分析公路岩质边坡失稳及防治措施
2019-01-03杨明雨
杨明雨
(贵州省煤田地质局一一三队,贵州 贵阳 550081)
公路两侧的边坡按其组成材料不同有岩质边坡、土质边坡以及土石边坡三种。我国作为陆地面积位居世界第三的大国,其中丘陵、山地、高原等面积约为全国土地面积的69%[2],可见我国作为多山国家,地形结构复杂,岩石区域极多,在进行公路工程的建设中经常会遇到岩石边坡。因此,对公路岩石边坡失稳的防治措施成为公路建设中不可或缺的考虑因素,边坡防止问题日渐重要,值得探讨。
1 岩质边坡失稳形式
1.1 崩塌
岩质边坡崩塌常发生于陡峭的公路两侧,由于陡坡面上的岩石滑落而造成的失稳,对公路造成一定损害的形式。陡坡上的岩石经历强降雨的冲刷、风化、外界空气以及湿气的侵蚀,底部岩层失去支撑,岩块发生碰撞与摩擦,产生脱落,最终堆积于陡坡之下[1],为来往车辆的行驶带去阻碍。这种崩塌形式的失稳引起的山体崩塌非常多,产生的危害也十分令人意想不到。
1.2 倾倒
岩质边坡的倾倒也是导致边坡失稳的主要形式之一,大量实例表明,由于边坡内部存在一定的缝隙以及节理发育,不稳定的岩层就会向空面转动,发生顺势的倾倒,久而久之形成滑落,导致边坡受力不均进而发生大规模的倾倒,拦住公路面,的同时也给路面造成了一定的损坏。
1.3 滑动
岩质边坡在大自然的作用下很难维持同一个体态,随着时间的推移,岩层也会发生滑动,进而坡体失稳,在地球引力的吸引下失去稳定性,从而导致整个岩石层面的大幅滑落。由于岩质边坡结构不尽相同,其滑动的程度也有大有小,对公路路面造成的影响也有重有轻,但不管如何,这种岩层的滑动都会对边坡造成影响,需要具体的措施去防治,保证路面的安全性。
2 岩质边坡发生破坏的原因
2.1 施工方面
在对公路进行施工的过程中,原始坡形会在各种施工机器的作用下发生改变,这也会在一定程度上导致边坡的机理发生变化。例如,在对公路进行施工时,若边侧有一岩石边坡,原始地形坡度20°~30°左右,那么在修建公路时就需要对岩质边坡进行切坡处理,势必会改变原始地形,进而原始地形就会变陡,这时,如果不及时进行防护措施,保留的岩层就会在地心引力的作用下随着时间的推移而失去原有固定的状态,引发整个边坡受力不均发生岩石下滑的现象。
2.2 气候方面
存在岩质边坡的地貌位置环境都异常多变,经常会有强降雨或强风出现,而岩石在极其恶化的环境的影响下容易被侵蚀、风化,从而导致强度变低,久而久之被残留的降水软化,随着浸水的渗透,整个岩石层都会发生偏斜,进而导致斜坡结构由于静水压力的作用而发生变化[3],变得松散,边坡表面的摩擦力也会进一步降低,导致岩石层发生滑动甚至脱落。可见,恶劣的天气也会在一定程度上打破岩质边坡的稳定性。
2.3 岩石节理发育方面
对公路的岩质边坡而言,坡体材质很容易受其他岩石层的影响而发生节理变化,在盆地较低的陡坡上,岩石表层日积月累受尽风吹雨打,其风力随着岩石的缝隙逐渐延伸到坡体中间,刺激坡体内部产生节理发育,进而冲破表面的岩石层阻碍,给边坡的不稳定增加了无限。研究表明,任何不确定的因素都会对岩质边坡的稳定造成影响,随着岩层节理以及缝隙这些地方产生不利的因素的发生,公路岩质边坡出现倾倒、滑坡乃至崩塌的可能性又进一步加大[2]。
3 岩质边坡失稳的实践战略
3.1 估测坡体稳定程度
岩质边坡坡体上的岩石在长时间受风雨侵蚀的情况下稳定性很难预测,因此在对公路进行施工之前要注意对公路所经的岩质边坡的稳定性进行具体的评估与检测[4],判定其实际可能维持稳定性的时间以及对其进行远行变化后稳定性发生改变的情况。针对具体情况进行公路的施工,可适当的减少因边坡突然地失稳而造成的路面损害甚至是施工人员的人身损害。
3.2 清除存在安全隐患的岩石
在对公路岩质边坡失稳进行防治时注意清除悬在空面处的随时可能发生滑落的危岩,以减少岩石层可能发生的倾倒,同时施工人员要及时检测坡面上已经松动的岩石,及时将其清除避免发生不良的影响。在清除危岩的过程中,尽量避免使用震率极高的机器对其进行震动碎石,因为对危岩的震动在很大程度上也会牵连到其它岩石的稳定性,造成大面积的松动,若不得已必须采取爆破技术时,注意先用钢网将其他岩石表面加以固定,最大限度的保护坡体表面其他部位岩石的稳定性。
3.3 采取固定装置
在公路建造完成后,对公路岩质边坡采取一定的固定措施,给边坡上的岩石表面加固,可以采用锚固防止的技术,即运用锚索、锚杆、钢筋网等工具通过施工将钢筋网铺到岩石边坡上[5],并用锚杆和锚索固定住,用拉力将锚杆传输至岩土层内部,进一步加固公路岩质边坡的稳定性。对于坡度较陡的固定则可以采用锚索抗滑桩进行固定。
而对于软岩层面的坡体进行加固时可以采用浇筑钢筋混凝土来进行加固,将混合好的钢筋混凝土浇筑在岩质边坡上,尽量浇筑成网状,这样能够进一步对边坡的岩石层进行维稳。通过以上三种加固方式均可以对公路岩质边坡的失稳情况进行防护,最大限度上加强公路岩质边坡的稳固性。
3.4 定期检测边坡状况
对于岩质边坡而言,其坡体存在太多的不确定性因素,可能是外界的不可抗力给的,也可能是意外事件给的,因此,对岩质边坡的稳定性进行及时的检测是非常重要的一项步骤。而对于公路岩质边坡而言,坡体的岩石层十分脆弱,节理缝隙的发育也十分不稳定,甚至现有坡体外侧也可能存在很多的裂缝,对于以上种种情况而言,如果不进行及时的检测与防护,公路路面的安全隐患是十分严重的,途径这片公路的任何一辆车都面临着很大的危险性,因此,必须做好对岩质边坡稳定情况的监测工作。在对坡面进行监测时,可以采取建网观测的方式,将监测网分为三部分,即监测点、工作测点以及基准网的监测,其中监测点位于岩质边坡的坡面上,专业监测人员可以在坡体附近设置工作测点,同时在基准网的固定下,监测工作也能顺利地进行下去。在监测时可以将观测点用坐标画出来,根据坐标点唯一的变化推测边坡的稳定性,进而分析可能发生的对于路面的破坏趋势,对此进行及时的防治。
4 结束语
通过以上对于公路岩质边坡的特点、可能发生边坡失稳情况的推测以及对于失稳现状能够采取的防护措施的具体分析,可以清晰地对岩质边坡有一个简单的了解,在公路的实施甚至是维护的过程中,岩质边坡的稳定性都会对其产生很大的影响,由此可以看出,对岩质边坡失稳的有效防护是十分重要的一项任务,只有充分了解岩质边坡以及对其失稳情况做到充分掌握,才能更好的巩固公路路面本身的安全性。在如今经济高速发展的中国,对于公路岩质边坡失稳的防治不仅是对路面安全的保障,也是对整个国家基础设施的保障,认知到一切不稳定才能逐一对其进行突破,进而促进整个社会乃至是整个国家的进步。