山区公路地质灾害的防治措施探讨
2021-09-10彭辉
彭辉
摘 要:公路作为最便捷的陆上交通,在国家经济发展中,发挥了极大作用。近些年来,公路建设快速推进,对于山区,是地质灾害常发的区域。公路地质灾害会破坏道路设施,影响交通运输的顺利推进,甚至会威胁人民群众的财产生命安全。为此必须要采取有效的措施防治山区公路地质灾害,维护公路交通运输的安全。本文主要对山区公路地质灾害的防治措施进行分析。
关键词:山区公路;地质灾害;防治措施
公路是最便捷的陆上交通方式[1],如今区域经济间的交流日渐密切,交通网络的畅通性、通达性以及密集性也日渐重要。根据相关资料,2020年底,中国高速公路总里程达16万公里。从我国交通图上不难看出,我国公路网表现为东部密集、向西部逐渐稀疏,平原密集、丘陵区次之、山区稀少的特征。但是随着经济蓬勃发展,越来越多的公路建设要在山区进行,但山区又是地质灾害相对频发区。对山区公路地质灾害的情况进行分析,明确其具体类型,采取科学防治措施,不仅能使公路有良好的行驶环境,使山区公路充分发挥功效,有助于区域经济发展的加快。
1 山区公路常见地质灾害的种类
1.1 滑坡
滑坡是由于重力作用,斜坡上的大量岩体、土体沿滑动面自上而下滑动现象。除了常见的滑坡类型,山区公路沿线滑坡受地质环境影响,更多表现为高位滑坡,其滑坡位置高,规模大,冲积能量大,一旦发生,将掩埋、甚至摧毁道路。比如2015年1月4日发生的遵赤(蓉遵)高速公路习水县397KM+800M处山体滑坡,约10余万方山体倾覆在高速公路路面上,造成该处高速公路双向交通中断;2020年4月25日发生于台湾三号高速公路南下3.1公里处的台高速公路基隆端山体滑坡,倾泻而下的土石压垮一座高架桥,并覆盖道路约200米。山区公路滑坡事故几乎每年都有发生。
滑坡出现的原因主要有以下几方面:
第一,地形地貌。通常而言,圈椅状、双沟同源、堆积平台等地形地貌,是现场调查判断滑坡的初步依据。当高陡坡体下部临空时,更易产生滑坡。山区地形高陡,且加之植被影响,通视性差,靠观察调查,往往视线受阻。部分山区滑坡隐蔽性强,因此利用遥感、高空摄影等技术调查,成为必不可少的手段。
第二,地层岩性。主要受物质成分、岩土结构等因素控制。具体来讲,土岩组合结构边坡,土体易沿土石界面发生滑动。其次,当岩土体中存在软弱结构面时,上部岩土体易沿软弱结构面产生滑动,比如碎石边坡中的黏性土粘土夹层、黏性土透镜体,砂泥岩互层边坡中的泥岩夹层,侵入岩中的岩脉、蚀变带等。另外,外倾结构面也是易发生岩土体滑动的不利结构面,特别是岩体中发育的长大、贯通性外倾裂隙。
第三,大气降雨及地下水影响。雨季滑坡出现的几率是比较高的,有着明显的“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点[2]。入渗雨水及地下浸泡土体,使得土体中的有效应力降低,土体有效抗剪强度及粘聚力减小,当潜在破裂面上方土体,其抗力不足以抵消下滑力时,便产生滑动。另外,当岩土体中地下水存在渗流作用时,渗透力对下滑力起增大作用,岩体裂隙中的裂隙水压力也对下滑力其增大作用。因此,地下水也是导致滑坡的重要因素。
第四,其他因素。人为破坏、地震等也是导致滑坡的常见因素[3]。如坡脚开挖、地震、爆破震动等导致斜坡的稳定性受到影响,进而产生滑坡。
1.2 崩塌
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚的地质现象。崩塌突发性强,2017年8月31日,大保高速公路保山往大理方向K169+050M路段滑坡,阻斷半幅道路。2020年9月20日,G5京昆高速公路2084KM+600M姚河坝隧道出口200米处因山体崩塌致桥梁垮塌道路中断。
相对于滑坡而言,崩塌是垂直位移大于水平位移的岩土体破坏方式,因此与滑坡一样,地形地貌、地层岩性、岩土体结构、地下水作用、地震、工程活动等,均对崩塌具影响作用。
1.3 泥石流
泥石流是由于降雨在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥沙、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。常发生在山区、地形险峻的地区。2020年10月4日,汶马高速公路米亚罗至尽头寨路段突发泥石流灾害,泥石流方量约4 000立方米,造成双幅约150米道路受灾,致高速路双向全部中断。2020年9月13日,G5京昆高速公路攀西段2327KM+950M处德昌至蒲坝方向发生泥石流,导致了西昌至攀枝花方向交通中断。
2 山区公路地质灾害的防治措施
山区公路建设,其面临的工程地质问题及其复杂,滑坡、崩塌、泥石流等灾害频发,且规模大,突发性强,治理难度大,因此,山区公路灾害防治理念应贯穿于规划、勘察设计、施工、运营管理等环节的始终,对特别重要的山区公路,应开展地质灾害专项研究,在选线环节就应该避开大型不良地质发育地段,当无法避免时,对存在的或潜在的地质灾害应采取防治措施。
2.1 滑坡的防治措施
山区公路滑坡防治,应结合区内公路特征,首先考虑削坡减载和坡脚反压,达到土石方充分利用、节约经济成本的效果。其次可考虑设置抗滑支护工程措施,支挡工程主要有挡土墙、抗滑桩、锚固等措施。另外还可以通过焙烧法、爆破灌浆等化学加固方法对滑坡进行治理。
鉴于水对滑坡的不利影响,在治理滑坡问题时,排除地表水的十分关键的。通过旁引、拦截等方式避免地表水进入到滑坡范围内。并将滑坡范围内的水排除。结合环境景观工程,同时在滑坡范围内开展绿化工作,植物根系也具固坡作用。
2.2 崩塌的防治措施
在崩塌防治中,山区公路线路选择要避开崩塌危险地段。对于大型崩塌风险的地段必须避绕,中型风险的地段尽量避绕,若无法避绕要选择有利位置通过,保证交通安全。小型风险地段要将公路线路选择在崩塌、落石出现的范围之外,尽量使用路堤通过。如果存在困难,也需要保证公路线路与陡坡坡脚有一定的距离,并建立防护工程。
当崩塌规模较小时,首先考虑直接清除。当规模较大,清除困难时,需进行工程治理,可采用凹腔填补、裂缝填补、喷锚、锚固、主(被)动网防护等措施。当其位置高,环境条件差,治理难度大时,可考虑建立遮挡建筑物,如明洞、棚洞等[5]。在对崩塌地区进行施工建设时,要选择小爆破,自上而下开挖,不能使用大爆破的方法进行施工建设。
2.3 泥石流的防治措施
泥石流灾害是山区常发的地质灾害之一,山区公路建设如何尽可能避免泥石流影响,相关研究成果较多,总之要因地制宜,根据不同泥石流发育特点有的放矢,采取有效对应措施。比如采取大跨度桥梁方式跨越泥石流沟,留足净空,是公路泥石流防治的有效措施之一,当泥石流规模较大时,在流通区或堆积区设置的桥墩,应采取抗冲刷、抗碰撞保护措施。
3 结束语
总而言之,对于山区公路建设而言,地质灾害的防治是极为重要的,关系到山区公路建设的质量以及运营效果。所以要提高对山区公路地质灾害防治的重视程度,认真分析山区公路地质灾害的类型,并通过针对性的措施解决山区公路地质灾害这一问题,维护山区公路交通的稳定运行,保障道路畅通和行车安全。
参考文献:
[1]王睿阳.我国公路建设的现状与发展[J].中国科技纵横,2019(2):124-129.
[2]杨大森.山区公路地质灾害的形成条件及防治措施探析[J].智能城市,2020,6(18):56-57.
[3]刘洋洋.人为因素引起的山区公路灾害防治措施研讨[J].长江工程职业技术学院学报,2020,37(3):18-22.
[4]吴维义.山区在役公路边坡地质灾害隐患防控技术探讨[J].公路,2020,65(8):43-47.
[5]林峰.新时期公路工程施工中常见地质灾害防治处理研究[J].居舍,2020(13):36.