山体滑坡的危害和公路建设中的防治技术分析
2023-06-05靳峰
靳峰
(中交二公局萌兴工程有限公司,陕西西安 710119)
0 引言
公路工程在人们的日常出行中起着重要的作用,在山区公路建设中或竣工后,由于山区地质结构、环境因素影响,山体滑坡问题偶有发生,一旦发生,对工程建设和施工人员的安全就会造成严重的危害,因此需要认识到公路建设中防治山体滑坡的重要性。按照贵州省铜仁市《“十三五”普通国省干线公路“建养一体化”实施方案》要求,采用“建养一体化”模式的国省干线公路项目总长度为188.4km,项目总投资20.59亿元,工程总投资18.59 亿元。包括G211 沿河黑獭至印江县城公路、S305 思南塘头至石阡本庄公路、S201玉屏朱家场至安坪公路、S103 万山黄道至湖广桥公路等项目,项目涉及沿河、印江、思南、石阡、玉屏、万山6 个县(区)17 个乡镇,直接受益群众约80 万人,间接受益群众约200 万人。为了保障山区公路项目的顺利建设,迫切需要针对山体滑坡的防治技术展开研究。
1 公路建设中的滑坡原因
1.1 滑坡内因
图1 工程地质剖面图
山体滑坡的发生很大程度上是由其自身因素造成的,由于斜坡是具有侧向临空面的地质体,为山体滑坡的发生提供了一定的条件,在公路建设过程中,大多数山体滑坡的发生都与地形有直接的关系,如图1 所示。最易发生山体滑坡的地区是高度差异较大的山地或高原,一般而言,比较陡峭的斜坡容易出现山体滑坡。在进行公路边坡施工作业时,一定要了解施工区域岩土体的类型、性质、结构,如果岩土体较为完整、坚硬,具有较强的抗侵蚀能力,在施工中发生滑坡的概率则比较小。此外,另一个关键因素是地质环境。通常情况下,如果施工区域处于岩土体结构的分离层,岩土体活动十分活跃,地层断裂的概率较大,岩土体的稳定性在风化作用下受到很大的影响,往往会发生滑坡[1]。
1.2 滑坡外因
公路建设过程中,由于环境变化等外力作用,也会造成滑坡。所谓外因,很大程度上是因为地下水活动的作用。如果岩土体结构的渗水性比较强,则地下水会对岩土体的坚硬度产生影响,导致山体滑坡。因此,在公路建设过程中,必须对地下水活动情况及岩土体构造进行全面了解,如图2 所示。外力破坏不仅是自然因素的破坏,在惯性作用力下,如爆破、挖掘等人为因素也会造成山体滑坡[2]。
图2 现场实景图
2 公路建设中的滑坡危害
在公路建设过程中经常会遇到山体滑坡现象,对人们的正常出行和生命财产安全形成较大危害。在施工过程中,山体滑坡的危害主要表现在以下三个方面:
第一,对交通出行的冲击非常大。山体滑坡影响车辆与行人的正常通行,同时也会阻滞物资的运输。
第二,引发泥石流灾害。发生山体滑坡的路段,通常地下水资源比较丰富,山体滑坡路段渗出的地下水比较多,遇到下雨天,在地表水和地下水的双重作用下,很容易引发泥石流灾害[3-4]。
第三,引发洪涝灾害。如果在峡谷地带修建公路,由于山体滑坡造成河道堵塞,则会造成上游水位上升,引发洪涝灾害。
3 滑坡防渗措施
3.1 有效预防滑坡
第一,为了更好地预防滑坡,需要加强对滑坡的预报工作。在滑坡发生之前,会有一些征兆,如果及时预报滑坡,就可以减少滑坡的危害。随着我国科学技术的不断发展与更新,滑坡监测技术取得迅速发展,能够使滑坡预报更为精准。施工人员在施工过程中,也要通过观察坡体变形情况,对滑坡进行准确的判断,进而降低滑坡的危害性。
第二,对坡面裂缝进行监测。在公路建设过程中,如果边坡表面裂缝突然急剧变大,边坡外侧岩土体发生明显的滑移,表明边坡失稳,可能发生滑坡。
第三,在施工中,对水土流失进行有效的治理,可以避免滑坡的发生。
此外,可以采用反压与增重的形式,减少滑坡造成的危害。
第四,施工开始前,对施工区域的地质条件进行详细勘查,对可能发生的滑坡做好分类,同时对可能产生的危害进行预测。在施工设计阶段,通过科学设计尽量避免在滑坡路段施工;无法避免的,在施工开展之前对坡体进行必要的加固,并完善排水设施,尽量减少发生滑坡的概率[5-7]。
3.2 滑坡的治理
首先,在治理滑坡的过程中,最关键的方法是加强地质勘测研究的力度,为了避免在施工中发生滑坡,可以事先对施工区域的地质构造、地下水分布以及地形地貌等进行勘察,对可能发生的滑坡进行详细、全面的分析,制定有效的措施消除可能引发滑坡的因素。
其次,结合公路建设现场实际情况,制订精准计划。例如,按照实际地形设定边坡坡度,合适的坡度能够减少边坡承受的荷载,是确保公路工程安全施工的基础。
通常而言,公路建设过程中,坡体上不得设置土工建筑物,不得堆放材料,坡脚区域不得开挖。在坡面填方作业过程中,采取由下往上的办法,避免原坡面一次性大量弃土造成更大的破坏,使之保持自然平衡,从而有效地预防和控制滑坡。
再次,地表水和地下水的治理。在公路建设过程中,对浅层地下水进行治理时,采取截流与渗沟相结合的形式。对深层地下水的治理,可以采用导流管的方式,也可以采用疏干孔的方式,使地下水面低于滑动面,可以有效地避免滑坡。另外,人工栽植可以保护容易发生滑动的风化岩土坡,对山体滑坡起到一定的预防作用。
最后,对支挡项目和加固项目建设进行完善。设置防滑挡墙,既可以减少对山体的损害,又可以增加岩土体的稳定性,是比较常见的支挡方式,如S201 玉屏朱家场至安坪公路采用的“悬臂式挡渣墙+柔性防护网”。在应用这种方法之前,需要对地质环境和结构进行全面的分析,否则会造成墙体变形的问题,甚至会加剧山体滑坡现象。为了减少成本支出,也可以通过设置抗滑桩的方式防治滑坡现象[8-10]。
国道212 线K331+750—K331+820(白杨坝)段路基左侧山体坡度较大,坡体为碎石土层,稳定性差,受雨水冲刷常有掉渣、落石及小型滑坡发生,严重危及道路行车安全。经现场勘察决定采取“悬臂式挡渣墙+柔性防护网”被动防护措施进行处治。具体方案如下:
第一,路基中线向右侧偏移1.5~2m,路基左侧设置悬臂式挡渣墙,墙高5m,高出路面4.5m,并在墙顶设置柔性防护网。
第二,墙背1.5m 高度范围内采用砂砾石等粗粒料填筑密实后,铺筑20cm 厚C20 混凝土护面加固,以便于后期养护清理。回填施工要保证各项指标达到施工要求,需要逐层进行平整和夯实[11-12]。
4 结语
总而言之,公路建设对国家经济发展有积极的推动作用。但在实际建设过程中容易发生山体滑坡现象,因此,必须充分认识山体滑坡的危害性,及时采取有效的防治措施,确保公路建设有序进行,进而推动公路建设事业持续稳定发展。