关于公路滑坡防治勘察设计要点与方法的分析
2020-01-12罗勇
罗 勇
(贵州路桥集团有限公司,贵州 贵阳 550001)
1 公路滑坡防治勘察设计要点
1.1 滑坡因素勘察
公开资料表明,2015年~2019年,我国公路总里程分别为457.73万km、469.52万km、471.35万km、484.65万km和501.25万km,2019年末,全国公路总里程比上年增加16.60万km,由此可知,我国已具有较为完善的公路体系,高质量开展公路滑坡防治勘查工作有助于降低滑坡病害风险。滑坡因素勘察是公路滑坡勘察设计的要点之一,目前,滑坡的影响因素主要包括岩性、构造、水以及外部的风化作用,其中地表水和地下水对边坡滑坡的影响最为明显,而地震和爆破的影响则可直接作用于公路边坡的稳定体系,改变其应力分布结构,产生滑坡隐患。在公路滑坡防治勘察设计中,应深入研究滑坡变形机理,根据勘察项目所在地区的地质条件、水文条件和人文条件,判断公路滑坡的时空演化过程,通过建立立体密集多点变形监测系统,完成公路边坡地表位移速率、地表水平位移、地表垂直位移以及地表位移方向监测,继而完成滑带的判别和深部位移变形特征的判别。滑坡因素勘察作为公路滑坡防治勘察设计的要点之一,可支持相关勘察设计人员结合滑坡形成的内、外在诱发因素以及滑坡发育的内在因素、不良地质条件等,完成FFT滤波与时间序列的滑坡变形预测,针对性开展滑坡防治工作。
1.2 治理可行性勘察
近年来,我国公路工程建设规模逐步扩大,公路滑坡防治勘察设计工作的压力全面提升,治理可行性勘察是公路滑坡防治勘察设计的要点之一,以下对其进行介绍:
相关人员应在滑坡因素勘察的基础上,充分整合勘察查数据,主要包括滑坡的形态特征和滑坡的结构特征,在此基础上,深入研究公路边坡的稳定性现状,结合滑坡段公路的自然地理条件、工程地质条件、水文地质条件以及滑坡后山体工程的地质情况,完成滑坡推力计算和稳定性分析、滑坡推力设计值计算、锚杆单孔设计、锚固力及锚孔数量计算、砂浆材料的配比及锚固段的设计计算,在此基础上完成锚杆结构的设计和工程灌浆的设计,构建整体治理体系,并对治理过程进行模拟,分析治理措施是否能够满足公路滑坡治理要求。值得一提的是,目前,公路边坡滑坡的治理手段主要包括支挡措施和截面排水措施,能够有效屏蔽外界水环境对公路边坡稳定性的不良影响,在治理可行性勘查中,需结合支挡措施和截排水措施的应用环境和技术要求,对滑体厚度、地形以及已有自然冲沟进行勘察。
2 公路滑坡防治勘察设计方法
2.1 组建勘察设计队伍
公开资料表明,2019年末,全国四级及以上等级公路里程为469.87万km,比上年增加23.29万km,2019年,全国公路里程分技术等级构成中高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路和等级外公路的占比分别为3.0%、2.3%、8.1%、8.9%和71.4%6.3%。我国幅员辽阔,各地区地质环境、水文环境以及天气气候具有较大的差异性,可以预见,在未来一段时间内,公路滑坡防治勘察设计工作仍旧具有较大发展空间。为全面保证公路滑坡防治勘察设计工作的有序性和实效性,相关负责人员应组建勘察设计队伍,要求队伍成员具备较高的公路滑坡防治勘察设计水平,能够凭借优良的职业精神和道德素养精细化完成勘察工作,深入分析公路的滑坡风险以及运行隐患。值得一提的是,在组建勘察设计队伍的过程中,应科学设置组织结构,全面落实责任制,提高勘察设计人员对公路滑坡防治勘察设计工作的重视程度,能够在实际勘察中由勘察设计小组组长带领组员深入分析滑坡影响因素和滑坡治理可行性,全面整合勘察设计数据,高质量高效率完成工作任务。
2.2 加强技术融合力度
公开资料显示,2018年我国交通固定资产投资为32 235.0亿元,2019年交通固定资产投资为32 451.0亿元,比上年增长3.1%,在中国居民消费支出增长、数字电商等领域的迅猛发展带动下,我国公路工程的发展规模逐步扩大,公路滑坡病害将直接影响交通运输行业的发展,甚至还会引发相关安全事故,因此,相关人员应高度重视公路滑坡勘察设计工作,通过加强技术融合力度,精细化整合勘察设计数据,提高勘察设计效率。目前,立体监测技术已在公路滑坡变形机理与工程防治中得以有效应用,通过监测地表位移速率、地表水平位移信息、地表垂直位移信息和地表位移方向能够有效完成滑带的判别和深度位移变形的特征判别,高质量完成滑坡稳定性评价,实现了滑坡防治工程的信息化施工。另外,借助立体监测技术,相关设计人员还可完成抗滑桩平面布设的优化设计,根据理论计算和实测数据的对比结果分析滑坡治理的有效性和治理措施的持续性,有助于不断优化设计方案,提高边坡稳定性。另外,在公路滑坡滑坡防治勘察设计中还可有效应用有限元分析模型完成基本假设,基于有限元数值分析结果完成加固计算,主要包括不同工况下的塑性区分布计算、滑坡体水平位移计算、滑坡应力计算、抗滑力计算,继而针对滑坡进行有效处置,如坡面卸载减少下滑力、坡脚挡土墙加固措施、抗滑桩加固措施、路面修复和排水等。
2.3 优化滑坡治理体系
科学开展公路滑坡防治勘察治理工作,可切实提高公路边坡的稳定性,降低公路病害风险,可通过优化滑坡治理体系,高质量开展公路滑坡防治勘察设计工作,以下对其提出相关建议:
研究表明,公路滑坡与地形地貌及地质构造、地层岩性及地震活动、气象及水文环境、植被及人类活动均具有密不可分的关系,通过前期勘察工作,相关设计人员已掌握了滑坡的产生原因,完成了滑坡边界、滑坡规模和滑坡形态特征的确定,在此基础上,可完成滑坡变形演化规律捕捉和阶段划分,形成完善的公路滑坡防治方案,主要包括结合工程基本情况,确定滑坡治理施工的施工步骤,整合施工方法和具体要求,针对相关施工难点、问题,提出处理办法。在此过程中,应高质量监督滑坡治理的施工行为,严格管理现场施工人员,通过开展技术交流会议,强调滑坡处置重点,引导施工人员提高安全保障意识,能够切实识别施工过程中的安全风险和隐患,并加以排除。在实际治理过程中,应高质量开展施工监测、日常巡视,并对监测结果和巡视结果进行整合,分析影响滑坡治理效果的相关因素,并进行施工方案改进,切实保证公路滑坡治理的有效性,避免施工因素影响最终的治理质量。值得一提的是,在优化边坡治理体系的过程中,可有效利用BIM建筑信息模型进行施工进程跟进和施工质量监管,通过构建三维立体模型,实现可视化质量分析。
3 结 论
总而言之,当前我国正处于相关基础设施建设规划落实的关键时期,在公路滑坡防治勘查中,应将滑坡因素勘察和治理可行性勘察作为勘察设计要点,通过组建勘察设计队伍、加强技术融合力度、优化滑坡治理体系,提高治理的有效性和时效性,切实延长公路工程的使用寿命,提高边坡稳定性。