袁允波
(貴州交通巖土工程有限責(zé)任公司)
每個(gè)邊坡都有其特有的地質(zhì)條件,而邊坡的穩(wěn)定性離不開地質(zhì)演化過程的影響。在方邊坡的施工前要充分考慮其特有的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,結(jié)合其地質(zhì)現(xiàn)狀充分提高挖方邊坡的穩(wěn)定性。
要經(jīng)過對(duì)地質(zhì)現(xiàn)狀的觀察與判斷從而樹立定性概念形成機(jī)制。通過物理學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)巖體強(qiáng)度參數(shù)與邊界條件等必備資料的獲取,從而為挖方邊坡的工程設(shè)計(jì)提供充分的理論依據(jù)。
為提高挖方邊坡的穩(wěn)定性,在對(duì)挖方邊坡施工之前要明確工程地質(zhì)條件,充分考察其地質(zhì)模式的類別,同時(shí)也要對(duì)邊坡設(shè)計(jì)形式進(jìn)行改良,選擇合理的爆破開挖方法,對(duì)邊坡實(shí)施有效的加固與防護(hù)。
挖方邊坡工程在施工過程中的順利進(jìn)展并不代表可以完全確保運(yùn)營(yíng)后的安全。由于降雨或地下水等不可抗力因素,并不排除道路發(fā)生破壞的可能,所以,在對(duì)挖方邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),要充分考慮對(duì)邊坡巖體結(jié)構(gòu)的分析及對(duì)加固防護(hù)措施耐久性。
一個(gè)有說服力的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)論能夠?qū)ν诜竭吰碌刭|(zhì)的特點(diǎn)與形成進(jìn)行正確的分析判斷,從而為邊坡工程設(shè)計(jì)與施工展開提供指導(dǎo)性的幫助。
挖方邊坡普遍存在與山區(qū)高速公路之中,并分布廣發(fā),在穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工作中要先充分考慮山區(qū)高速公路全線的邊坡情況,將其中施工難度大危險(xiǎn)性強(qiáng)的邊坡給予重點(diǎn)分析,以便于山區(qū)高速公路工程的進(jìn)一步開展。
以穩(wěn)定性評(píng)價(jià)原則為標(biāo)準(zhǔn),挖方邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果總體上分為基本穩(wěn)定、穩(wěn)定性較差和不穩(wěn)定三種。其中基本穩(wěn)定代表邊坡有穩(wěn)定的整體,坡體結(jié)構(gòu)面沒有潛在危險(xiǎn)因素,坡面也相對(duì)完整;穩(wěn)定性較差代表邊坡大致上穩(wěn)定,但不排除有潛在危險(xiǎn)的可能,破體結(jié)構(gòu)面存在部分不穩(wěn)定塊體,坡度如果過陡就會(huì)有塌方的危險(xiǎn);不穩(wěn)定代表邊坡存在較大危險(xiǎn),有極大的塌方危險(xiǎn)。
(1)對(duì)于傾角大于45°的順層巖體來說,當(dāng)斜坡演化過程中出現(xiàn)滑移、彎曲變形等跡象的時(shí)候,層間強(qiáng)度會(huì)大幅下降,具體表現(xiàn)在層面銹染明顯,同時(shí)有多處明顯的切割裂隙存在。當(dāng)出現(xiàn)以上列舉的跡象時(shí),即使巖性比較穩(wěn)定或風(fēng)化程度比較低,都會(huì)說明其挖方邊坡具有較差的穩(wěn)定性。比如從K132 +850 到K132 +920 右邊坡部分、從K133 +180 到K133+320 的左邊坡部分、從K137 +800 到K137 +900 的右邊坡部分及K150 +950 的左邊坡部分等都普遍存在這種情況。在對(duì)挖方邊坡進(jìn)行整治的工作中必須對(duì)這種情況予以重點(diǎn)關(guān)照,特別是對(duì)于那些看起來穩(wěn)定的的石灰?guī)r邊坡,這種石灰?guī)r邊坡看似坡面整齊,但在切腳開挖后難免受到卸荷和雨水作用的影響,不易保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。
(2)對(duì)于例如第九合同段南寧盆地邊緣的寒武紀(jì)弱風(fēng)化砂巖等傾角小于30°的順層巖體來說,在切腳開挖后,也會(huì)受到卸荷和雨水作用的影響,其邊坡巖體難免會(huì)出現(xiàn)蠕滑-拉裂變形等現(xiàn)象發(fā)生。比如廣西水南公路從K313 +200到K313 +580 的右邊坡部分、從西津立交G0 +150 到G0 +300 的右邊坡部分等都普遍存在這種情況。
(3)反傾巖體邊坡通常具有較強(qiáng)的整體穩(wěn)定性,但對(duì)于厚層較薄的石灰?guī)r來說,受斜坡演化過程的影響,接近臨空面的巖體特別容易發(fā)生彎曲-拉裂變形,從此可以看出,這類挖方邊坡的坡面在一定深度內(nèi)存在著拉裂結(jié)構(gòu)面發(fā)育的潛在威脅,其坡面的局部具有比較差的穩(wěn)定性,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坡面防護(hù)處理,從而最大限度的避免坡面落石事故發(fā)生的概率。
(4)由各類頁巖和泥巖組成的挖方邊坡容易受到風(fēng)化的影響,若邊坡過陡將極易引起局部坍塌。例如廣西水南公路從K97 +310 到K97 +360 路段的左邊坡部分和從K97 +365 到K97 +600 路段的左邊坡部分等都普遍存在著這種情況,且雨水沖刷會(huì)加大局部坍塌事故發(fā)生的可能性。
(5)對(duì)橫向邊坡來說通常都具備較好的穩(wěn)定性,且不易受風(fēng)化作用的影響。只需對(duì)由各類頁巖或泥巖組成的邊坡做簡(jiǎn)單的坡面防護(hù)。
(6)土體自身的自穩(wěn)能力包括內(nèi)摩擦角和粘結(jié)力兩個(gè)方面,是土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性判斷的主要依據(jù)。例如廣西水南公路從K137 +800 路段到K137 +900 路段的右邊坡下部的2級(jí)土質(zhì)邊坡,仍按照1∶ 0.75 的比例放坡。這樣坡度過陡的土質(zhì)邊坡極不穩(wěn)定,且護(hù)坡施工不足以發(fā)揮作用,唯有對(duì)坡度繼續(xù)放緩的方法才是切實(shí)可行的。
部分挖方邊坡巖土體疏松,容易引起滑坡的情況發(fā)生,這時(shí)應(yīng)采取坡體支擋技術(shù)有擋土墻和抗滑樁兩種方式。其中抗滑樁以鋼筋混凝土為主要構(gòu)成,是阻止挖方邊坡出現(xiàn)滑坡的有效途徑。
而對(duì)于比較松脆的以巖石為主要構(gòu)成的挖方邊坡,應(yīng)充分應(yīng)用坡體錨固技術(shù),坡體錨固技術(shù)的作用在于能夠使巖石的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)加固,通過改變巖石的應(yīng)力狀態(tài)使其不易發(fā)生脫落。坡體錨固技術(shù)主要分為預(yù)應(yīng)力錨索和錨桿兩種。
為了有效提高挖方邊坡坡體的穩(wěn)定性,也可對(duì)挖方邊坡坡體應(yīng)用地表和地下兩種排水設(shè)施,排水設(shè)施的應(yīng)用能夠起到提高巖土體滑面堅(jiān)實(shí)度的作用。以巖石為主的邊坡體穩(wěn)定性非常差,應(yīng)采用灌注水泥砂漿的方式提高邊坡的穩(wěn)定性。
要使山區(qū)高速公路的運(yùn)營(yíng)安全性得到提高,不能完全依賴于坡體加固措施,當(dāng)坡體出現(xiàn)坍塌和滾石等嚴(yán)重情形時(shí),坡體加固技術(shù)并不能完全解決問題,還應(yīng)針對(duì)高邊坡采取適當(dāng)?shù)钠旅娣雷o(hù)措施。坡面防護(hù)措施分為圬工防護(hù)和生物防護(hù)兩種。
圬工防護(hù)總而言之就是通過磚石砌體、混凝土等工程材料保護(hù)坡面的穩(wěn)定性;而生物防護(hù)充分結(jié)合了生態(tài)學(xué)的知識(shí),因地制宜的在山區(qū)高速公路邊坡種植植物,這樣不僅起到了加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性的作用,也為美化公路周邊環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。
國(guó)內(nèi)山區(qū)高速公路挖方邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工作起步較晚,安全防護(hù)工作也不是很成熟,通過以上內(nèi)容我們了解到要讓穩(wěn)定性評(píng)價(jià)充分發(fā)揮指導(dǎo)性作用,就必須展開腳踏實(shí)地的地質(zhì)勘查,同時(shí)要加強(qiáng)物理力學(xué)知識(shí)的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)理論的輔佐,使穩(wěn)定性評(píng)價(jià)更具有說服力;要加強(qiáng)對(duì)高科技手段的合理利用,以檢驗(yàn)挖方邊坡未來的穩(wěn)定程度和預(yù)測(cè)可能被破壞的原因,對(duì)容易發(fā)生事故的邊坡要進(jìn)行重點(diǎn)的評(píng)價(jià)分析,建立監(jiān)測(cè)、預(yù)警機(jī)制,并實(shí)施各種方式的加固與防范,為運(yùn)行的暢通保駕護(hù)航。山區(qū)高速公路挖方邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工作是我國(guó)公路建設(shè)中極其重要的階段,具備重大的社會(huì)意義。
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