高速公路边坡滑坡与高边坡监测防护措施

 

滑坡和高边坡病害的防治,实质上是一个采用工程措施保持或恢复边坡自身平衡的过程。在山区高速公路建设中,大量自然边坡被人为改造后,部分会出现或可能出现整体或局部失稳变形现象,危及路基构筑物安全,此时就须对边坡进行治理。在高速公路病害防治中和在公路深挖方路段,根据病害的特点,需要从以下几个方面着手:

 

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。

防治措施的选择与技术经济效应、勘测工作深度、施工方法、施工顺序等各方面因素和条件有关。

 

一般应遵守下列原则:

①    以防为主,尽量绕避;

②    对症下药,综合治理;

③    早下决心,及时处理;

④    力求根治,杜绝后患;

⑤    经济合理,安全可靠。

 

对于大型复杂的边坡危害,选线时应尽量绕避,确实无法绕避的,应采取合理的综合治理措施。对于每一个边坡危害,应详细边坡病害的类型及其工程水文地质特征,控制主要破坏因素,综合考虑,合理运用各种治理措施。

 

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。影响滑带参数的因素有:

 

①    边坡病害的变形阶段。

②    边坡目前的稳定性。

③    勘测季节。

④    试验方法。

⑤    治理工程对病害的影响。

⑥    考虑在治理工程使用年限内可能出现的最不利条件下设计参数变化。

 

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、高速边坡防护工作

 

工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。

 

一般采用框格、抹面、捶面和喷桨、坡面护墙、护坡等框格防护用混凝土、浆砌片(块)石等材料，在边坡上形成骨架，提高边坡表面粗糙度系数，减缓了水流速度。根据美观需要，框格可做成各种造型：六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆切片石或预制块作成的麦穗形等。

 

除对路基边坡有一定的防护作用外，还对路容有一定的美化效果。由于在边坡中镶槽镶进，有一定的施工难度。目前，仅在互通式立交桥范围，重要景点附近使用。注意，在施工前，应将坡面上的杂质、浮土、松动石块及表层风化岩体等清除干净。抹面、捶面防护，由于使用年限短，现在的高速公路很少使用。

 

当路基较低时，采用抹面防护合理掺加草籽，既能起到防护作用又能起到绿化效果，可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护，适用于边坡易风化，裂隙和节理发育，坡面不完整的岩石边坡。其主要作用是封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降水和坡面流水侵入，从而阻止裂隙中侧向水压，防止边坡继续风化，保护边坡不发生坍塌。

 

为了防止水泥混凝土硬化收缩，产生裂缝和剥落现象的发生，在喷射混凝土前，一般用菱形金属网或高强度土工格栅，通过锚杆固定到边坡上。护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，免受大气影响而修的墙，称为护面墙。

 

可有效的防止边坡冲刷，防止三类坍塌，是最常用的一种防护形式。护面墙除自重外，不担负其他荷载，也不承受墙后土压力。护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡；孔窗式护面墙用于坡度缓于1：0．75边坡，孔窗内可捶面或干砌片石；拱式护面墙用于下部岩石较完整而需要防护上部边坡者。

 

用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1：0．5。在我国山区高等级公路防护中，护面墙是采用较多的形式。而且多为实体护面墙。根据边坡高度，岩石风化程度以及岩体的地质特性，采取半防护和全防护形式。在半防护措施中，有时采用坡脚护面墙。因为自然降水从坡顶沿坡面下流，流至坡脚时，速度最大，冲刷最严重。因此，在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施护坡防护是目前最常用的路基边坡防护形式。

 

在稳定边坡上铺砌(浆砌或干砌)片石、块石或混凝土预制块等材料，防止地表径流或坡面水流对边坡冲刷。铺砌方式一般采用浆砌。冲刷轻微时，软土地基上的土质路堤防护，无水流冲刷影响时，可采用干砌片石护坡。以适应地基不均匀沉降引起的路基变形。

 

总之，搞好公路建设，确保路基边坡稳定、安全、搞好环境保护，要深入了解现场，针对不同的工程土质、水文、气候等特点设计灵活的防护形式，并加强施工管理，这样，才能建设—条安全之路、生态之路、人文之路。因此加强滑坡和高边坡病害的防治研究,不仅将对高原山区公路交通基础设施建设与生态环境保护协调发展有重要意义,也将对我国地质灾害防治理论以及防治技术的发展产生积极作用。