高速公路的边坡稳定性分析以及安全防护策略
2016-07-09王敏敏
王敏敏
摘 要:本文主要研究的是高速公路的边坡稳定性及其安全防护策略。首先,对影响高速公路边坡稳定性的因素进行了大致的分析。接着,简单介绍了边坡稳定性的评判问题。最后,给出有效的安全防护策略,有利于增强边坡的稳定性,提高高速公路的安全性。
关键词:高速公路;边坡稳定性;防护策略
高速公路的边坡稳定受各种自然人为因素的影响,通常会出现不同程度的破坏。比如地质条件的变化和岩土自身的原因,都会影响到边坡的稳定性。积极了解人为原因对边坡的影响,进行合理的施工建设,在施工之后对边坡进行科学合理的养护,最大程度降低边坡的损耗程度,保障边坡的稳定性。
1 影响高速公路边坡稳定性的因素
1.1 水和风化的影响
水的大量渗入使得岩土的体积不断膨胀,岩土慢慢地变软,同时岩层中的缝隙压力会增高。这时候地下水对岩土产生动力,水位上升导致出现浮力作用。地表水开始侵蚀岸坡,使其慢慢倾斜。风化作用导致岩土的缝隙增加和变大,使得水更容易渗入其中,削弱抗剪强度。
1.2 岩土本身的影响
岩土的类型和所含成分对边坡的稳定性有决定作用。如果岩土比较密集,对外界的抵抗力强,它构成的边坡一般就相对稳定。此外,岩体的外观形状以及坡面的角度问题是控制边坡稳定的重要因素。
1.3 地形地貌和地震的影响
地形地貌对边坡的稳定性有直接的影响,例如坡的高度和坡度都会对其造成不小的影响。一般来说,在平面上凹形的边坡比较稳定。地震是自然界破坏力最大的灾害之一,它会使边坡岩土体的抗剪强度大大减弱。
1.4 人为的影响
人们对边坡的工程设计和施工的不科学也会破坏边坡的稳定性。比如说运用不合理的手段开挖边坡,引起边坡的变形,造成边坡失去稳定性。许多工程用水进入到岩土或者杀伤力极大的爆破也会影响它的稳定性。人为因素的边坡稳定性的影响主要体现在规划、建设和日常的养护几大方面。
2 边坡稳定性的评判
1)评价边坡稳定性的原则。边坡稳定性的评价应该综合考量各方面的因素,做出切合实际的评估。首先,应先对该区域的地质条件进行大概的考察和了解。然后,将施工条件和施工过程中的地质因素联系起来,分析设计和水文方面的因素,确保施工的可行性。再就是将施工期间的稳定性和试运营时期的稳定性结合起来比较,更好地判定边坡的稳定性。2)采用极限平衡理论的方法分析。极限平衡理论是很好的边坡稳定性评价方法,最经典的就是其中的定量分析法。定量分析法是将一定区域内可以滑动的边坡岩体进行分析,将这些岩体依照特定的规则分成不同的小块,使用块体的平衡条件创建边坡的整体平衡方程,然后在此基础上进行边坡分析。因为此方法的可操作性强、适用于各种复杂的形式,所以运用得比较广泛。近几年专业人员对该模型进行了不断的探索和改善,使其更能测算出精准的边坡稳定性。
3 有效的安全防护策略
3.1 对边坡进行加固
对高速公路的边坡实行有效的加固工作,增强其稳定性。在施工过程中因地制宜,选用结实耐用的材料用于工程建设。施工前要对该区域的地质条件进行细致的检查,尽量绕过不利的地貌构造。妥善处理好路面的膨胀问题,在施工前要进行取土工作,对于膨胀度稍小的路面可在施工结束后进行修复。膨胀情况比较严重的路面采取边开边挖的方式,对路面进行全面的维护和修整。还可采用生态防护的方法,在边坡上种植一些根系较为发达的树木,这些树木可以缓解水流的流势,还可遮挡太阳的暴晒。
3.2 合理进行水位升降及减少流水侵蚀
水位对边坡的稳定性具有很大的影响,随着季节和降水量的不同水位在不断地变化,对边坡的影响也会呈现不同的情况。所以要根据实际情况作出不同的分类。常见的类型有悬空制造的人造路基;以当地的地形地质条件为依托的自然土质与人类工程相结合形成的边坡;最后还有天然存在的边坡。将这些边坡划分为具体不同的类型,根据实际情况与破坏程度进行维护,减少水位变化对边坡的影响。此外,还需建设部分小型工程,起到蓄水拦截的作用。
3.3 合理安排交通运输量
大量的交通货物运输会给高速公路的边坡稳定性很大的影响,因此要严格把控交通运输的细节,合理安排运输量。首先,应建立切实可行的制度,严格监督货物的运输量,尽量避免单次通过大量的货物,以免对路面造成非常不利的影响。然后还需要执法人员的配合,有效执行相关条例,对超载的现象予以合理的劝诫和惩处。让司机们树立良好的社会道德意识,认识到自身的行为对交通安全的影响,从而减少不良现象的发生,客观上维护高速公路的边坡稳定性。
3.4 积极解决冻融问题
物理作用在生活中无处不见,对我们的生产生活有着很大的影响,高速公路边坡的稳定性也与其有密切联系。所以,我们应积极了解冻融问题对边坡的破坏性,然后寻求有效的解决措施。由于高速公路边坡受不同季节不同气温的影响较为明显,气候与自然的叠加作用形成冻融问题。特别是气候比较寒冷,冬季延续时间较长的地方。如果气温上升,出现突然解冻的情况,路基自身肯定会出现相应的物理变化,引起开裂等不同程度的破坏。对于冻融问题目前有三种有效的处理方式。第一,采用防冻的材料处理路面的情况;第二,进行有效的收缩缝隙处理;第三,时不时进行人工浇水,使路面一直处于恒温的状态,增加对冻融作用的耐受性。
4 结语
高速公路边坡的维护与治理是一项系统复杂的工程,不仅要分析边坡的稳定性,了解边坡的破坏类型和成因,还要掌握先进的安全防护技术。在进行边坡维护与治理过程中,要深入了解当地自然环境和地理特征,结合实际采取对应措施。随着科技的发展,高速公路边坡维护技术必将不断创新和完善,进一步推动交通运输行业蓬勃发展。
参考文献:
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