浅谈陇南地区公路路基病害及处治方法

2015-08-15 00:54
科技视界 2015年14期
关键词:路堑陇南山坡

杨 娟

(甘肃省陇南公路管理局,甘肃 陇南 746000)

陇南市位于甘肃东南边陲,东邻陕西,南接四川,北靠天水,西连甘南,属秦巴山区,为甘肃南下东出之要冲。目前铁路尚未修建完成,所以公路成为交通运输的重中之重。陇南山大沟深,坍塌、滑坡、泥石流等地质灾害严重,公路的维修养护在陇南显得尤为重要。我通过近几年来的养护维修工作,就陇南山区常见的公路路基病害危害及其防治对策略论如下:

1 主要路基病害及危害

1.1 坍塌和崩塌

坍塌和崩塌的危害:坍塌是公路常见的一种地质和路基病害。陇南山间沟谷、山前丘陵地区以及河谷丘陵地带,由粘性土、膨胀土、碎石类土等冲、洪积层、波积层以及软质岩风化残积土组成的路堑边坡,或由上述土作填料填筑的路堤边坡,常常发生坍塌和崩塌等路基病害。

1.2 泥石流

泥石流的危害:

1)淤积、淤埋和堵塞

泥石流的淤积、淤埋主要发生于泥石流沟下游的堆积地带,泥石流淤积一般形成堆积扇体,其堆积体往往淤埋原扇体位置上的建筑物或沟床淤积加厚,造成桥涵净空不足甚至堵塞。例如:2013年7.25水毁,造成国道316线麻沿至八盘山路段内桥梁淤塞,路面淤积。

2)冲击、冲刷主要危害

冲毁桥涵及路面、撞击建筑物,下蚀沟床,掏空桥涵墩台、护岸及护坡的基础,或切穿隧道顶部。

1.3 滑坡

滑坡的危害:滑坡是山区、丘陵地区公路常见的病害。它与崩塌、泥石流一样,是一种危害很大的不良自然地质现象。滑坡具有很大的破坏力,大规模的滑坡会掩埋村镇、摧毁工矿、中断交通、堵塞江河、破坏农田和森林,给国家建设和人民的生命财产造成严重的损失。

坍塌、泥石流、滑坡是陇南市最主要的公路灾害,危害极大。2013年7月25日,甘肃陇南境内成县、徽县普降暴雨,5小时降雨量达100毫米,国道316线陇南境内路段K2504-K2517(麻沿-八盘山)多处发生严重塌方、泥石流,多处路段路基全幅冲毁。

2 成因分析

2.1 形成坍塌和崩塌的主要因素

2.1.1 陡峭高峻的边坡或山体斜坡,坡度大于45°、高度大于30m,特别是坡度在55°~75°的斜坡,是坍塌多发地段。

2.1.2 由风化的坚硬岩层组成的高而陡的斜坡,如互层砂岩,稳定性更差,容易形成坍塌。

2.1.3 不连续体的斜坡,特别是有两组结构面倾向线路,其中一组倾角较缓时,容易向线路崩塌。

2.1.4 水的作用。绝大多数的崩塌发生在雨季或暴雨之后,因为水的渗入,对岩石产生软化、润滑和动水压力作用,使岩体强度降低,内摩擦力减小,促使崩塌发生。

2.2 形成泥石流的主要因素

2.2.1 地形地貌条件:在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度渐大,流城形状便于水流汇集。

2.2.2 松散物质来源条件:地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源。

2.2.3 水源条件:水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式。

2.3 形成滑坡的主要因素

2.3.1 从地质条件上讲,滑坡常发生在具有可塑性强的土质或软弱岩层上,当这块土质或岩层具备蓄水构造、蓄水条件以及隔水面以后,就有可能发生滑坡。

2.3.2 从地质构造上讲,岩层的结构与构造,对山坡的稳定性、滑动面的形成以及滑坡的发展都有很大的影响,如堆积与岩层的接触面越陡,则堆积层对岩体的重力作用就越大,这时极易发生滑坡。

2.3.3 从水文条件上讲,地表水不少地下水作用,都会破坏土体的稳定,助长滑坡的活动。在修建公路的过程中,在山坡脚开挖路堑,破坏土体平衡减低山坡的支撑力量,将会引起滑动。

3 预防及治理对策

3.1 坍塌的防治

3.1.1 防治方法

1)选好线位。为了防止路基坍塌,在道路选线时尽量避免地质和水文不良地带;尽可能少用深长路堑、陡峻山坡上的半路堑,路中心线宜向内移动,尽量采用台口式路基以减少路基外侧填方。

2)设置排水系统。路堑必须设置边沟,对于较长的路堑必须设置合理的纵坡,当纵坡较大,且有冲刷可能时,应加固加深或改用跌水与急流槽等设施。路堑挖方上侧距离挖方坡口5m外应设置一道或多道截水沟,以使地表水汇入截水沟引到排水沟或涵洞排出。

3)确定合适坡率。刷坡时,选用合适坡率,通过自上而下逐层变陡成折线性或台阶式边坡,对于开挖后不能自行稳定的边坡应设路堑挡土墙,对于地质不良路段,应采用锚杆、锚索框架或生物固化来加固,例如:2014年我局对S205线K6+000-K42+000路段内采取种植洋槐树固化边坡。

3.1.2 预防措施

1)崩塌落石地段应进行定期检查、经常检查和雨季汛期检查。

2)及时清理被拦截的崩塌坠落土石,修理被破坏的建筑物及排水设备。

3.2 泥石流的防治

3.2.1 防治方法

因地制宜地确定路线线位。一是交通干线最好避开泥石流地区。无法避绕时,应尽量避开规模大、危害严重、治理困难的泥石流,将路线定在危害较轻的一岸,或者在两岸之间迂回穿插。二是尽量采用高线,避免泥石流堵塞河道而淹没道路。三是宽谷段走冲积扇。四是在山坡型泥石流发育区,线路避免选在山坡下的变坡点上。

3.2.2 预防措施

1)水土保持是根治泥石流的一种有效办法,它可使地 表草层不被破坏,可以防止山坡水流的冲刷,缓减岩层的风化,植物根系还可以吸收水分,使土层干燥。

2)整理地表水流或在山坡上修建各种挡墙,阻拦泥石流,使陡坡成阶梯状,坡度变缓。

3.3 滑坡的防治

3.3.1 防治方法

1)滑坡的发生和发展都与水的作用有关,排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况,采用切合实际的排水方式。对滑坡体以外的地表水,应加以拦截和引出,在滑坡可能发展的边界5m以外修建一条或多条环形截水沟;对滑坡体以外的地下水,应修建截水盲沟;对滑坡体内的地下水,应疏干和引出,浅层地下水采用支撑盲沟,深层地下水采用泄水隧洞,亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水;对滑体范围内的地表水,应尽快汇集引出以防下渗,在充分利用天然沟谷的基础上,修建排水系统。

2)减重措施。当滑动面不深,且滑体呈上陡下缓状,滑坡范围外有稳定的山坡,滑坡不可能向上发展时,在滑坡上部减重,以减小滑坡的下滑力,是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压,以增加抗滑力,效果更好。

3.3.2 预防措施

1)滑坡区的地表排水设备,如截水沟、排水沟、吊沟等应做到无淤积、无漏水、无冲刷、排水畅通、沟涵相通。对失效损坏处所,应及时修补。

2)滑坡区的地下排水设备,如支承渗沟、暗沟、隧洞、渗井、渗管等,应定期检查,及时清理和疏通。对失效或损坏处所,应及时修补或整治。地下排水设施,一般每年在春融之后和冰冻之前,在雨季开始之前和暴雨之后,必须仔细观测其流量,掌握其变化规律和排水效果,发现异常及时处理。

4 结束语

陇南市地形地貌复杂,海拔高度相差悬殊,暴雨、冰雹等自然灾害频频发生,坍塌、滑坡、泥石流等常见的公路病害,造成的损失也最大。要想消除以上三种危害,就必须在测量、设计、施工、养护等方面用科学、规范的方法和行之有效的措施加以控制,只有这样,才能保证行车安全、畅通,减少损失。

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