公路边坡病害治理研究

公路边坡病害治理研究（共8篇）（共8篇）

1.公路边坡病害治理研究 篇一

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高速公路典型高边坡治理方案优化研究 作者：黄春林

来源：《科技创新导报》2012年第04期引言

随着经济和社会的不断发展，我国的公路特别是高速公路得到了迅速的发展。由此而产生的高速公路边坡的数量在近些年来猛增，但由于工程质量、地质条件、自然天气原因引起的边坡失稳的数量有增无减。边坡失稳是山区常见的自然灾害，我国南方地区地质构造较为复杂，多为山地。所以滑坡灾害的发生数量和分布的广泛程度在世界上少有，给国家的财产及人民安全带来了许多不利的影响。由此可见，边坡工程的治理显得尤为重要。

目前，边坡的治理大多采用多种措施相结合的方式来对其进行支护。但不同的边坡所处的地理环境及地质条件存在较大的区别，要想找到一种能够广泛推广使用的支护方法显得不太适合。鉴于以上原因，本文结合工程实际对算例边坡在原有支护措施及调整支护措施后的稳定性进行了计算，并客观的对其进行了经济分析，推荐了一种适合于算例边坡的治理措施，为边坡的优化设计提供了一定的参考价值。边坡稳定性计算方法

边坡稳定性分析中经常采用的极限平衡方法主要有Bishop法、Janbu法等，本文主要采用Bishop非圆弧法对边坡稳定性进行分析，Bishop非圆弧法分析过程如下。(如图1)

作用在第i条块上的力有重力(W)、开挖面的法向力(Nci)和切向力(Tci)、条块分界面上的法向力(Ei，Ei-1)和切向力(Xi，Xi-1)以及潜在滑动面上法向力(Ni)和切向力(Ti)。li为第i条块底边长度，ai为第i条块底边与水平面的夹角，ci为第i条块的岩土体内聚力，φi为第i条块岩土体的内摩擦角。

mi＝cosαi+tanφi×sinαi／K算例边坡方案优化设计

3.1工程概况

拟建某高速公路K9+650位于第三合同段处，桩号为K9+600～K9+679该边坡长约79m，路基设计高程约为373m。路线前进方向约为270°～290°，路基高程变化在340～530m之间，最大相对高差约90m，地表起伏大，山坡陡峻，植被很发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡脚一般30°～60°左右，其间冲沟很发育，沟谷一般切割较深，其横断面形态多呈“V”型。覆盖层为第四系全新统(Qh)：亚粘土，褐黄色，硬塑，土质较纯，坡积成因。厚度为1.5～2.0m。基岩为寒武系下统(E2)砂岩、板岩、碎裂岩。地震烈度区小于VI度区，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度小于0.05g，因此本区属于弱震区。

根据现有岩土工程勘察报告推荐的岩石物理力学推荐指标，经过整理分析后采用的物理力学参数见表1所示。

3.2边坡稳定性分析方案

根据设计院所提供的设计资料计算可知，边坡在现有支护措施及坡比条件下的安全系数为0.745，边坡处于不稳定状态。这表明现有支护不能满足边坡的稳定性要求。原有支护措施条件下的稳定性计算示意如图3。

鉴于现有支护措施不能满足其边坡的稳定性，故需对边坡治理措施进行调整，本文主要考虑从以下两个方面来对边坡治理方案进行调整。

方案一：在保持原有坡比的基础上，调整支护措施：第一、二级分别都采用4排30米预应力锚素进行支护，预应力锚索设计锚固力1000kN，锚固段长度8m。第三级采用5排35m预应力锚索进行支护，预应力锚索设计锚固力1000kN，锚固段长度8m。第四、五级边坡采用4排15m锚杆进行支护，锚杆设计锚固力100kN。第六级边坡采用3排15m锚杆进行支护，锚杆设计锚固力100kN。各锚杆(索)横纵间距取3.0m。

方案二：在保持原有支护措施基础上，调整边坡坡比。坡比由下往上为1：0.75、1：0.75、1：

1、1：

1、1：1。

3.3调整支护措施后的边坡稳定性分析

由图4可知，边坡按照方案一所述进行支护措施调整后，边坡安全系数有了比较大的提高，由调整前的0.745增加到1.067，这表明调整后的支护措施能满足边坡稳定性要求。同时，由图5可知，按照方案二所述进行调整后的边坡安全系数由调整前的0.745增加到

1.283，这表明边坡在调整坡比后边坡稳定性满足要求。(如图4图5)

3.4边坡优化设计方案经济对比

根据方案一与方案二的稳定性分析结果，在两种方案都满足边坡稳定性的条件下，分别对边坡在两种方案下的边坡治理费用进行统计分析，统计结果见表2、3。由表2、3可以看出，在同样满足边坡稳定性条件得前提下，使用方案二不但能降低工程造价，而且由于不必使用锚索，故可以大大降低施工难度。故本文在综合考虑边治理难易程度及工程造价这两个重要因素后，确定采用方案二做为算例边坡的最终支护方案。(如表2表3)

注：表中单价单位为(元／m)，长度单位为(米)，合计单位为(元)，总价单位为(元)。其中锚杆、锚索单价包括材料费、人工费等费用，挖方单价包括机械费、人工费、整坡费用等。结论

(1)由稳定性计算可知，汝郴高速K9+650高边坡在原有支护措施条件下处于不稳定状态，安全系数为0.745，故需对边坡现在设计方案进行优化。

2.公路边坡病害治理研究 篇二

边坡病害是一种极其严重的地质灾害, 在自然营力的作用下发生十分频繁。长期以来, 国内广大学者将多种学科交叉渗透, 致力于边坡病害的影响因素、成因类型、变形破坏机理、稳定性评价、防治技术及监测预警技术的研究和开发。在边坡病害治理工程效果评价方面, 直至近期才逐步引起专家学者和项目管理者的重视。中国铁道科学研究院铁道建筑研究所张玉芳研究员等于2009年10月出版了一部专著《边坡病害及治理工程效果评价》, 提出一套行之有效的边坡病害治理工程的方法。作者依据该书中的方法, 对某高速公路边坡进行病害工程治理效果评价, 以期对当地高速公路管理部门进行的养护管理工作作出技术咨询。

1 工程概况

边坡所在区域属于低山~丘陵区, 相对高差大于100m, 属风化剥蚀地貌, 线路走向由南东渐转成南东东 (128~101°) , 穿切一山体的西南端, 剖面地形呈峰谷交替出现, 最高点高程为115~120m, 自然坡度陡缓相间出现, 一般为15~50°。山坡西侧坡脚为乳源河, 河面宽约60m, 水流平缓, 对河岸冲蚀作用微弱, 323国道沿山坡脚通过, 并深切山坡形成10~30m高路堑边坡 (见图1、图2) 。

边坡最大高度60m以上, 设计台阶高度10m, 平台宽2m, 坡率1:1.10, 边坡级数七级, 一级坡采用预应力锚索抗滑桩, 桩间设挡土墙, 二~五级设预应力锚索地梁, 地梁间设六棱砖, 砖内植草护坡, 五级平台为宽20 m以上的卸载平台, 六、七级边坡为拱形骨架护坡 (见图3) 。

2 边坡病害治理工程效果评价工作流程

边坡病害治理工程效果评价流程见图4。

3 边坡治理工程效果评价

根据已收集的勘察、设计、施工、竣工及监测等资料和现场调查的情况, 对该边坡进行分析、计算, 在治理工程的适应性、技术状况、局部工作状态和病害体稳定性进行评价。

3.1 适宜性评价

由于预应力锚索地梁是主动受力状态, 预应力锚索抗滑桩处也是主动受力状态, 二者受力协调, 因此属于二级较适宜状态。

3.2 技术状况评价

3.2.1 锚索地梁技术状况评价

对图3中的滑动面进行分析, 大部分锚索的锚固段位于滑床内且已穿过滑动面, 边坡未出现明显变形破坏迹象。根据该边坡的锚索张拉试验结果 (见表1) , 锚索实际工作荷载Pd=273 kN, 锚索实际允许荷载Pm=500kN, 锚索设计荷载Ps=703 k N, 锚索预应力损失, 锚索预应力损失大于25%, 但是Pm

由于80>Dr=79>60, 根据锚索地梁技术状况评定标准表, 其技术状况处于二级较好状态。

3.2.2 预应力锚索抗滑桩技术状况评价

对图3中滑动面进行分析, 锚索的锚固段位于滑床内并穿过滑动面, 锚固力没有受到影响, 其最终评定标度R1=1;抗滑桩嵌固段长11.5m, 桩截面2×3.5m, 抗滑桩结构完好, 桩顶基本没有位移, 其最终评定标度R2=1;嵌固段岩体为强风化砂岩、粉砂岩夹泥岩、炭质页岩、煤层, 岩性较差, 其最终评定标度R3=2;坡面基本完好, 地下排水不完全畅通, 局部渗水流泥, 其最终评定标度R4=2。

由于80>Dr>60, 根据抗滑桩技术状况评定标准表, 其技术状况处于二级较好状态。

3.3 局部工作状态评价

3.3.1 预应力锚索地梁局部工作状态评价

(1) 预应力锚索工作状态评价。对图3中的滑动面进行分析, 大部分锚索锚固段位于滑床内且已穿过滑动面, 边坡未出现明显变形破坏迹象。锚索设计荷载Ps=703kN, 预应力锚索在正常的状态下工作, 无异常现象, 其工作状态处于一级好状态。

(2) 钢筋混凝土地梁工作状态评价。钢筋混凝土地梁结构完好, 调查时未出现裂缝或变形, 其工作状态处于一级好状态。

(3) 边坡地基工作状态评价。边坡地基完好, 无明显变形, 其工作状态处于一级好状态。

(4) 坡面防护措施工作状态评价。坡面植被较好, 局部坡面潮湿或渗水, 其工作状态处于二级较好状态。

3.3.2 抗滑桩局部工作状态评价

(1) 抗滑桩工作状态评价。现场调查时抗滑桩结构完好, 桩顶基本没有位移, 其工作状态为一级良好状态。

(2) 嵌固段岩体工作状态评价。根据竣工资料, 抗滑桩嵌固段长11m, 嵌固段岩体侧向允许承载力满足设计要求, 其工作状态处于一级良好状态。

(3) 变形体工作状态评价。坡面潮湿, 地下排水不完全畅通, 坡面渗水, 其工作状态处于二级较好状态。

3.4 病害体稳定性评价

3.4.1 锚索锚固力计算

锚索实际荷载273kN, 锚固段长10.0m, 锚索水平方向间距4.0m, 故边坡的锚

3.4.2 锚索抗滑桩抗力计算

根据现场地质调查和对图3中的滑动面分析, 锚固段地层主要为强风化砂岩、粉砂岩夹泥岩、炭质页岩、煤层, 岩性较差, 故KH取0.5, η取0.3, 通过查询工程地质手册可得砂岩R取5.381×103kPa。

所以嵌固段岩石侧向承载力[σH]=KHηR=0.5×0.3×5.381×103kPa=807.22kPa。桩的计算宽度为BP=b+1=2+1=3m, 嵌固段岩石允许侧向抗力σH=3m×807.22kPa=2421.6 kN/m。

根据竣工图资料, 抗滑桩设计长度27.0m, 桩截面尺寸2.0×3.0m, 抗滑桩配筋:其山侧主筋为50根Φ32HRB335螺纹钢, 河侧为8根Φ20HRB335螺纹钢。通过配筋计算, 抗滑桩的最大截面弯矩Mmax=18255.2kN/m, 最大剪力Qmax=3885.9kN。

根据计算断面, 滑动面, h=16.92m, 岩层分界线h=18.0m, 桩长H=27.0m, 地基系数K1=0, K2=1×104kN/m3, K3=1.0×104kN m3, 混凝土标号为C30, 桩中心间距为6.0m, 桩上设三排锚索, 设计荷载600kN, 锚索设于桩顶以下2m、3m、4m, 前脚分别为25°、30°、35°, 滑坡推力的作用点系数为0.4, 由弹性抗滑桩的悬臂桩法, 根据地基横向容许抗力σH和抗滑桩的截面弯矩Mmax、最大剪力Qmax, 通过计算抗滑桩能提供的抗滑力FK2=789kN/m。

对于该滑动面, 其总抗滑力FK=FK1+FK2=931+789=1720kN/m。

3.4.3 稳定性计算

滑动面的岩土参数取值为C1=0kPa, φ1=40°, γ1=19kN/m;C2=20kPa, φ2=18°, γ2=19kN/m;C3=20kPa, φ3=18°, γ3=19kN/m;C4=20kPa, φ4=20.5°, γ4=19kN/m, 计算安全系数K'=1.00。稳定性计算断面见图3, 通过条分法计算, 下滑力T=1482kN/m。该病害体稳定系数, 故该边坡处于二级基本稳定状态。

4 应对措施

采用II级应对措施: (1) 对锚索的锚固力需进一步论证; (2) 继续对该段边坡进行深孔位移和地表位移监测, 雨季加密监测; (3) 在坡脚富水地带适当增加仰斜排水孔。 (4) 根据变形发展趋势确定下一步加固措施。

5 结语

该边坡病害治理工程效果评价体系由于其系统性、可操作性和适用性, 已经在宝成铁路、京珠北高速公路和梅河高速公路的工程效果评价上得到推广应用, 取得极好的效果。随着我国近年来进一步加大基础设施建设, 边坡病害治理工程的增多, 该评价体系将在我国范围内得到更广泛应用。

参考文献

[1]张玉芳, 王春生, 张从明.边坡病害及治理工程效果评价[M], 北京:科学出版社, 2009

[2]中国华西工程设计建设总公司 (集团) .京珠高速公路粤境北 (J标) 段K98+395～+900滑坡岩土工程勘察报告, 1999-03

[3]李彪, 吴俊强, 陈庭锋.京珠高速公路粤境北段K98+395～+900滑坡综合整治[J], 公路交通科技, 2001 (增刊) , 49～52

[4]交通部.公路路基设计规范 (JTG D30-2004) , 北京:人民交通出版社, 2004

[5]铁道部第二勘察设计院, 中国华西工程设计建设总公司 (集团) .京珠高速公路粤境北段K98+395～+900滑坡及顺层高边坡施工图设计 (全一册) , 1999-06; (第二次修改) , 2000-01; (第三次修改) , 2000-04

3.浅谈公路路堤边坡病害的防治技术 篇三

关键词：路基边坡 边坡病害 边坡防护 防治原则

1 概述

公路路基是路面的基础，它承受着本身岩土自重和路面重量，以及由路面传递而来的行车荷载，是公路的承重主体。路基应有足够的强度、稳定性和耐久性。路基边坡病害是路基常见的病害之一，处理不当，对路基的稳定性构成重要影响。路基边坡的常见病害是滑坡、表面溜坍、坍塌、崩塌、风化剥落、落石、错落、冲沟等。一旦发生路基边坡病害：一方面破坏植被，影响环境；另一方面造成交通中断，影响公路正常运行，带来重大经济损失。如今，随着经济的快速发展，我国的公路建设里程取得了长足发展，公路等级逐渐提高，随之出现了高填路堤和深挖路堑的路段。因此，对边坡病害进行预防、治理显得尤为重要。

2 路基边坡病害类型及表现形式的分析

构成路基边坡病害类型有：路基边坡滑坡、边坡溜坍、边坡坍塌、边坡坍塌、风化剥落以及边坡冲沟，其表现形式为：

2.1 路基边坡滑坡 滑坡是构成公路病害之一，滑坡一方面给行车安全带来隐患；另一方面影响公路的正常运营，甚至掩埋公路、中断交通。因此，需要对滑坡进行预防和治理。

滑坡的产生。滑坡是一种地质现象，在重力作用下堆积层沿着滑动面向下整体滑动。

滑坡的形成。形成滑坡的原因比较复杂，主要有：①自然条件方面。主要表现在：土质较差、地质构造复杂、风化严重、岩性松软等工程地质条件恶劣，降雨量偏大、冰冻、温差大等气候条件恶劣，地下水位较高等。②边坡设计不科学。施工前地质勘探不到位，断面和边坡取值不符合设计要求，边坡设计不符合当地的地质结构，以及边坡的防护、加固和排水设计的不合理。③因工程需要，对边坡进行了深挖路堑处理，地质结构遭到破坏。④施工现场的土壤中含水量变大，导致掩体体积膨胀，进而产生膨胀力，造成滑坡。⑤公路投入使用后，后期公路维修、保养乏力以及检测不到位等。另外，施工过程中工程质量不合格，操作不规范，使用大型爆破等。

2.2 边坡溜坍 对于黏土性质的土壤容易发生边坡溜坍，其危害表现为：发生边坡溜坍，造成侧沟堵塞，甚至掩埋线路，破坏整个边坡。根据多年的现场勘测和调研，边坡溜坍主要表现形式为：第一经过长期阴雨和暴雨侵袭后，黏土质边坡表层土的含水量增大，降低了边坡的抗剪强度，使边坡失去稳定性，进而发生溜坍；第二施工过程中采用黏土将边坡表层进行覆盖，导致地表水和地下水同时对表层的黏土进行双重影响，产生溜坍。

2.3 边坡坍塌 坍塌对边坡的危害持续时间比较长，首先在堑顶表面出现裂纹，然后逐渐扩大，当边坡裂纹达到一定规模，在外力（如地表水和地下水的侵袭以及车辆在行车过程中的震荡等）作用下，沿着边坡发生坍塌。边坡发生坍塌遵循一定的规律：边坡坡度陡于天然休止角，大坍塌前，常有局部的小坍塌发生，虽然坍塌移动没有固定的面，但坍塌体一定是临空的，当发现岩层或土层的休止角与边坡坡度相近时，为了规避行车事故，要进行提前预防。

2.4 风化剥落 所谓风化剥落是指，在风吹日晒雨淋的作用下，表面的涂层或岩层从边坡上剥离下来。对处于岩质、黄土路堑地带的边坡以及软硬相接的松软层容易发生风化剥落。风化剥落发生的初期通过对路基进行维修和养护就能解决，对行车影响不大，但如果继续恶化将破坏边坡的稳定性。

2.5 边坡冲沟 在汇水集中区或高填路段容易发生标牌边坡冲沟。施工过程中，因设置急流糟的位置或间距不合理，边坡压实不到位，防护形式不科学，边坡土质比较恶劣等，都会造成边坡冲沟。

3 路基边坡病害的防护与治理

为了确保行车安全，对一些存在变形和有可能发生变形的边坡，要进行及时有效的防护和治理。

根据路基坡面病害的成因和发展，需要对发生病害的坡面进行相应的治理和维修。边坡防护和维修过程中，按照“实用、经济、美观”的施工原则，以“为行车服务”为最终目的，在实用的前提下，尽力降低维修和防护的成本，对边坡进行防护追求“恢复自然，绿色通道，生态防护，水土保持，经济美观”人与自然和谐相处的境地。边坡的维修和防护方法可以分为三类：植物防护、圬工防护、综合防护。

3.1 植物防护 在边坡维修和防护的过程中，确保边坡稳定的同时，尽力恢复和保护生态环境，进行防护类型选择时，通过种草、铺草皮、植树的方式对边坡进行植物防护。通过种草的方式有利于固定边坡，保持边坡的稳定性。对于被雨水冲刷不严重并且有利于植被生长的路堤与路堑边坡坡面，选择适宜于当地土壤和气候条件的、根系发达、叶茎低矮、多年生的草种对边坡进行防护和维修。在种草过程中通过撒播法、喷播法和行播法等方法，将草植于40cm的表层土中。对于需要迅速绿化的土质边坡，通过平铺式、叠铺式、方格式、卵石方格式的方式将草皮铺置在需要维修和防护的边坡上。在铺种草皮的过程中，先对边坡的坡面进行整平处理，然后将边坡拍平，最后对草皮进行错缝式铺种。另外，为确保草皮的成活率，草皮应随采随用，在夏季或旱季进行铺种作业时，草皮铺设后应经常洒水，保证坡面湿润，提高草皮的成活率。对于土质边坡和膨胀土边坡，将植灌木与种草、铺草皮进行配合使用，保证坡面形成更良好的防护层，灌木种植过程中，应将灌木植于1：1.5或者更缓的边坡上，或在堤岸边的河滩上，通过种植灌木降低流速，促进泥沙的沉积。灌木对边坡的土质要求比较高，对盐渍土经常浸水、经常干旱的边坡及粉质土地带的边坡不宜采用植灌木方式进行边坡防护维修。

3.2 圬工防护 通过圬工方式对边坡进行防护时，只要对圬工进行科学设计、严格施工，圬工防护在稳定风化岩石边坡方面防护效果非常好，能够有效防治岩石进一步风化和碎落，圬工防护形式主要有：抹面、喷浆、干砌片石护坡、护面墙、捶面、混凝土预制块、抹墙、勾缝、灌缝、导混构造物。抹面主要使用于各种易风化但尚未风化、无剥落的岩石边坡。其坡度不限，但须无地下水且坡面干燥的路基坡。具体步骤为：在路基边坡上将石灰和炉渣的混合土以及水泥、石灰、炉渣的混合土或者水泥砂浆进行摊平处理，然后经过压实、提浆、抹光工序后形成防护层。喷浆和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整的岩石挖方边坡。进行喷浆防护时，首先对坡面不稳定的土、石在喷浆前进行处理；然后根据山体的实际情况确定合理的喷浆的次数和喷浆厚度，一般喷2～3次，厚度1～3cm，喷射时要保持喷射周到均匀，喷浆2～3小时后进行养护；最后防止水渗入，对边坡顶部和周围进行密封处理。护面墙的防护方式主要有实体、窗孔式、拱式等。利用防护墙进行防护时，挖方边坡控制在1：0.5的范围内，对于封闭的各种软质岩层、破碎的挖方边坡以及易受侵蚀坡面的土质边坡，根据边坡的实际情况选择合适的防护类型。对于易受水流侵蚀、软质岩石剥落严重以及周期性浸水和受水流冲刷较轻的河岸或水库岸坡易于采用干砌片石进行防护。总之，进行圬工防护也存在弊端是：工程造价较高，视觉效果不如植物防护好，从环护角度看，在边坡维修和防护过程中需要慎重考虑圬工防护方式。

3.3 综合防护 在防护过程中，通过吸取植被防护和圬工防护的优点，并对两种防护方式进行综合，在完成边坡维修和防护的前提下，一方面美化公路沿途景观；另一方面又能稳定路基和保护环境。所以说综合防护是一种应用前景非常广泛的形式。综合防护主要有：混凝土网格中空植草、土工合成材料种草、植物、圬工材料种草。

4 结语

综上所述，维修和防护路基，应对路基病害成因进行详细分析，在此基础上，选择适宜的方法对症整治，而选用何种路基边坡防护方案应根据公路等级、当地的自然环境、地质环境、边坡的实际情况等进行综合考虑，科学设计、合理布局，采用经济适用的防护施工措施，严格把关，对每一道工序的施工质量进行严格控制，确保公路的安稳、高效地运营，同时加强公路建设与环境建设的协调发展，保持生态环境的相对平衡。

参考文献：

[1]莊国林.浅析高速公路高路堤边坡加固治理措施[J].价值工程，2010（09）.

[2]陈增新.高速公路高边坡加固的设计方法[J].中国科技信息，2008（13）.

4.高速公路滑坡与高边坡病害的防治 篇四

一、高速公路滑坡与高边坡病害的防治原则

在公路深挖方路段, 病害的防治需要从以下环节着手。

1. 在公路立项阶段。

山岭重丘区公路建设项目的深挖方路段高边坡的加固和防护标准应相应地提高, 把公路边坡的长期稳定性和对山区生态环境的综合治理有机结合起来。

2. 在公路设计阶段。加强地质调查, 合理选线, 尽量避开不良的地质体, 无法绕避的则对有可能出现的边坡病害提前预防和治理。

3. 在公路施工阶段。采取合理的施工方法和顺序, 及时对边坡进行加固和防护。

二、设计参数的选取

在病害防治设计中, 设计参数的选取时相当重要的, 它直接关系到治理工程的安全和经济指标。一般来说, 滑坡的滑带一般依附于坡体内的软弱夹层、构造面或软、硬岩的接触面生成。

由于滑坡较薄, 取样困难, 重塑土与原状土的剪切值差别较大, 或因滑带内含有粗粒物质, 在进行剪切试验时因剔除而影响试验结果等, 在工程实践中确定抗剪度指标时, 多采用反算法, 剪切试验的结果可作为参考值。当以下几种情况下进行滑带指标反算时, 应结合滑坡的各种影响因素对反算结果进行适当的调整。

1. 在边坡未开挖或未开挖完成之前, 滑带未完全形成, 此时

虽可以通过地质勘察查清潜在滑动带的位置, 但无法确定坡体开挖完成后滑坡的稳定度。

2. 旱季进行滑坡勘察时, 其稳定性较高, 反算时要充分考虑雨季稳定系数的降低。

3. 考虑人类工程活动对滑坡的稳定有影响。

三、治理工程措施

随着大规模高速公路建设的开展, 滑坡与边坡病害的治理也形成了一套成熟的、以新型支挡结构为主的成套治理工程技术, 主要从三个方面考虑:利用外力抵消平衡下滑力即增加滑体的抗滑力;增加滑带的抗剪强度;减小下滑力。一般采用减、锚、挡、固、疏等手段, 即刷方减载与锚固支挡的结合, 辅以截排地表水、疏排地下水措施。在选用时应根据具体情况综合考虑, 以求达到最佳的经济技术成果。

1. 一般高陡坡的加固工程浩大, 为减小加固工程, 取得合理

的经济效果, 多考虑稳固坡脚、减低分级平台高度、加宽平台宽度、放缓边坡坡率等刷方减载措施。不稳定边坡受控于边坡体内的软弱夹层, 一般倾角较缓, 通过刷方完全清除不稳定体较为困难, 但可减小下滑力, 因此刷方减载与加固工程常常配合使用。

2. 预应力锚索。

预应力锚索是一种承受拉力的杆状构件, 通过钻孔钢绞线或高强度钢丝锚固于深部的稳定地层中, 并在被加固边坡表面通过张拉产生预应力, 从而达到使加固体稳定和限制其变形的目的。

3. 抗滑桩。

抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩, 避免大开挖而破坏其整体稳定, 桩身嵌固在滑动带以下的稳固地层内, 以抗衡滑坡体的下滑力。预应力锚索抗滑桩由于改变了普通抗滑桩不合理的悬臂受力状态, 从而可大幅度地降低工程造价, 节省钢材和水泥等材料, 经济效益十分显著。滑坡设置一般抗滑桩后, 仍要产生一定的变形, 当滑坡体上或前缘处有重要建筑物时, 不允许产生大的变形, 这就限制了抗滑桩的使用范围。而预应力锚索抗滑桩则属于主动式受力结构, 通过锚索在桩头施加一预应力, 根据需要主动限制滑坡的变形量。

4. 锚杆。

锚杆按锚固方式一般分为机械锚固、黏结锚固、摩擦式锚固等, 但工程上常见的一般为全长锚固的水泥砂浆锚杆。锚杆主要用于稳定岩质边坡的坡面防护, 具有施工快捷、布置灵活、造价低廉等优点。

5. 灌浆加固。

边坡开挖之前, 预先在自然坡面上打孔注水泥浆, 对坡体进行加固。但因灌浆效果不易评价, 应用时一般只作为辅助工程。

6. 排水措施。

排水措施分为地表水和地下水。地表水的目的是把滑坡区以上山坡来水截排不使其流入滑坡区, 把滑坡区的降水及地下水出露部分通过人工沟槽尽快排出滑坡区;地下排水措施可以起到截断补给滑带的水源、降低地下水位, 减小滑带上的孔隙水压力, 提高其抗剪强度等作用。

四、坡面防护技术

1. 坡面防排水措施。

防排水设计措施是保证边坡稳定的关键因素之一。边坡岩石破碎、裂缝发育, 地下水一般由地表补充, 所以坡面防排水措施十分必要。为此考虑到两个措施:一是在边坡周界外围根据边坡坡形设置截水沟;二是在坡面平台设置排水沟。

2. 喷射混凝土防护。

坡面喷混凝土分为普通喷射、挂网喷射和钢纤维喷射三种。喷射混凝土适用于风化严重的岩质边坡;深路堑经预裂光爆后, 形成的多台阶高边坡;成岩作用较好的黏土岩边坡也可采用喷锚加固。

3. 边坡格构防护。

格构加固技术是利用浆砌片石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土进行边坡坡面防护, 并利用锚杆或锚索加以固定的一种边坡加固技术。格构的主要作用是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚杆或锚索, 然后通过锚索传递给稳定地层, 从而使边坡坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。边坡格构加固技术具有布置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴。可随坡就势等显著优点, 并且框格内视情况可挂网、植草、喷射混凝土进行防护, 也可用现浇混凝土板进行加固。

4. 坡面植被防护。

坡面植被防护可分为植被坡面防护、土质边坡植被防护、岩石边坡植被防护。其植被护坡功能主要通过植被的力学效应和水文效应来体现;目前用于土质边坡的植被防护技术主要有以下几种:阶梯植被;框格植被;穴播或沟播;液压喷播;植生带;绿化网;土工网垫。岩石边坡不同于土质边坡, 目前常用的植被护坡方法无法应用于岩石边坡, 厚层基材喷射植被护坡技术则通过在坡面喷附一层结构类似于自然土壤且能够贮存水分和养分的植物生长所需的基层材料, 解决了岩石边坡无法生长植物的难题。

五、结语

5.关于公路工程路基病害治理的思考 篇五

关键词：公路工程 路基 病害治理

1 概述

现阶段，我国的交通运输事业正在飞速的发展，我省的很多地区为了促进当地经济快速发展都采取了加快公路建设和加宽原有公路的措施。但是一些路段的路基在通车后不久就出现了各式各样的病害，比如路基翻浆、路基变形、边坡变形与失稳等，这些病害的治理难度非常大，并且在治理这些病害的过程中不仅增加了养护成本，也大大的缩减了公路寿命。本文就影响路基稳定的病害类型及治理措施进行简要论述。

2 路基的病害类型及治理措施

2.1 路基翻浆

翻浆的出现将会造成公路路面出现鼓包，开裂、弹簧、甚至冒泥现象，轻者导致公路路面毁容和路况下降、路基松软、强度降低、影响行车速度，严重者会发生车毁人亡的严重交通事故，翻浆正成为公路运输正常运转的“路障”。造成翻浆的原因有很多种，比如排水不畅、地下水位高、土质不良等。应该针对造成病害的不同原因来采取不同的措施来处理这些路基病害。在路基填筑的过程中，为了保证最佳水量，填筑和压实都应该选在最佳含水量的状态下进行，如果是在非最佳含水量的状态，而又不得不进行填筑和压实，就需要采取一些必要的措施来调整含水量，比如晾晒，掺配砂砾，换填等。针对地下水较高的路基，一般在设计时应保持较高的路堤高度，路基填料必须选择透水性好的材料，必要时可设置隔水层，降水井点，渗沟或暗沟等设施，对于已形成的翻浆，可采取挖除、翻晒回填、换填砂砾土等措施。

2.2 路基变形

深填、高填、半填半挖或立交桥互通匝道填方，这样的情况很容易在通车一段时间后下沉。造成这种现象的原因有两方面，一方面是施工因素，比如分层过厚、施工措施不当、含水量控制不好等；另一方面是材料因素，比如最大干容量、最佳含水量有误、采用高塑性指数的粘性土等。出现此问题，会使路面变形、开裂或下陷。因此，为防止路基变形采取如下措施：①认真处理好原地面，基底原状土的强度必须符合设计要求，当不符合设计要求时，应进行换填，换填深度应不小于30cm，并予以分层压实到规定要求；当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1：5时，应按设计要求挖台阶，或设置成坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶。②严格控制路基填料，选择的填料最好具备水稳定性好、压缩系数小的特点。严禁沼泽土、淤泥、泥炭、冻土、生活垃圾、建筑材料、含有树根和易腐朽物质的土、有机质含量大于5%的土、液限大于50%，塑性指数大于26的土用作路基填料。修筑路堤最好选用砾石、不易风化的石块、碎石土、卵石土、砾石土、粗砂、中砂、砂性土等良好材料。在实际的路基施工中，应该确保填筑材料的质量过关，严禁不符合规定的填筑材料参与施工。特别是在雨季施工时，为了保证路基质量，应该严格控制料质和排水。③通过重型击实试验准确确定土的最大干容重和最佳含水量。④路堤施工，一般采取的施工方法都是水平分层填筑分层压实的方法，通常每层的厚度是在30cm左右，这是由压实机具的性能和压实的要求共同决定的。只有把下层压实后才能堆填上一层土。如果采取的是不同类型的土填筑路堤，最好每一层是由一种土壤组成的；而各类土层的层次安排，应保证透水性土壤有排水的出路。另外，每层的压实度必须达到设计及规范要求。⑤尽量保证填料在最佳含水量±1%时进行碾压。

2.3 边坡变形与失稳治理

为了保证边坡的稳定性和安全性，一旦边坡出现比较严重的情况，比如塌方、滑坡、失稳等，一定要采取必要的措施来进行治理。在选择边坡变形和失稳治理的方法是需要考虑到很多的因素，比如工程地质特征、防护工程特色等，最好选用的措施具有适用性强、易于操作、工程负效应小的特定，可供选择的方法有：抗滑桩、锚杆（索）、挡土墙、削坡和灌浆等。

2.4 边坡坡面防护与加固治理

暴露在大气中的路堤和路堑边坡的坡面，由于受到很多自然因素的影响，比如冻融、冲刷和吹蚀等，在这些因素的反复作用下，路基的坡面很容易出现一些病害，比如剥落、碎落、冲刷或表层土溜坍等损坏现象。可能这些病害刚出现的时候危害不大，但是如果不加以控制的话，这些小的病害就会发展成为大的病害，影响到路基的稳定性，因此，必须在这些病害还没有造成很大损失的时候就采取必要的措施来治理，只有未雨绸缪才能防患于未然，比如采取防护措施等，这些防护措施既包括植物防护、抹面等，也包括植物防护、片石防护、抛石、石笼等。

实行边坡加固工程的目的主要有三个，一是为了保持土体稳定，二是加强路基强度和稳定性，三是防护边坡在水温变化条件下免遭破坏。

3 结束语

路基病害时刻的威胁公路交通的安全，它是公路安全运行的“大敌”，因此我们首先要分析出造成这些病害的原因，然后“对症下药”，采取必要的治理措施，进而保证我国的公路交通安全。

参考文献：

[1]JTG F10-2006，公路路基施工技术规范[S].

[2]陈忠达.路基路面工程[M].人民交通出版社，2009.

[3]王国清.公路工程质量问题及防治措施百问[M].人民交通出版社，2002.

6.公路边坡治理技术浅析 篇六

1 植物防护治理

近年来, 经济建设与环境保护的矛盾也越来越突出。为尽快恢复原有植被, 防止水土流失, 保护生态环境, 工程界积极响应国家环境保护的号召, 大力开展绿色通道建设, 边坡生物防治工作也逐步受到了有关方面的重视。植物具有很好的防水土流失的功能, 对土壤起到很好的防护作用。植物防护治理是采用铺草皮, 种草形式, 利用植被对边坡的覆盖作用, 植物根系对边坡的加固作用, 保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷来对边坡进行防护。常用的边坡植被物种有花草, 藤本植物、矮生的木本植物。植物的选用应适合当地的地理气候环境。在公路路基的防护中, 一般都会在网状的水泥防护墙内, 种上植物, 以此, 来加固对边坡的保护。其中一种新型的喷播植草工艺 (即TBS和SG防护方案) 正在被逐步推广应用到高速公路的上边坡防护中。喷播植草技术是将土、水泥、混凝士绿化添加剂、肥料、腐植质等与植绿种子均匀混合喷射到开挖裸露的坡面, 形成一层人工基质, 有一定强度且稳定, 不龟裂, 抗冲刷, 植物能在此基质上正常生长, 以此来达到恢复生态环境、绿化边坡的目的。在采用喷播植草技术时要注意:a.根据气候环境选择选用易于成活, 便于养护, 经济合适的物种, 要求能迅速繁殖覆盖边坡表面, 短期内实现很好的水土保持;b.合理喷植混凝土配合比;c.实行正确的施工工艺流程 (施工步骤见图1) 。喷播植草技术主要适用于稳定且冲刷轻微的的岩石边坡。坡面要尽可能平整, 无倒坡现象.坡面一般要大于75度且未风化, 并且要保证坡面地质状况良好稳定。

2 工程防护治理

边坡工程防护的措施通常采用抹面和抗滑桩、护脚墙、框格、喷浆、等。

2.1 边坡的框格防护

框格防护是用块石、混凝土等材料, 在边坡上形成骨架, 提高边坡表面粗糙度系数, 从而减缓水流速度。框格形状有很多种:六角形混凝土块、浆切片石或预制块做成的麦穗形、菱形、窗孔型等等。由此也衍生出六角形空心砖护坡、片 (块) 石护坡、菱形网格护坡、窗孔肋式护坡等等一些边坡防护方法。六角空心砖护坡、菱形网格护坡、窗孔肋式护坡是用水泥混凝土预制安装的边坡防护形式, 空白地方可进行绿化, 具有比较强的观赏价值, 但是六角空心砖护坡不利于排水和边坡的稳定且费用过高, 所以要慎用。而菱形网格护坡只适用于填方边坡和土质挖方边坡。窗孔肋式护坡目前是一种较为理想的防护形式, 但肋厚容易被偷工减料, 应加强施工管理和质量监理。浆砌片石护坡主要用拱型骨架支撑坡面易产生溜塌土体及增强岩层极严重风化带边坡的稳定。对长大坡面, 用多层骨架, 将坡面分割成若干骨架支撑的小块土体, 进行分而治之, 单孔或多孔均起到支撑作用。浆砌片石骨架护坡适用于一般土质、膨胀土边坡加固, 不适用于细砂、粉砂边坡加固。这些防护方法不但对路基边坡有一定的防护作用外, 而且还对路容有一定的美化效果。

2.2 边坡的加固防护

预应力锚索抗滑桩。预应力锚索抗滑桩是一种联合抗滑支档结构, 它的的原理是, 对滑体施加预应力, 滑体受到反推力后, 就可以立即起到止滑的作用。预应力锚索抗滑桩与一般抗滑桩的本质的区别是在靠近桩顶部位加了锚索并施加预应力, 从而使桩身的受力特点类似于在此处有一个铰性支点。而桩身在滑床内的埋置深度较浅。预应力锚索抗滑桩的优点是受力状态合理, 可大幅度地节约混凝土, 钢材等, 降低造价, 经济效益十分显著。由于对锚索施加了预拉力, 使桩对滑体主动产生了部分抗力同时在滑坡推力作用下, 整体结构只需产生较小的位移就可发挥出最大的抗滑支挡作用, 且结构的位移较小。一般情况下, 预应力锚索抗滑桩对于整治滑面深、推力大的大型滑坡具有广泛的应用前景。但是, 预应力锚索抗滑桩的锚索在高位应力的作用下, 预应力筋会出现腐蚀并最终导致支挡结构的破坏, 锚索防腐蚀问题仍然是一个难题。因此, 对于土质滑坡不易采用锚拉抗滑桩支挡结构。

抗滑墙。抗滑墙是最常用的边坡防护。按照建筑物基础的形状, 做成一座有一定厚度和深度的圈闭的连续墙, 通常对要求较高的边坡的防护, 防护墙中还需要加入钢筋。它的整体形状.有矩形、方形、回井形, 甚至是不规则形。常用的抗滑墙有以下几种形式:工字钢墙、板桩墙、连续墙、切线重叠桩墙、预制构件抗滑墙、土钉锚固、钢板连续墙、高压定向喷射墙等等。在选用抗滑墙时要考虑以下原则:施工的经济性, 选用不同的连续墙结构和不同的施工方法费用是不一样的;临近抗滑墙的老建筑物的结构;老抗滑墙的临时性或永久性状态。

另外, 边坡的坍塌基本上都是在雨季出现的, 因此边坡排水也是加固边坡的一种有效方法, 但是这种方法往往没有得到足够的重视。排水系统在边坡上的设置一般是坡顶设置截水沟, 坡面碎落台的第一台上要设置用水泥混凝土砌成的截水沟。在填方路段截水沟设置在硬路肩外侧, 间隔一定距离设置泄水口, 将路面水拦截, 通过设置在边坡上的急流槽和消力池, 集中引流到排水沟, 涵洞或天然河道。

影响边坡稳定的因素有很多种, 如自然方面的因素有地震、洪水等;人为方面的因素有肆意地对边坡进行开挖和切割、对边坡的采取不恰当的处理措施等都会使边坡处于不稳定状态。要提高边坡的稳定性, 必须要充分了解、利用自然因素, 努力使人为因素向着有利的方向发展。

参考文献

[1]陈慧清.浅谈高速公路滑坡治理[J].山西建筑, 2009.

[2]张忠等.浅议路基设计[J].科技与经济, 2006,

7.浅谈山区公路边坡滑塌治理方法 篇七

随着我国高速公路的建设从东部沿海向中、西部延伸, 从平原、丘陵向山区延伸, 越来越多的高边坡问题也随之出现[1]。特别是在西部山区, 边坡滑塌现象在雨季表现的非常明显。边坡的滑塌往往是在外界不利因素影响下触发和加剧的。这些外界因素往往导致土体所受剪应力大于土的抗剪强度而造成滑动失稳。造成边坡土体中剪应力增加的主要原因有:坡顶堆物, 行车, 基坑边坡太陡, 开挖深度过大, 土体遇水使土的自重增加, 地下水的渗流产生一定的动水压力, 土体竖向裂缝中和积水产生侧向静水压力等。引起土体抗剪强度降低的主要因素有:土质本身较差, 土体被水浸润甚至泡软, 受气候影响和风化作用使土质变松软、开裂, 饱和的细砂和粉砂因受振动而液化等。由于影响边坡稳定性因素较多, 精确地计算边坡稳定尚有困难, 因此, 在施工中一般工程目前多是综合考虑影响边坡稳定的各种因素, 根据经验确定土方边坡, 保证边坡大小, 使坡顶荷载符合规范要求, 或设置必要的支护, 以防边坡失稳[2]。同时, 针对山区路堑边坡滑塌现象, 文章通过具体工程实际, 提出了一些治理边坡滑塌的可行方法。

1 工程概况

2014年4月28日上午, 重庆市渝黔路RK1058+600处出现边坡滑塌失稳, 失稳方量约为1000m3, 滑塌体堆积于路基上, 致使渝黔高速公路双向断路。该边坡所处位置地势险要, 位于山区沿河路段, 边坡坡角约为63°, 坡高在雷神店大桥头头处40mm左右, 向重庆方向坡高逐渐减低之12m。边坡坡顶平缓上升, 坡顶上自然边坡坡角在5~10°之间。地质构造上属于东溪背斜北东翼, 区域岩层产状50°∠27°单斜产出。但在坍塌部位为砂泥接触带, 泥岩层面产状倾向北偏, 倾角变陡, 具体产状:62°∠40°。砂岩裂隙主要发育有三组: (1) 裂隙L1:产状185°∠65°; (2) 裂隙L2:产状210°∠65°; (3) 裂隙L3:产状62°∠20°, 其贯通性好, 无填充, 裂面平整, 切穿整个上部砂岩层, 间距2~10m之间。另外坡顶发育有二组陡倾卸荷裂隙, 卸荷裂隙L4:产状160°∠80°, 卸荷裂隙L5:产状90°∠86°。延伸长15~25m不等。其贯通性好, 无填充, 裂面平整, 切穿整个上部砂岩层, 间距2~5m之间。现状发育卸载带宽度在2~5m之间。

2 变形破坏机制分析

通过现场调查分析, 路堑垮塌部分主要为砂岩, 砂岩岩体受三组裂隙切割, 裂隙贯通性较好, 均切穿整个砂岩岩层, 其间距2~12m之间。裂隙隙面平整, 无填充。砂岩受三组裂隙和层面组合切割成为长方形和三角体状, 其体积大小在2×1.5×1.5m3~10×12×12m3之间不等。砂岩块体向道路方向切向临空, 受控于节理裂隙控制逐渐发育卸荷裂隙, 大气降雨等地表水沿裂隙下渗软化砂岩与泥岩接触面, 接触面软化后抗剪切强度降低, 块体沿砂岩与泥岩接触面发生滑移破坏[3]。滑动后的接触面可以部分剪切泥化层, 厚2~3m不等。

3 处治技术方案

根据崩滑失稳灾害变形机制, 结合方案设计, 采取处治措施为:在砂岩危岩体下方采用抗滑桩+斜撑柱进行支档, 同时在泥岩出露位置采用锚杆挂网喷射混凝土进行防护, 在砂岩危岩体坡面采用独立锚墩进行加固, 最后在坡面施工仰斜式排水孔, 及时将基岩裂隙水排出, 并在堑顶外5m和节理裂隙带发育区外侧5m设置2道堑顶截水沟, 将大气降雨形成的地表水及时排出坡体范围外。

3.1 抗滑桩工程+支撑斜柱支档

首先, 采用旋挖钻机施工抗滑桩, 抗滑桩采用直径为2.0m的圆截面抗滑桩, 设计下滑力取砂岩危岩体达到基本稳定状态的下滑力设计值和支撑斜柱自身重力引起的下滑力之和, 共设置12根抗滑桩, 桩长12.0~22.0m, 桩间距4.0m, 采用HRB400钢筋。由于抗滑桩桩身混凝土的强度等级不应低于C20, 这里我们采用C30混凝土, 机械成孔工艺[4]。桩顶设置冠梁, 用以增强抗滑桩之间的变形协调能力, 避免出现单桩承受过大荷载的不利情况, 冠梁高度1.0m, 采用HRB400钢筋, C30混凝土浇筑。支撑斜柱采用C30混凝土浇筑, 沿柱周均匀布置构造钢筋, 采用直径25的HRB400钢筋, 间距250mm, 箍筋采用直径12的HRB400钢筋, 间距200mm。为防止支撑斜柱因自重引起的滑动, 修筑之前应对砂泥岩面开挖阶梯型, 台阶宽度1.2m, 以改善支撑斜柱的稳定性, 支撑斜柱下设置锚杆, 锚杆深入支撑斜柱内深度不少于1m, 且锚头应弯挂于主筋上。

3.2 独立锚墩加固

在抗滑桩+支撑斜柱施工完毕后, 边坡可达到基本稳定状态, 可恢复渝黔高速公路的全幅正常通行, 但边坡稳定性仍然不足, 需要采用独立锚墩对砂岩危岩体进行加固处理, 锚索采用6φ15.2钢绞线, 锚索竖直排距2.5m, 水平间距3.0m, 锚固段长度10.0m[5], 设计锚固力400k N, 灌注M30水泥砂浆, 钻孔直径150mm, 采用独立锚墩结构, 锚墩采用C30混凝土浇筑, 采用HRB400钢筋, 锚墩尺寸为1.0m*1.0m, 高度60cm, 嵌入基岩内不少于35cm。

3.3 挂网喷射混凝土

对泥岩出露位置 (包括支撑柱间) 采用挂网喷射混凝土防护, 采用1根直径32mm的HRB400钢筋, 竖直排距2.0m, 水平间距2.0m, 锚杆长度8m, 钻孔直径100mm, 灌注M30水泥砂浆, 挂单层直径6.5mm的钢筋网片, 网孔200mm*200mm, 喷射10cm后C20混凝土。

3.4 截排水工程

在坡面施工仰斜式排水孔, 将坡体内基岩裂隙水等及时排除, 采用φ110钻孔, φ100排水孔, 竖向间距8m, 排距15m。在堑顶外5m、裂隙发育带外5m处设置2道截水沟, 截水沟采用50cm×50cm矩形断面, 接引地表水排至坡体外, 避免雨水积聚形成坡面径流, 深入坡体等。截水沟采用M7.5浆砌片石砌筑。

3.5 被动拦石网

抗滑桩+冠梁+支撑斜柱施工完成后, 达到设计强度后, 可经过论证后, 对道路采用双幅双通, 全幅通车后, 因危岩体仍处于基本稳定状态, 上部仍在施工独立锚墩锚固措施, 为保障道路通行安全, 需要在左侧路基边缘设置拦石网进行防护, 设置范围为独立锚墩加固范围。

4 结束语

采用抗滑桩, 因其具有抗滑能力强, 适用条件广泛, 对滑坡的根治性能好等突出优点而被广泛地应用于滑坡治理中。同时在群桩顶部用冠梁进行连接, 可以加强抗滑桩的整体性。支撑斜柱的运用, 可以进一步让抗滑桩阻止坡体发生滑动。采用独立锚墩, 可以直接在滑面上产生抗滑阻力, 增大抗滑摩擦阻力, 使结构面处于压紧状态, 以提高边坡岩体的整体性, 从而从根本上改善岩体的力学性能, 有效地控制岩体的位移, 促使其稳定, 达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。采用仰斜排水管技术排出路基内的地下水和渗流水, 一方面使原来含水量很大的路基土含水量大幅度降低, 提高了路基强度, 加一方面排水管的加筋作用提高了路基稳定性。在堑顶处运用截水沟能够有效阻止降水积聚后流入坡体, 从而提高土体的抗剪能力[6]。采用拦石网, 能够阻挡从坡体或者堑顶掉落的碎石, 从而保证道路的安全。

参考文献

[1]成平, 陈永耀.JTG B01-2003.浅谈《公路工程技术标准》[S].公路, 2004 (9) :71.

[2]GB 50330-2002.建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[3]赵仕礼.某山区公路61米高边坡滑塌成因与防治[J].路基工程, 2008 (2) :198-199.

[4]JTG D30-2004.公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[5]CECS 22:2005岩土锚杆 (索) 技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2005.

8.公路路基常见病害的防止与治理 篇八

公路的使用质量首先是通过路面的质量来反映, 但高质量的路面必须建立在高质量的路基之上。与此同时, 坍塌、滑坡和水毁等路基病害会直接破坏公路, 中断交通。因此, 要提高公路的建设质量, 就必须重视公路路基的施工质量。

由于路基的强度和稳定性受地形、地貌、水文、地质、气候和植被等诸多因素的影响, 加之人类的生产、生活和活动等影响, 这都给路基的设计和施工带来了诸多不便。一般情况下, 一条公路的设计由石质段、土质段、软土地基等多个段落的设计构成, 同时, 由于每个段落的地基承载力不一致, 所以施工方法也不尽相同。

1 路基病害的简介

1.1 路基沉陷

现象:路基的局部地段在垂直方向产生较大的沉降, 形成坑洼和裂缝;地基沉降导致路基整体下沉。

产生原因: (1) 在填筑前, 未对基底进行处理; (2) 路基的填料不符合规范要求, 不易压实; (3) 不同土质的填料采用混合填筑, 并没有分开填筑; (4) 选错压实机械或压实方法不当、压实次数少等, 造成压实度不够或压实不均匀; (5) 在填筑前, 未对软土路基进行处理, 软土地基在自身作用下, 压缩沉陷或自身承载力不够, 向两侧崩裂引起路基沉陷; (6) 各项施工工序均符合规范, 但因工期较紧, 沉陷时间不足, 造成施工后沉降过大。

1.2 边坡过陡

现象:主要指填土路堤边坡坡度小于设计坡率, 造成滑塌。

产生原因:受拆迁占地等因素影响, 下层路基填筑宽度窄于路基下口设计宽度, 而路基顶面又要满足路基总宽度, 便形成了小于设计坡率的边坡。

1.3 路基翻浆

现象:在季节性冰冻地区, 春季解冻时, 路基结构自上而下逐渐解冻, 路基上滞留大量的水, 使路基的湿度急剧增加, 承载力大大降低。在行车荷载反复的作用下, 会使路基产生不均匀沉降, 严重时路基土会以泥浆的形式从路面的缝隙中冒出, 形成翻浆。

产生原因: (1) 采用粉质土做路基, 粉质土毛细上升速度快, 为水分向上聚集创造了条件; (2) 地面排水不畅、路基填土高度不够、边沟积水或利用边沟做灌渠、路基靠近坑塘、地下水位较高的路段, 为水分的聚集提供了充足的水源; (3) 春融期是加剧湿度聚集和翻浆现象的不利气候; (4) 大的交通量和超重汽车通过, 加速了翻浆的发生; (5) 积水排除和裂缝修复不及时, 会加剧翻浆的形成。

1.4 路基滑塌

现象:路基由于长时间受地表水和地下水的影响, 其内部结构发生了变化, 慢慢失去了支撑的能力, 在自重的作用下, 支撑力不平衡的地方会顺着软弱面向下流动, 形成滑塌。

产生原因: (1) 地质构造。蓄水能力、聚水条件和岩层向路基的倾斜等。 (2) 水文因素。雨水、地下水、排水设施、河流的水位变化和边坡渗漏等。

1.5 路基缺口

现象:路堤边坡塌方是山区公路常见的水毁病害, 长度由几米到几十米, 宽度由小到大。

产生原因: (1) 由于上边坡塌方或其他因素, 使边沟堵塞不通, 水漫过路面, 把下边坡冲成缺口; (2) 在纵坡较大地段, 下边坡经常被路面上的雨水汇流, 集中冲刷造成缺口; (3) 傍山沿溪的路基下边坡没有适当的防护措施, 受洪水冲刷导致路堤边坡塌方, 造成缺口。

1.6 路基弹簧

现象:在压实路基土的过程中, 受压处形成下陷, 四周成包状隆起, 像弹簧一样上下活动, 土处于可塑状态, 但体积不变, 且压实度也未能达到要求。

产生原因: (1) 填土为含水量过大的黏性土, 而水分无法处理, 在这种情况下进行压实, 就会出现该现象。 (2) 路基的下层软弱, 土质含水量多, 在压实上层时, 下层的问题就表现在上层;或者下层水分通过毛细分散作用, 渗入上层路堤, 增加了上层土的含水量, 引起上下活动。 (3) 碾压次数过多, 减小了土粒与土粒之间的空隙, 使水膜增厚、抗剪力减小, 引起弹簧。

1.7 路基与路面错台

现象:路肩高于路面, 造成路面侧向外露、排水不畅或路面积水等。

产生原因: (1) 由于路肩培土的压实度达不到标准, 边坡外向倾斜, 路肩下沉, 使路肩低于路面, 造成错台。 (2) 在施工过程中, 路肩培土不到位, 过于偏高。

1.8 路基水毁

现象:指的是暴雨, 洪水对公路路基造成各种致命性损坏。

产生原因: (1) 大气降水和冰雪的融化使河水在短时间内暴涨; (2) 连续降雨使路基长期浸泡在雨水中; (3) 受气候、地质、地形和地貌等特征的影响; (4) 环境的破坏。

1.9 泥石流

现象:泥石流是山坡或沟岸泥沙在雨季时, 土体经雨水侵蚀超出饱和状态, 在地球引力的作用下持续塌落、碎落或滑坡而掉到沟道, 经过暴雨冲击而出现的现象。

产生原因: (1) 水流对山体滑落物的冲刷; (2) 水流对河床物质的冲刷; (3) 山体滑坡的演变; (4) 溶解和冰冻后的泥石流; (5) 矿山废渣水对岩体的冲刷。

1.1 0 路基沙毁

现象:在风沙地区, 路基被风蚀或者沙埋, 以沙埋为主。

产生原因: (1) 在风沙活动频繁地区, 沙粒下沉掩埋路基; (2) 在流动的沙丘地区, 沙丘移动掩埋路基; (3) 路基遭受风沙的洗礼, 会出现削低、变窄、掏空和塌陷现象。

1.1 1 防护和加固工程的损坏

现象:主要指路基的防护工程, 在水流的不断冲刷下, 基础破坏的结果。

产生原因: (1) 地基承载力软弱或基础设置深度不够; (2) 加固工程位置选择不合理, 排挤河道, 带动部分冲刷; (3) 对山区小型排水构造物的测设缺乏系统的水文资料 (山区排水构造物不但要排水, 还要考虑输砂因素) , 造成堵塞、水漫路面、冲毁路基; (4) 河床改道, 使河流对防护构造物进行冲刷。

2 路基病害的防治措施

2.1 路基沉陷

防治措施: (1) 对表层软土较薄、数量较少的路基, 可采取“换填土层法”。 (2) 对软基较厚、含水量较大的路基, 要缩短施工期, 就需要提高承载力, 可采取“竖向排水预压法”。 (3) 对于软基有一定厚度且承载力较低的路基, 需提高承载力, 可采用“挤密桩法”。 (4) 填料要符合换土土质的要求。 (5) 当土的含水量过多时, 可采用晾晒或均匀掺入石灰粉, 来降低其中的水分;当土的含水量过少时, 需要洒水后, 再进行碾压。 (6) 当压实厚度过大或压实机具功率不够时, 需要重新摊铺至规定厚度, 分层逐步压实到规定的总厚度或使用大功率的压实机具。 (7) 如果地基下沉, 可采用超载预压, 待路基下沉稳后再铺筑路面;如果工期较紧, 可以换置粉煤灰或粉煤灰石灰混合料、聚苯乙烯泡沫塑料切块等。

2.2 边坡过陡

防治措施: (1) 按照设计图纸施工, 并合理控制坡度 (≥设计值) , 没有设计规定的, 一般≥ (1∶1.5) . (2) 如果受外界条件限制, 则应采取相应的措施保持边坡应有的稳定性。

2.3 路基翻浆

防治措施: (1) 在损害路段的中间, 顺直线方向4~6 m挖一个直径约30~40 cm的圆坑, 要挖到冻土以下10 cm左右, 再将融化的冰渗到坑内并排走。这种方法适合土路和粒料路面路段, 但要保证安全行车。 (2) 将翻浆路段上的土挖出来, 挖到直到稳定土层, 然后将挖出的土摊到路肩上晒干再回填或换铺一层水稳定性较好的土。该方法适合于翻浆较严重的路段。 (3) 挖除稀泥, 填以碎砖、碎石或炉渣等粒料, 表面平整后直接通车;或者在表面填一层干土, 再铺上粒料, 摊平后通车。此法用于翻浆比较严重的路段。 (4) 铺撒石灰块, 并且使用夯实机具, 使石灰渗入路基里面。此法可用于土路已翻浆破坏严重的路段。 (5) 根据现场的实际情况提高路基高度, 使地下水和地表水远离路基上部土层。 (6) 降低地下水位。 (7) 修隔温层。 (8) 设置透水性隔离层。

2.4 路基滑塌

防治措施: (1) 设置截水沟, 排水沟防止地表水, 地下水流渗入滑体; (2) 设置构造物, 维持土体平衡; (3) 稳定土坡。

2.5 路基缺口

防治措施: (1) 雨天巡路。遇到边沟堵塞或因塌方造成阻水, 要立即清挖疏通, 以防止水过路面造成边坡冲缺口。 (2) 加强防护。 (3) 调节水流。 (4) 驳岸、挡土墙。 (5) 移线。

2.6 路基弹簧

防治措施: (1) 翻开晾晒不适合使用的土时, 要等风干到最佳含水量时再进行回填压实;或者将弹簧土直接挖掉, 换干土或沙土等材料。 (2) 将适量的石灰粉或其他固化材料均匀拌入弹簧土中, 经一定时间闷料后, 再进行回填压实。

2.7 路基与路面错台

防治措施: (1) 当路肩比路面低时, 用一样的土填好压结实, 并保证横坡适当; (2) 当路肩高于路面时, 则挖掉多余的土, 并整平压实。

2.8 路基水毁

路基发生一般水毁塌陷时, 应迅速使用已备好的粒料进行修补。如果路基行车部分已泥泞难行, 应将稀泥挖出, 撒铺砂粒料, 以维持通车。

2.9 泥石流

防治措施: (1) 对处于高发泥石流地段的边坡, 在春、秋两季应进行大量的绿色工程和保持水土。 (2) 为了减少或消除洪水的影响, 可在泥石流形成区的开始地段修建排水设施, 例如截水沟和排水沟等, 将水排出。 (3) 为了控制水土流失, 可在泥石流形成地区, 采用改造山坡、勾缝填实、修筑台阶、梯田和挡墙支撑、加固沟头和沟底等方法。 (4) 对于少量的泥石流地段来说, 可在路肩外边缘修建与之相应的拦渣挡土墙, 并常清理积攒的泥土和石块, 不能使设施失去其作用, 尤其是雨季。 (5) 修建符合当地实际情况的排洪道、急流槽、导流堤等设施, 使泥石流顺利排走, 以防止道路被掩埋、桥涵堵塞。 (6) 修筑多个高度较低的拦挡坝, 拦堵少量泥沙、石块等固体物质, 减小泥石流的冲击力度;加固泥石流路线的河床, 防止沟床下边缘和谷坡倒塌, 减缓河床纵坡降低流速, 防止或减轻泥石流对路基及其附属构造物的破坏。 (7) 泥石流发生次数较多的地区, 相对应的养护单位应增加排查和观察次数, 尽量采取有效的预防措施, 避免产生不必要的损失。

2.1 0 路基沙毁

防治措施: (1) 要经常进行维护和检查; (2) 植物固沙; (3) 其他方式固沙。

2.1 1 防护和加固工程的破坏

防治措施: (1) 防护和加固工程处软土地基时, 要使用换土或砂砾、碎石、灰土等进行填筑。 (2) 防护和加固工程基础的掩埋深度, 对于无冲刷路段, 应在天然地基以下至少1 m;对于冲刷地基, 埋置深度应在局部冲刷线以下1 m设置地基。 (3) 防护和加固工程要有良好的排水设施, 防止对路基产生损坏性的冲刷。

3 结束语

公路的路基是一种线形构造物, 它具有路线长、与大自然接触面广的特点, 其强度和稳定性在很大程度上由当地自然条件决定的。近年来, 随着国民经济的快速发展, 公路交通量日益增多, 车辆载重向大型化发展, 使公路的路基面临着严峻的考验, 直接影响公路路面的使用质量。此外, 在自然和人为的客观因素下, 路基也会发生一定程度的破坏。

路基在道路工程建设项目中, 不仅工程数量和投资较大, 而且占用土地和使用劳动力数量最多, 牵扯面最广。特别是在工程集中、水文地质条件复杂的地段, 遇到的技术问题更多、更难, 常常成为道路工程建设的关键。

随着公路等级的提高和交通量的增长, 公路路基防护和治理对保证公路畅通无阻, 提高国民经济效益更具有重要的意义, 特别是在强调公路应与自然环境、人文环境和谐统一的今天, 显得更加重要。因此, 在进行路基设计时, 应以人为本, 坚持可持续发展观, 要有安全、环保、舒适、和谐的设计理念。

综上所述, 修建一条好的公路, 应保证路基的稳定和安全, 要做好环境保护工作。这就要亲临现场调查, 面对不同的工程, 采取适合其特点的施工方法, 并严格管理。只有这样, 才能为人类提供一条绿色之路、环保之路和放心之路。

参考文献

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