道路边坡治理方法综述
2018-04-02
(重庆交通大学道路与铁道工程系 重庆 400074)
道路边坡治理方法综述
赵一帆
(重庆交通大学道路与铁道工程系重庆400074)
社会的发展使人们的生活生产水平等级不断提高,由此对道路交通也提出了更加严格的要求,原来的道路交通已经无法满足人们的生活生产需求。因此这样的背景极大地促使了我国的道路交通的发展建设,为了让人民在生活生产上用上安全可靠的公路,道路建设部门在道路边坡治理的问题上进行了很多研究。本文通过对道路边坡问题的深度分析,对道路边坡的稳定性研究和治理方法进行了综合性阐述。
道路边坡;稳定分析;治理
一、道路边坡种类与特点
在山区修建道路、铁路时,由于道路多穿行于山岭河谷之间,开挖大量边坡变成了家常便饭,但是如果大量开挖道路边坡修建路基路堑,便会对其土地上的各种植物覆盖层造成破坏以及产生严重的水土流失现象的出现,造成生态环境的损害。
由于山区环境复杂,地形地势等条件各种各样,其道路的边坡形式也是多种多样,想要进行完整的分类比较复杂。对于边坡的分类,国内外提出的方法很多,分类的目的各不相同,但其共同特点是:只针对于变形形式的分类,或仅对某一种(或几种)边坡形变(如岩体崩塌)按不同的准则进行细分类。一般来说,按边坡与工程关系可分为自然边坡和人工边坡;按人工边坡的形成方式可分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡;按边坡变形情况可分为变形边坡和未变形边坡;按边坡岩性把未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡;按边坡高度不同可分为超高边坡、高边坡、中边坡、低边坡;按边坡坡度不同可分为平缓边坡、陡坡边坡、急坡边坡、悬坡。
在山区的公路铁路建设项目造成的影响巨大,不仅对当人民生活造成很大影响,而且持续时间很长,还会造成不可逆的变化,不仅会造成生态环境的影响和破坏,还会导致道路边坡的局部气候产生不好的变化以及限制其治理的因素也会变多,比如会使边坡风速增大等,这些不好的变化会使坡面治理的难度增加。风速的变大会使边坡坡面的风蚀程度加大,坡面内的水分将难以保留与维持,加上边坡土壤渗透性差等因素,坡面上土类的降水截流会变小,容易产生水土流失,造成边坡坡面土壤贫瘠,土壤条件则往往不利于植物生长。岩质边坡在道路工程、铁路工程中时常出现,在山区的道路边坡中存在很大比重,其一般设计坡度都在1:0.75以上,有的甚至达到1:0.8。
二、道路边坡稳定性的主要影响因素
道路边坡工程稳定性的一些影响因素主要包括:工点的地质条件、水文环境条件、地层的构造运动、地形地貌、自然气候条件以及人类活动的影响。
工点的地质条件。道路边坡土层的力学性质决定了其稳定性的强弱,例如坚硬的岩石类的边坡,它的失稳情况以崩塌和结构面的整体控制失稳为主;较软弱的岩石的失稳情况则以应力控制失稳为主。
水文环境条件。通常人们认为影响边坡失稳最常见的因素是地下水,由于地层的土体力学性能受水影响较大,对于地下水集中地带,由于过多水的影响,土层的抗剪强度降低,会导致边坡的滑动面的抗滑力减弱。
地层的构造运动。指的是由于像地震引起地层结构的运动,导致土体的力学平衡状态被破坏,引起地下水位的变化导致滑动面失稳,或岩石稳定性被破坏引起道路边坡失稳等。
地形地貌。恶劣的地形地貌会使得在边坡坡顶产生较大的张应力,容易在边坡坡顶产生裂缝;同时,在边坡的底部产生的剪应力会使之在边坡底部形成剪切带,直接影响道路边坡的稳定性。
自然气候条件。各种气候条件如降雨、降雪及干旱条件等对道路边坡的稳定性影响是各不同的。如强降雨使得土体力学性能降低,导致边坡的滑动面中的抗滑力减小,并且由于增加的重量加重了滑动土体的下滑力,引起道路边坡失稳情况加重。
人类活动。人类活动指的是人类的工程活动人为地影响了道路边坡的稳定性能,如对边坡的削切或在边坡顶部的加载作用,对边坡坡底的开挖若遇到矿类采空区等对边坡的稳定性的影响也是很大的。
三、道路边坡的稳定性分析
对道路边坡保持安全稳定的条件和能力进行分析后发现,边坡的岩土体受内因外因作用逐渐发生变化,坡体的应力状态也会随之改变,当坡体滑动力或倾覆力达到以至超过坡体抗滑力或抗倾覆力而失去平衡时,便会导致坡体变形破坏,造成灾害或威胁建筑物安全。山坡变形破坏是边坡稳定性分析中普遍的一种自然灾害,其中大规模开挖边坡或大型水库水岸边坡的工程安全稳定问题也很突出。在我国地质复杂的高山深谷地区,山坡失稳现象时有发生,有关部门将其列为工程地质或环境地质重要课题之一,世界各国都很重视道路边坡稳定性这方面的勘测与研究。
评价方法:目前来看可分为定性分析和定量计算两种。定性分析指的是通过对所在地区的地质条件和影响因素以及山坡变形破坏的迹象和特征进行实地调查、勘探、观测与试验,结合已有山坡变形破坏的实例或经验,通过工程地质类比法进行分析与研究,对所在地区的边坡稳定性做出决定性评价和预测。定量计算是运用岩土力学的理论公式,通过选定适当的边界条件和计算参数进行稳定计算,最后得出定量的评估结果。由于边界条件和计算参数受到复杂地质条件所控制,所以一般只有依靠定性分析和相似经验来确定,因此这两种方法需要密切配合才能得出比较符合所在地区实际的成果。
四、道路边坡的治理方法
道路边坡的治理在于两个要点:边坡的加固与坡面的防护。
边坡加固的基本措施包括:
1.根据工点的水文地质条件,因地制宜地采取综合防护措施,以保证道路边坡的稳定性复合设计要求。
2.对于气候较恶劣的情况下,对于易风化或特殊性土(如湿陷性黄土、膨胀土)需在土石方填完后加以防护处理。
3.于沿河路基的道路边坡上设置琥珀措施,防治水流冲刷。
4.对边坡进行稳定性校核,采取恰当的抗滑移防护措施。
5.必要时一般需要设置挡墙以满足坡面稳定性的要求。
坡面防护的基本措施通常是在坡面种植草皮、树木或选用干砌片石、护面墙、浆砌片石、水泥混凝土预制块和土工织物等加强防冲刷的作用,或在坡面上辅以抹面和捶面。
五、结语
道路边坡的治理一直是道路工程中非常重要的一环,随着经济快速发展以及人们对环境保护方面的重视提高,对边坡要求越来越高,道路边坡的治理有了更多的挑战和更多值得探讨的问题。为了防止道路边失稳给国家带来巨大的经济损失,同时危及人民生命财产安全,边坡治理过程中应采用合理的布局手段,结合所在地区实际情况选择实用、合理、经济、美观的工程措施,确保道路稳定性和行车安全。
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REVIEWOFROADSLOPEGOVERNANCE
ZHAOYifan
(Chongqingjiaotonguniversity,DepartmentofroadEngineering,Chongqing400074,China)
The development of the society make people's life level continuously improve production,thus puts forward more strict requirements on road traffic also,the original road traffic has been unable to meet the production requirements of people's lives.This greatly contributed to the background of the development and construction of the road traffic in our country,in order to let people use safe and reliable in the production of life road,the road construction department in road slope of conducted many studies on the issue.This article through to the deep analysis on the problem of road slope,on the road side slope stability research and governance method has carried on the comprehensive elaboration.
road slope;Stability analysis;governance
赵一帆(1993-),男,汉族,重庆市沙坪坝人,重庆交通大学研究生,工学硕士,重庆交通大学道路与铁道专业,研究方向道路线形设计理论与方法。