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公路滑坡的成因及其防治措施分析

2014-04-10胡石骏HUShijun徐世光XUShiguang阿发友AFayou闫超波YANChaobo

价值工程 2014年8期
关键词:红层风化层夹层

胡石骏HU Shi-jun;徐世光XU Shi-guang;阿发友A Fa-you;闫超波YAN Chao-bo

(昆明理工大学,昆明 650000)

(Kunming University of Science and Technology,Kunming 650000,China)

0 引言

云南红层分布十分广泛,山区和峡谷地带是其最主要的分布地带,该地段内自然地质灾害多发,以滑坡最为典型,其危害性也较大。在红层地区修建工程,尤其是一些公路等基础设施建设,必须深入了解这些不利因素,并有效采取相应解决措施。在红层地区,其最主要的类型有顺层滑坡、切层滑坡和堆积土滑坡三类,据相关资料统计,三十到四十度的滑坡是红层地区最为主要的滑坡发生地带,另外二十五到三十度的滑坡也极容易导致滑坡现象的发生。

1 红层滑坡的主要类型探究

在红层路段的第四系松散层中,倘若其与基岩接触面、岩层层面、风化层面以及构造结构面接触则会容易导致滑坡的产生,笔者简要就这三种红层滑坡类型加以介绍和阐述。

1.1 顺层滑坡 对于顺层滑坡现象,其主要发生的情况是岩层的倾向与坡向大体一致,而且岩层的倾角比边坡角小,这种情况下,就极容易导致顺层滑坡的发生,特别是一些构造较为平缓的单斜山地段,这种现象的发生频率更是显著提高。红层是一种多元结构体,由软质岩石和硬质岩石相互融合而形成,在构造作用的影响下,不断发展演化形成了缓倾地层。当各种工程的实施需要沿岩层进行路堑的开挖时,则极容易导致多层滑动的产生。

1.2 切层滑坡 对于切层滑坡,以下笔者简要就其发生的情况加以描述。当岩层倾向于坡向,且二者之间有相交(相交或者相反)的趋势,但是节理裂隙面、软弱结构面却倾向于线路,这种情况下岩体便会沿着构造结构面的方向产生滑动,最为典型的是其结构面中有泥化夹层的存在,当泥质充填存在的时候,极容易导致滑动带的形成,进而发生大规模的切层滑坡现象。

1.3 堆积土滑坡 堆积土滑坡是滑坡中分布范围最广、数量最多的一种滑坡类型,通常情况下会成群出现,而其规模相比较而言较小,大多以中小型为主。综合来看,堆积土滑坡的发生主要有两个较为典型的发生场地。第一个是第四系松散土或者风化土沿红层顶面的滑坡发生,一般情况下,对于绝大多数的红层顶面而言,都有着不同程度的堆积沉积物,坡面地表水在第四系松散层的空隙会出现下渗现象,这些地表水经下渗后最终在红层的顶面集中起来,导致第四系松散堆积层沿红层顶面的方向发生滑动,这也是导致其滑动的重要原因。另一个极为重要的情况就是,堆积层或者风化层内,也是滑坡现象的常见发生地点,这类滑坡现象多发生在堆积土较厚、斜坡上堆载填土以及风化层较厚的地段。在滑坡发生之前,一般情况下会有一些较为典型的讯号。

2 红层滑坡的形成机理分析

2.1 红层内沿泥化夹层滑动的原理分析 泥化现象指的是泥质的岩石在地质作用的影响下,出现泥质的岩石与固结化相反的逆变过程的现象。红层是一种较为常见的多元结构的岩体,一般情况下自身都会伴有薄夹层,比如多层粘土岩或粘土质岩等,当层间的软弱夹层发生剪切作用时,软质岩和硬质岩之间就会产生鳞片状劈理带,密度一般较大,最终在岩层界面上形成泥化面。这种鳞片状劈理带的厚度大约在两毫米到五厘米之间,但是鳞片状劈理带的存在,对于岩石有着重要的破坏作用,比如对其完整性的破坏,对岩石的致密性的严重的破坏等,由于岩石的完整性和致密性的破坏,这就为水对岩石的破坏作用提供了极为有利的空间,众所周知,水对于鳞片状劈理带可以产生物化作用,最终泥化为含水率较高、抗剪强度低的软弱夹层。

红层中的泥化层是最为灵活的滑动面,也是岩体内部最软弱的地方,当施工单位开挖路堑时,就会出现新的临空面,而岩体在临空面的一侧会发生卸荷裂隙作用,这就为地表水渗透地表补给地下水提供了一个有利的条件。当泥化夹层拥有了一定量的水分,则其整体的稳定性和坚实性就会受到影响,含水率的增加,间接的为滑坡的发生奠定了基础。

2.2 沿构造结构面切层滑坡的原因分析 切层滑坡,其形成的限制和制约性因素较多。一方面,在公路施工的过程中,具体的施工操作极容易形成临空面,临空面的存在是滑坡发生的一个重要的基础;另一方面由于受到地表水的渗入作用,水渗入到结构面,则会有效的对结构面软化,导致其力学强度受到影响,以及边坡遭到破坏,为滑坡的发生奠定基础。

2.3 红层风化层中滑坡形成分析 红层具有多元化特性,岩层间由于物理性质的不同导致了层状的差异性,红层中的泥岩分为多种类型,包括方解石和粘土矿物胶结等,孔隙式或孔隙为胶结的主要形式。红层中的砂岩,其粘土中矿物含量较小,强度也较高,物理风化对它的影响较小。红层中的粘土矿物含量较高,含水量的变化较大,受到风化和物理化的影响较大。泥岩风化后极容易形成粘土和含砾粘土状,其亲水性较好。地表水经过风化层下渗至泥岩风化层,这样就导致了粘土含水量的增加,以及力学强度的降低,再加上临空面的存在,风化层会失去稳定性而产生滑动,因为红层中砂、泥岩等会出现交互存在的现象,因此当风化层的厚度积攒到一定范围,就容易导致多层滑动。

3 治理滑坡的工程措施分析

对于红层滑坡的治理一般采用排水、减重反压支挡以及锚固边坡防护加固等较为常见的措施。

3.1 滑坡排水 滑坡的排水工作一般分为地表排水以及地下排水工程等,在滑坡治理中,这是较为常见也是最基本的治理工作之一,其主要的目的就在于对滑坡体以及外山对滑坡的地表水进行拦截,防止水对滑坡的破坏。

3.2 支挡工程 对于支挡工程方面的措施,一般会采取设立抗滑挡土墙、设立抗滑桩和锚索抗滑桩等措施,其主要的目的就在于有效进行防滑和挡土工作。

3.3 锚固工程 对于整体稳定的边坡,仅有局部的表层出现滑坍现象,可以采用锚杆加固的方式,这种处理方式一般适用于边坡的防治。另外预应力锚索技术在应对公路滑坡措施中的应用,也逐步显示出强大的优越性,逐步成为边坡加固和滑坡治理的重要手段之一。

3.4 防护工程 防护工程的设立其重要性不言而喻,一般情况下,其主要的防护工程包括人字格护坡、钢筋混凝土肋梁护坡以及喷射混凝土护坡等诸多形式,对于各种防护工程的选用可以根据当地的实际情况进行筛选。

4 结语

有效探明公路滑坡的成因,并在了解成因的基础之上进行相关的措施探究具有极为重要的意义。笔者衷心希望,以上关于对我国云南红层滑坡的成因以及措施的探究可以被相关负责人合理的吸收和采纳,进而更好的推动我国公路事业的发展,提高应对云南红层滑坡的能力。

[1]李伟锋.浅谈高速公路滑坡成因及防治措施[J].中国新技术新产品,2012,05:80.

[2]张丽芳.公路滑坡机理及防治措施探析[J].山西交通科技,2013,03:19-21.

[3]玉素甫江·热米提力.试析公路滑坡的成因与防治[J].民营科技,2009,09:182.

[4]骆银辉,朱春林,李俊东.云南红层边坡变形破坏机制及其危害防治研究[J].岩土力学,2003,05:836-839.

[5]朱平生,朱春林,余其品.云南高原山区红层滑坡特征[J].路基工程,2008,05:155-157.

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