关于山区公路边坡滑坡的原因及其处理方案探讨
毕业论文
2014/4/1
论文关键词:山区公路 滑坡原因 处理方案
论文摘要:由于山岭区公路填挖高度比较大,改变了原自然固结山体的受力、排水等因素,因而常出现边坡滑坡现象。文中分析了山区公路边坡滑坡的原因,并提出了处理方案。
国道106线狮子山路段为山岭重丘区,线型按一级山岭重丘区标准设计,按山腰线选线的原则定线。该路段位于中亚热带,具有山地气候,年平均温度20.3℃,最高温度38.3℃,最低温度-5.1℃,年降雨量177 3mm,大多集中在4~8月份。国道106线K2319+670~K2319+830位于狮子山路段,2001年7月发生滑坡。现对造成滑坡的原因及其处理方案作如下分析。
1 滑坡的原因
1)狮子山线路为山腰线,并且在该路段穿越山脊线,路基横断面为路堑断面,由于公路的开通,破坏了山体的自然平衡。
2)该路段在公路修筑时,截水沟开挖之后,并没有采用浆砌片石进行铺砌,每当雨季时,雨水通过截水沟渗入土体中,人为地形成一破裂面。
3)路堑边坡土质为粉质粘性土,渗水性较强,且原边坡采用1∶0.75,边坡并没有采用任何防护措施,致使大量雨水渗入滑坡体内,使土体潮湿软化及膨胀,降低了土的强度,土体重量的增加和C、∮值的减少使土体产生剪切破坏。
2 滑坡滑动面的粗估
由于未进行勘探,在缺乏地质钻探资料的情况下,只能在野外通过对滑坡体的观察来确定其滑动面。对滑坡体的测量可知滑坡壁的准确位置。滑坡壁实际上是滑动面上部的露头,而又通过对原有公路的观察,确定路中心的位置为滑舌。滑舌是指在滑体的前部,形如舌状伸出的部分,同样通过线路右侧排水沟的观察,它只是由于沥青路面的推移而引起的破坏,而不是由于滑坡体的滑动而产生的剪切破坏。
在滑体的前部和滑动面上部的露头位置确定后,假定滑动面为圆弧,恢复原路堑1∶0.75的边坡,根据计算的经验,最危险滑动圆弧的圆心是在一条辅助线上,辅助线的位置可采用4.5H法或36°法,在辅助线上找出一圆心O点和曲线半径R,使其作出的圆弧线通过滑体的前部和滑动面上部的露头,则圆心O点即为最危险滑弧圆心的位置。3 滑坡的防治
对于该路段滑坡的防治,可从以下几方面结合进行。
3.1 减重
减重就是在滑坡后缘挖除一定数量的滑体而使滑坡稳定下来。它适用于推动式滑坡,并且滑床上陡下缓,滑坡后缘及两侧的地层稳定的情况。滑坡减重只能减少滑体的下滑力,不能改变其下滑的趋势,因此,减重常与其他整治措施配合使用。该路段滑坡体的坡度大约为1∶1.26,现把该路段的路堑边坡1∶0.76改为1∶1和1∶1.25,除下边坡采用1∶1以外,其余均采用1∶1.25,并且每8 m设置2 m宽的平台。路堑边坡确定之后,可分别验算现滑动面的稳定性(采用残余强度或相应的C∮残、∮残值,C∮残=14 kPa,∮残=0,r=20.4 kN/m3)以及现路堑边坡土体的稳定性。求出最危险滑动圆弧的圆心和滑动面,采用极限强度t极相应的C极、∮极的取值,根据韶关地区粉质粘性土取其平均值为C=26.5 kPa,∮=15.8,r=19.4 kN/m3,验算过程请参阅有关的书籍。
3.2 支挡工程
该滑坡路段采用的支挡工程为抗滑挡土墙。挡土墙的基础须埋入完整岩层内不小于0.5 m,或者埋入稳定坚实的土层内不小于2m,并置于可能向下发展的滑面以下,即应考虑到设置抗滑挡墙后由于滑体受阻,滑面可能向下延伸,该抗滑挡土墙采用片石砼浇筑,墙背回填0.5 m宽的砂砾,使之形成一纵向渗沟,以减少墙背的土压力,并人为地使粗颗粒靠近墙背,并且对挡墙泄水孔的设置应引起足够的重视,防止堵塞泄水孔。另外,路基边沟应和挡墙一起浇筑,以防地表水下渗。抗滑挡土墙的优点是山体破坏少,稳定滑坡收效快。挡土墙的断面尺寸可分别根据现滑面从残存滑体的薄弱部分剪出时的推力以及现修改边坡在各种不利因素下的滑坡推力来确定(计算方法略)。
3.3 排水
路基范围内的排水系统通过截水沟、平台水沟、边坡的排水,以及纵向边沟和路拱横坡收集路基范围内的雨水,再通过边沟或涵洞把水尽快引出路基以外,使路基范围内的土体保持相对的干燥状态。
1)截水沟:应设在滑坡可能发展的边界5 m以外,收集滑坡体以外或路基以外的地表水,应予拦截引离,采用浆砌片石铺砌。
2)坡面平台沟:采用浆砌片石加固,收集每层的坡面水,通过纵向排水,把水尽快汇集、引入到截水沟中,其作用是分层拦截地表水,避免由于汇水面积过大而引起的边坡冲刷破坏。
3)坡面的防护:对路堑边坡的绿化工程是配合地表排水的一项有效措施,特别对渗水严重的粘性土滑坡和浅层滑坡效果显著。喷草子不受季节性的影响,边坡面草可滞缓坡面径流流速,防止冲刷,减少下渗,避免坡面泥土淤塞沟槽。
4)对下边坡采用人字架型浆砌片石骨架加喷草子来稳定路堑边坡。
4 结 语
挖方边坡稳定性问题非常复杂,影响因素包括地质和土质条件、地下水渗流、地应力变化等。许多边坡的破坏出现在竣工后的营运期内,破坏同时间有关。路堑边坡的设计现状是:基础研究工作薄弱,原始土性资料少,重经验设计,并且对土工力学试验所得的C、∮值相差较大,这就不可能为理论计算提供精确的数据。总之,对该滑坡路段整治的思想是:完善排水,放缓边坡,下挡上护,稳定坡脚,外封内排,对其整治的效果还有待于以后的观察。
参考文献:
[1] JTJ 018-97,公路排水设计规范[S].
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