刍议公路滑坡稳定性分析及防治

2016-08-11王灿曹劲

大科技 2016年5期

关键词：滑坡稳定性公路

王灿曹劲

（湖北省地质局水文地质工程地质大队湖北荆州 434000）

刍议公路滑坡稳定性分析及防治

王灿曹劲

（湖北省地质局水文地质工程地质大队湖北荆州 434000）

随着我国经济的快速发展，公路建设越来越多。不少公路倚山切坡而建，由于山区特殊的地理环境给公路带来了安全隐患，尤其是在西南地区，受限于地形地貌及地质环境的因素经常发生滑坡问题。滑坡不仅给人类的生活带来了不便，而且严重影响公路安全性。为了能够减轻及避免滑坡给社会带来的损失，滑坡稳定性与防治措施的研究具有十分重要的意义。本文以某滑坡为研究对象，详细分析了滑坡成因及其稳定性，结合滑坡稳定性定性定量分析指标提出防治措施建议，从而有效的避免了滑坡产生所造成的经济损失和社会影响.。希望本文能为从事相关工作的人员提供一定的指导和帮助。

公路建设；稳定性；滑坡成因；治理措施

引言

滑坡危害是一种十分严重的自然灾害，其严重程度仅仅低于地震、海啸和火山。现阶段，随着公路的快速发展，线路经常经过山丘地段，滑坡问题的发生越来越普遍。目前国内滑坡稳定性定量评价土质多采用传递系数法，岩质采用极限平衡法，同时结合地面宏观调查定性分析，以此为根据指导滑坡防治的开展。通常滑坡防治措施有地表排水、抗滑桩支挡、预应力锚索、格构锚固及重力式挡墙，其中抗滑桩工程因其防治效果较好、施工工艺成熟而广为应用。

1 某工程的详细情况

1.1 工程概况

文中采用西南地区某公路工程，区域地貌多为峰丛沟谷地貌。公路依山而建，线路两侧的边坡建设很多，施工过程中某段边坡发生事故，通过对其原因的分析能够加强对边坡的防护工作。

1.2 滑坡的地质勘察资料

滑坡平面形态呈近矩形，剖面形态呈直线型。主滑方向为60°、坡度35°、两侧的边缘宽约500m、斜长400m。滑坡总体面积为20×104m2、厚度为10m，规模属中型滑坡，从剖面分析其为典型的顺层滑坡。滑体的组成部分为粘土、风化的碎石，具有结构松散，透水性强等特征，滑床则是由岩石构成，这些岩石都经受了不同程度的风化，节理裂隙发育，结构强度收到了一定的破坏。从实际事故的地质资料分析，可以得出之所以会发生滑坡，是因为当地的地形、地质条件不满足一定稳定性要求。在对滑体组成部分分析时发现粘土厚度比较大，在滑坡区地层中风化岩石居多，并且在两者之间还存在10cm厚的软土层，这样一旦遭受强降雨就会顺岩层面发生顺向滑动，极易导致滑坡的发生。

2 滑坡成因的分析

2.1 滑坡灾害的形成机理

滑坡是指公路斜坡上的岩体或土层，由于受到雨水或河流冲刷、地震或人工原因，使其在重力影响下沿着软弱面部分或整体的向下滑动的现象。滑坡为人类的生产和生活产生了严重灾害，而且破坏人类的生态平衡，降低了公路的使用寿命。下面主要从自然因素对其形成条件进行论述。

2.2 岩土类型

滑坡产生的物质基础是岩土体。在一般情况下，各种风化的岩石、土层都可能形成滑坡，针对那些结构不稳定、抗风化力低、硬度较弱的岩石或土层极容易发生滑坡如黄土、片岩、板岩、粘土等。

2.3 地质构造的条件

公路斜坡的组成包括岩石、土体，一旦这些构造面的切割出现不连续的问题，就存在向下滑动的趋势。与此同时，构造面为降水或地表水流入斜坡提供了可能，各种裂缝、层面形成的斜坡，尤其是顺坡倾斜形成的构造面最容易出现滑坡问题。

2.4 地形地貌条件

滑坡形成的另一个必备条件是有一定坡度，通常情况下当前缘比较开阔、临空面较高的公路的边坡都是十分容易发生滑坡问题，且当坡度高于10°，而小于50°时，下坡和上坡陡而中部平缓的坡面是最容易发生斜坡的地形。

2.5 水文地质条件

在分析滑坡发生的因素时，地下水的影响是不可以忽视的。众所周知，水体可以软化斜坡顶部的岩石和土层，使土体和岩层的结构变化，进而影响其强度并产生额外的水压力。另外，当水沁入到岩层体内会增加岩体的重量产生浮力，软化滑动面且减低其稳定程度从而导致了滑坡的产生。当某一地区的降水量特别大时，对公路的滑坡影响很大，因为雨水可以从公路表面渗入土层石处，有的甚至积在隔水层处，这样增加了滑体的整体重量，导致滑坡的发生。

3 滑坡稳定性分析

依据滑坡体的具体特征，本文采用折线形方法计算滑坡体的稳定性。当滑面是标准的折线形时，假设第一块和第二块的剩余推力平行于第一块的滑面，根据相关规定求得滑面的稳定性系数，第一块的推力即可以通过公式得出。针对滑动面的确定不仅需要依据施工现场的地质材料，而且还需要勘测时的地质探测资料。对于滑面各部分的确定的方法存在差异，如滑面的前缘可依据裂缝的位置进行确定，滑面前缘一般位于公路左侧坡脚处，其余位置可依据钻探资料与岩石面共同决定。采用折线系数法对滑坡的稳定性进行分析，当其整体系数为0.9时表明此滑坡已经是不稳定的状态需要给予及时处理。表1是滑坡稳定计算需要的参数取值。

表1

4 滑坡治理措施

4.1 应该掌握灾害的规律，预防为主、防治结合

由于滑坡灾害的发生与当地的气候与水文条件息息相关，因此掌握滑坡发生的规律将对滑坡的治理产生一定积极作用。由于滑坡导致的危害极大，因此需要提前给予高度重视。通过对滑坡发生时间、地点和规模进行分析与预测将有助于找出合理的处理方法。根据历史资料分析，该工程地区属于第四系残坡积物坍塌产生的滑坡，可预设基桩，对桩的受力方向进行充分分析，使其整体性较强。

4.2 建立健全滑坡灾害预警机制

国家有关部门应该建立起有效的预警体系，及时预测滑坡可能发生的地段，采用先进的技术传输滑坡信息，并制定出合理的处理方案。当滑坡发生后，相关部门应积极采取措施防止灾情的扩大化。滑坡种类的不同处理的方法也不同，当滑坡主要是因土体塌方造成时，可进行削坡处理。在支护结构装设完成后，依据具体的水位变化建立各项护坡工程项目。而当滑坡是由于内部结构不稳定造成的，此时可以进行原料的填充，以增强其稳定结构。

4.3 制定有效排水措施

滑坡灾难的发生与水的冲刷是分不开的，制定高效的排水工程对滑坡的治理会产生积极的作用。首先需要建立排水沟、截水沟完成对水流的初级处理。然后修建一批盲沟可防止地下水渗透到坡前沿，引发坍塌事故。当雨季强降雨时，地表水常常深入滑坡里，造成滑坡的整体稳定性下降，为了应对这种问题可以采用疏导雨水的方法使大量的雨水能及时排入到附近的河内。另外，滑坡的高度与厚度也是防护需要考虑的因素，当滑坡厚度为10m左右时，可在挡护结构中建立多条排水沟以便及时将雨水排除。可在滑坡处设置各种石护结构，使地下水能及时从石缝中流出。

4.4 抗滑桩的应用

抗滑桩是特别有力的工程方法措施，它具有治理效果明显、结构简单、桩体的设置灵活等特点，并且在滑坡正在运动时此方法不会加剧这种移动。与此同时，抗滑桩的桩孔是一个十分好的探井，因此如果能够将防滑桩与地面的各种排水工程结合对治理滑坡将是一个特别有效的方案。