用锚杆挂网喷射混凝土护坡,5 m以上的采用钢筋混凝土框格锚索护坡。

2.2 下边坡滑坡防治措施方案比选

(1)路基横断面地面线较缓,但填方边坡的地基是软基,土基强度不促,在填方土体的重力作用下发生推移、隆起或鼓出而造成填方路基滑坡。这种情况可以采用反压护坡进行压脚,在地质条件容许的情况下辅以抗滑挡土墙是经济可行的措施方案。(2)路基横断面地面线较陡,路基填筑时地基表层处理不够,在综合因素的作用下形成的路基填方边坡滑坡。这种情况优先考虑抗滑挡土墙(护脚墙),选择石质填料填筑恢复路基。(3)由于排水设施不完善,地面水严重冲刷路基填方边坡形成的滑坡,一般是完善排水设施,填筑恢复路基即可。(4)自然边坡自身稳定性差,在条件成熟时形成的滑坡,这种情况优先考虑抗滑挡土墙,然后填筑恢复路基。如果基岩埋藏太深,抗滑挡土墙措施不可行,在跨度不大,两头容易开挖至基岩的情况下,可以采用“模拟”石拱桥跨越,即在抗滑挡土墙中设置“假拱”。

2.3 整体路基滑坡防治措施方案比选

整体路基滑坡是滑动面贯穿整个路基底部,往往规模很大,发生时有整个滑坡体全部向下滑出,路基在滑坡体两侧形成断壁的情况,也有滑坡体堆积形成新的坡面,阻断路基走向的情况,一般是后者的规模比前者大。

路基断壁深度12~15 m以下,而且可以挖至石基的情况,可以设置抗滑挡土墙,填筑恢复路基处理路面以下的路基,路面以上的路基边坡则参照上边坡滑坡的防治措施进行处理。如果断壁太深或基岩埋藏太深,可以考虑采用抗滑桩进行处理,抑或架设桥梁跨越。

当滑坡规模很大,滑坡后形成新的坡体阻断路基走向时,优先考虑回避措施。收集各种资料进行技术经济比较,符合架设桥梁跨越的架设桥梁跨越,符合隧道通过的采用隧道通过,符合改线的进行改线。

3 实践经验总结

3.1 2007年G321线K874+800~K875+000右侧上边坡滑坡防治工程

(1)工程概况:道路位于城镇附近,纵向长度200 m,由于道路拓宽,对古滑坡体切脚和扰动而发生滑坡,坡高约140 m,坡体为松散粘土、砾石土,滑动坡脚略高于路面。

(2)措施方案:坡体分级开挖减载(平均坡比1∶1.35)+混凝土框格护坡坡面防护+钢筋混凝土框格护坡(局部)+排水设施+坡脚护面墙,总耗资接近3 000万。

(3)防治结果:完工后不到3个月,经过降雨过程后,坡体蠕动位移,局部坡体垮塌,坡顶出现最大缝宽15 cm裂缝,坡脚护面墙破坏,防治结果基本失败。

(4)原因分析:虽然坡面已以较缓坡比减载,但坡面防护只作局部钢筋混凝土框格锚索加固,大部分坡面是混凝土框格护坡简单加固而不能隔水,减载后的边坡仍然存在不够稳定的土层,降雨后坡面地面水渗入边坡坡体,在坡体内的薄弱面再次形成滑动面,发生二次护坡;滑动坡脚的处理从设计上就处理不当,通常采用坡体减载措施防治滑坡,在滑动坡脚应设置抗滑挡土墙。

(5)补救措施:增设抗滑挡土墙,然后对局部坡体加固处理。

由图9可以看出,CDFU起到了一定除悬浮物的作用,但去除效果一般,最高去除率只有55%。分析原因认为,CDFU主要用于高油含量生产水的处理,且只对粒径>3μm的悬浮物具有一定的去除效果,对于油含量较低、悬浮物粒径较小的生产水处理效果一般。

(6)结论:滑坡防治问题中,要首先充分考虑水的因素,正确处理截水、排水、隔水的问题;抗滑挡土墙在一般滑坡防治中占重要地位,要正确看待它的作用。

设想:该项目如果采用坡体减载+抗滑挡土墙+喷射混凝土护坡+排水设施措施方案进行防治,结果肯定完全不一样,成本也不一样。

3.2 2009年S311线K23+300~K23+370左侧上边坡滑坡防治工程

(1)工程概况:纵向长度为70 m,坡体为古滑坡体,没有人为扰动,但原有边坡无防护设施,在自然环境变化影响下随时间推移不断发展形成滑坡,坡高80 m。

(2)措施方案:坡体减载+抗滑挡土墙+喷射混凝土护坡(厚度5 cm),坡体减载分三级放坡开挖,总坡高80 m,平均坡比为1∶1.2,坡体为堆积的较松散的砾石土。抗滑挡土墙高度为4.5 m,厚度2.0 m(由于坡脚的土体是比较稳定的土体,挡土墙的厚度适当减薄),总耗资180万元。

(3)防治结果:成功防治,成功因素为喷射混凝土护坡充分解决地面水渗入减载后的边坡内部的问题,抗滑挡土墙固脚牢固的控制滑坡再度发展。

3.3 2011年S308线K180+500~K181+000整体路基滑坡防治工程

(1)工程概况:纵向长度为500 m,坡体为古滑坡体,滑动土体很厚,坡脚修建乡村公路对自然坡体切脚和扰动而诱发,影响范围较大,坡体上和路面上均出现大量裂缝,两侧房屋多出开裂,甚至一些房屋有明显的倾斜。

(2)措施方案:由于路段通过小城镇,搬迁难度很大,决定了必须就地防治,不容许考虑回避措施和坡体减载措施;滑动土体很厚,影响范围大又决定了一般防护措施不能有效防治;最终采取抗滑桩进行防治。

(3)防治结果:成功防治,成功因素为只要外业资料掌握齐全,设计合理,抗滑桩对滑坡的防治一般都是极有效的。

(4)结论:在特定条件下的大型滑坡防治中,抗滑桩不但是极其有效的措施,而且也是相对经济的措施。

3.4 2010年S311线K180+600~K180+935隧道工程

(1)工程概况:该路段其实原有公路是绕山脊布线的公路,在山脊的一侧约200 m段落的路基完全处于古滑坡体上,该路段又是库区改建公路,建设过程中对古滑坡体进行了扰动,刚建设完成不久而发生了特大滑坡,滑坡堆积形成新的坡体阻断了公路走向。

(2)措施方案:不容置疑,用不着进行技术经济比较,就地防治恢复,不论采取何种措施方案都耗资巨大,而且可行性很小;绕山脊公路从山的一侧到另外一侧,隧道通过可以巧妙回避了滑坡造成的影响。

(3)结论:隧道的造价虽高,但在特定条件下,采用隧道巧妙回避公路滑坡路段无凝是最便捷,又是相对经济的措施。

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