袁遠
公路受地形限制小、建設(shè)速度快、所需投資少,又是連 接城市與農(nóng)村、工廠與礦山、生產(chǎn)與消費的紐帶。正因為它具有機動、靈活、直達、迅速、適應(yīng)性強、服務(wù)面廣的特點,所以對于鞏固國防、發(fā)展經(jīng)濟、開發(fā)山區(qū)、 增進各族人民的團結(jié)均發(fā)揮著巨大的作用,并且具有良好的前景。下面就山區(qū)常見的公路路基病害及其防治對策略論如下:
1 山區(qū)公路路基的主要病害類型
山區(qū)公路路基病害分為坍塌、滑波、泥石流備戰(zhàn)種類型,現(xiàn)將各類型病害的特征、成因和危害分述如下:
1.1 坍塌
山坡堆積物在自重作用,沿邊坡產(chǎn)生不同規(guī)模的坍塌現(xiàn)象。發(fā)生坍塌時的運動速度較快,土石有流動現(xiàn)象,土體擾動且相互位置改變,在運動結(jié)束后,坍塌體基本穩(wěn)定,無滑動面,亦無明顯的軟弱面。坍塌發(fā)生前,有時邊坡頂部出現(xiàn)大小不等的裂縫。出現(xiàn)坍塌的原因,主要是由于開挖路塹邊坡較徒,使邊坡的支持力量減弱,或堆積物受到地表水的及地下水的影響,使土壤的抗剪強度降低,此外土壤受到凍結(jié)融化的反復(fù)作用,使邊坡土體的穩(wěn)定性降低或受到風化作用、地震作用、氣溫的變化等,使邊坡的穩(wěn)定性受到影響。
坍塌對路基的危害程序視其規(guī)模大小而異,由于坍塌發(fā)生時具有沖擊力,經(jīng)常引起建筑物的變形,破壞路基,阻止交通,給養(yǎng)護工作帶來不少工作量。
1.2 崩塌
巨大的巖體失去與基層的聯(lián)系,在重力作用下,瞬時突然劇烈地從邊坡陡崖上倒塌到坡腳下堆積起來,巖塊常被撞很破碎。發(fā)生崩塌時速度極快,巖塊在運動 中有滾動跳躍現(xiàn)象。運動結(jié)束后,崩塌體基本穩(wěn)定,巖層無滑動面,但有軟弱面或構(gòu)成軟弱面的條件。當崩塌發(fā)生前,有時發(fā)現(xiàn)碉層有新的裂縫或其它的變形特征。
崩塌的造成是由于開挖路塹加陡了邊坡的坡度,使巖體失去了平衡或者由于地表水深入巖體裂縫或地下水在巖體裂 縫中流動,使巖體自重增加,此外由于風化作用及 冰凍作用結(jié)果,加快了巖體裂縫的發(fā)展,使巖體的堅固性降低,其它如大爆破、地震、植物根系在巖石裂縫中生長以及降雨量、蒸發(fā)量、氣溫等變化對巖體的性質(zhì)亦 有影響。崩塌是山區(qū)公路最常見的一種地質(zhì)現(xiàn)象,由于其規(guī)模大,同時發(fā)生時,沖擊力大,常使建筑物遭到嚴重的破壞,經(jīng)常斷絕交通,給行車帶來很大的威脅。
1.3 滑坡
滑動的形成,條件及影響因素很多,從地質(zhì)條件上講,滑坡發(fā)生于可塑性的土質(zhì)或軟弱巖層上,在具備蓄水構(gòu)造與聚水條件以及軟弱面(能起隔水作用)以后,就有可 能發(fā)生滑坡。從地質(zhì)構(gòu)造上講,巖層的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,對山坡的穩(wěn)定性、滑動面的形成以及滑坡的發(fā)展都有很大的影響,如堆積與巖層的接觸面愈陡,則堆積層土地體 的重力作用就愈大,極易發(fā)生滑坡。從水文條件上講,地表水不少地下水作用,都會破壞土體的穩(wěn)定,助長滑坡的活動。我們在修建公路的過程中,在山坡腳開挖路 塹,破壞土體平衡減低山坡的支撐力量,將會引起滑動。對于變化緩慢的滑坡或規(guī)模 不大的滑坡,先可采取臨時性或筒單措施,維持通車,然后逐步整治,使用權(quán)其恢復(fù)原有的路線標準。
2 山區(qū)公路路基病害的防治措施
對路基病害的整治,在勘測、設(shè)計、施工、養(yǎng)護的各種階段均要予以重視。對已建成的公路應(yīng)經(jīng)常檢查路基邊坡的堅固性與穩(wěn)定性,及早發(fā)現(xiàn)病害隱患,并消除病害。
2.1 坍塌、崩塌的防治
防止坍塌和崩塌的辦法,要根據(jù)坍塌形成的原因,結(jié)合具體條件,因地制宜地進行,常用的辦法有:
1、引起表面水流:該法主要有修建起圍護作用的截水溝,把塌方以上斜坡處流下的水截斷,引導(dǎo)到別處去,在塌方體表面上修建排水系統(tǒng),把水匯集到塌方體以外;調(diào)整或改變塌方地區(qū)以內(nèi)人工灌溉設(shè)施。
2、截斷地下水流:為了降低地下水位,減少塌方體的重量滲透壓力,采取設(shè)置支撐盲溝的辦法把水截斷,使塌方體干燥、聚集和排出斜縫中的地下水。
3、用種植物和鋪砌塊石護坡等方法,增加邊坡防止上沖刷的能力。
4、設(shè)置支撐構(gòu)造物:設(shè)置擋土墻建筑物可增加邊坡的支撐力量,以維持土體的平衡,防止土體塌落下來,同時使路基內(nèi)側(cè)(挖方)坡腳變陡,減少邊坡挖方數(shù)量,加強坡腳土體的穩(wěn)定性。擋土墻結(jié)構(gòu)的選擇,斷面設(shè)計按有關(guān)的規(guī)范進行驗算設(shè)計。
5、刷方減載:刷方減載通常在防止塌方中采用,其數(shù)量需根據(jù)土石的物理力學性質(zhì)進行驗算,并考慮邊坡的地質(zhì)條件。
6、改道繞線:當塌方規(guī)模較大時,難以根治而路線不可能繞避時,可考慮改線,但應(yīng)作經(jīng)濟技術(shù)方案的比較后才能確定。
2.2 滑動的防治
防止滑動的措施可以從兩個方面考慮,即消滅或減少水的危害與增加滑坡的平衡條件。
1、減少水的危害
⑴ 排除地表水,可從四個方面著手,即切斷滑坡體以外的地表水,不使水流入滑坡體內(nèi);防止滑坡本身范圍內(nèi)的地表水滲入滑坡體內(nèi),應(yīng)結(jié)合滑坡體內(nèi)的地形及 水量情況,在滑坡區(qū)內(nèi)設(shè)置樹枝狀的排水系統(tǒng);填平山坡滑動地,整平夯實山坡面,填實裂 縫,防止積水下滲;在山坡種植草皮,以吸取地表水分,又可借根系增 加地表土體的穩(wěn)定性。
⑵排除地下水:可采用支撐盲溝、截水盲溝和泄水洞的辦法,所有盲溝與泄水洞,應(yīng)該根據(jù)土壤與流量情況,設(shè)置倒濾層,避免潛蝕作用引起陷穴,并防止泥沙流入,淤塞排水孔道。
2、增設(shè)滑坡體的重平衡條件:可采取減重和修建支撐構(gòu)造物的辦法。值得注意的是,修建支撐構(gòu)造物的基礎(chǔ)應(yīng)埋置于滑動面以下的硬層或基巖上,以保證建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定。設(shè)置時應(yīng)通過滑動驗算,以保證支撐建筑物的穩(wěn)定。
3、泥石流的防治
(1)預(yù)防措施:水土保持是根治泥石流的一種有效辦法,它可使地表草層不被破壞,可以防止山坡水流的沖刷,緩減巖層的風化,植物根系還可以吸收水分,使土層干燥。另一方面是整理地表水流或在山坡上修建各種擋墻,阻攔泥石流,使陡坡成階梯狀,坡度變緩。
(2)控制泥石流的措施:可考慮修建泄泥石流建筑和修建泥石流攔擋建筑物。
3 加強公路養(yǎng)護,積極防止和逐漸減少或消滅公路路基病害
公路養(yǎng)護是一項經(jīng)常性的工作,為防止和減少路基病害的發(fā)生,要注意做好以下幾項工作:
(一)對有可能發(fā)生公路路基病害的地段,經(jīng)常進行檢查和觀察,以便根據(jù)病害現(xiàn)象和原因,擬定防治措施。根據(jù)判斷可能發(fā)生的公路路基病害如下:
1、新開挖的邊坡坡腳有水沖刷;
2、有平行于斜坡的裂縫,斜坡上有不規(guī)則的鼓起;
3、坡腳周圍有破裂 和損壞現(xiàn)象,并有傾倒的樹木;
4、在地面上有地下水流的地方,構(gòu)成山坡巖石的層時甚薄并有裂縫或滑動或滑層的走向與路線垂直等;
5、由于設(shè)計或施工不良,造成開劈石不徹底或坡度過陡,又受開山炸藥震動,石坡裂縫,故經(jīng)過風化或雨水沖刷而出現(xiàn)大小不等的塌方。
路基病害開始時,以上現(xiàn)象不明顯,有時很難發(fā)現(xiàn),因此在雨季要很好地檢查容易造成病害的地段,新建公路的頭二、三年,更應(yīng)加強經(jīng)常檢查和觀察。
(二)對路基邊溝、截水溝也要經(jīng)常檢查,如發(fā)現(xiàn)堵塞或沖壞,須及時清理、修補,使排水良好。
注重山區(qū)公路病害的研究與防治,目的在于使山區(qū)公路路況良好,經(jīng)常保持暢通無阻,使之為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù),增強綜合國力,同時,也只有在平時創(chuàng)造良好的道路暢通條件,才能在戰(zhàn)時提供可靠的運輸保障。