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1、第三章 边坡病害处治,第一节 概 述 第二节公路边坡常见病害及防治 第三节边坡治水,教学目的与要求,1、叙述边坡破坏的类型和影响边坡稳定性的因素； 2、叙述路基边坡常见病害，掌握常见边坡病害的处置方法； 3、说明边坡排水设施的类型、作用、设置要求，沟渠加固措施的适用条件和施工要点。,新课内容,第一节 概 述 根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保高等级公路的稳定和高速行车安全，同时达到与周围环境协调，保持生态环境相对平衡，美化高等级公路的效果。 边坡的治理，首先要进行边坡的稳定性分析。边坡处治是在地质勘
2、察分析资料基础上，通过对边坡的稳定性分析、计算，给出控制边坡不稳定的具体方案和措施。,一、边坡分类与边坡破坏类型 1、边坡一般分类,平面破坏：主要结构面的走向、倾向与坡面基本一致，结构面的倾角小于坡脚且大于其摩擦角。 一个滑动平面和一个滑动块体 一个滑动平面和一条张裂隙若干滑动平面和横节理 一个主要滑动面和主动、被动两个滑动块体。 楔形破坏： 两组结构面的交线倾向坡面，交线的倾角小于坡脚且大于其摩擦角。 圆弧破坏：节理很发育的破碎岩体发生旋转破坏 倾倒破坏：岩体被陡倾结构面分割成一系列岩柱，当为软岩时，岩柱产生向坡面弯曲；当为硬岩时，岩柱可再被正交节理切割成岩块，向坡面翻倒,岩质边坡破坏类型,
3、滑坡：斜坡在一定自然条件下，部分(岩)土体在重力作用下，沿着一定的软弱面(带)，缓慢地、整体地向下移动。滑坡一般具有蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定三个阶段。有时也具有高速急剧移动现象。因下伏岩层压缩，斜坡沿岩(土)体内较陡的结构面发生整体下坐(错)位移，称为坐(错)落。组成斜坡的岩(土)，常不发展连续的滑动面，而顺斜坡方向发生塑性变形，称为倾倒 崩塌：整体岩(土)块脱离母体。突然从较陡的斜坡上崩落下来，并顺斜坡猛烈翻转、跳跃，最后堆落在坡脚。规模巨大时，称为山崩，规模小时称为塌方。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落，称为坠落的岩块(或危石) 剥落：斜坡表层岩(土)，长期遭受风化，在冲刷和重力作用下，岩
4、(土)屑(块)不断沿斜坡滚落，堆积在坡脚,斜坡破坏形式分类,二、影响边坡稳定性的因素,1地质条件 (1)岩土性质：岩土的成因、组成、岩土强度等是决定边坡稳定的重要因素。 (2)岩土结构：岩体的结构类型、结构面性状及与坡面的关系，是岩质边坡稳定的控制因素。 2、水文及水文地质条件 边坡失稳大多与边坡的水文及水文地质条件恶化有关。水文条件包括河流洪水位及常水位、地表水排泄、地表积水和积水时间长短等。水文地质条件包括地下水的赋存、补给、径流、排泄条件等。 水的渗入一方面使岩土体质量增大，坡体下滑力增大，另一方面因岩土体被软化而抗剪强度降低，并使孔隙(裂隙)水压力升高；地下水的渗流将对岩土体产生动水压
5、力，水位的升高将产生浮托力；地表水对岸坡的侵蚀使其失去侧向或底部支撑等等，都对边坡稳定不利。,二、影响边坡稳定性的因素,3、气候因素 气候条件直接影响着边坡地面水和地下水的状况。大气降雨是地面水和地下水的主要补给源。大气降雨、融雪的增加提高了地面水及地下水的补给量，一方面降低岩体的强度，增大孔隙水的压力，使边坡滑动面的抗滑能力降低；另一方面增大边坡的下滑力，两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性 4、地形地貌因素 临空面的存在以及边坡的高度、坡度等都直接与边坡稳定有关。不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力，并引起坡顶出现张裂缝；在坡脚产生强烈的剪应力，出现剪切破坏带 5风化作用 风化作用使岩
6、土体的裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。沿裂隙风化时，可使岩土体脱落或沿斜坡崩塌、堆积、滑移等。,6地震作用 地震对边坡稳定性的影响极大，地震往往伴有大量的边坡失稳。 7地应力 开挖边坡使坡体岩土的初始应力状态改变，坡脚附近出现剪应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张应力区。在新构造运动强烈的地区，开挖边坡会使岩体中的残余构造应力释放，直接引起边坡的变形破坏。,二、影响边坡稳定性的因素,二、影响边坡稳定性的因素,8人为因素 边坡设计不合理、开挖、加载，大量施工用水的渗入及爆破等人为因素都能造成边坡失稳。对边坡稳定性产生显著影响的人为活动有： (1)削坡。不当的削坡往往使坡脚结构面或
7、软弱夹层的覆盖层变薄或切穿，减小坡体滑动面的抗滑力，使得边坡的稳定性降低。 (2)坡顶加载。坡顶加载一方面增加了坡体下滑力，另一方面加大坡顶张应力和坡脚剪应力集中程度，使边坡稳定性降低。当坡顶加载物为松散物时，情况就更为严重。 (3)地下开挖。地下开挖主要包括采矿和开掘铁路、公路隧道等。地下开挖引起的地表移动与边坡失稳随地下开挖位置、规模、边坡地质条件而不同。常具有先沉陷，后开裂，再滑 动 的活动规律。,第二节公路边坡常见病害及防治,一、路基边坡常见病害 1路基边坡的塌方 路基边坡的塌方，是最常见的边坡病害，亦是水毁的普遍现象。按照破坏规模与原因不同，路基边坡塌方可以分为剥落、碎落、滑塌、崩塌
8、及塌坍等。 剥落是指边坡表土层或风化岩层表面，在大气的干湿或冷热的循环作用下，表面发生胀缩现象，使零碎薄层成片状从边坡上剥落下来，而且老的脱落后，新的又不断产生。这种坏现象，对于填土不均匀和易溶盐含量大的土层，以及泥灰岩、泥质页岩、绿泥岩等松软岩层而言，较易发生。路堑边坡剥落的碎屑，堆积在坡脚下，堵塞边沟，影响路基的稳定，妨碍交通。 碎落是岩石碎块的一种剥落现象，其规模与危害程度比剥落严重。产生的主要原因是路堑边坡较陡(大于45度)，岩石破碎和风化严重，在胀缩、震动及水的浸蚀与冲刷作用下，块状碎屑沿坡面向下滚落。如果落下的岩块较大(直径在40cm以上)，以单个或多块落下，这种碎落现象可称为落石
9、或坠落。落石的石块较大，降落速度极快，所产生的冲击力，可使路基结构物遭到破坏，亦会威胁到行车的安全，有时还会引起其他病害同时发生。,1路基边坡的塌方,滑塌是指路基边坡土体或岩石，沿着一定的滑动面成整体状向下滑动，其规模与危害程度，较碎落更为严重，有时滑动体可达数百立方米以上，造成严重阻车。产生滑塌的主要原因是原山坡具有倾向公路的软弱构造面，由于施工以及水的浸蚀、冲刷改变了原山坡平衡状态，使山坡在重力作用下沿软弱面整体滑动，如岩层倾向公路，层间又有软弱夹层或风化层、覆盖层；基岩的界面倾向公路，特别有地下水时，均可能形成滑塌。 崩塌是整体岩块在重力作用下倾倒、崩落。主要原因是岩体风化破碎，边坡较高
10、，这是比较常见而且危害较大的路基边坡病害之一。它同滑塌的主要区别就在于崩塌无固定滑动面，坡脚线以下地基无移动现象，崩塌体的各部分相对位置在移动过程中完全打乱，其中较大石块翻滚较远，边坡下部形成倒石堆或岩堆。此外，还有塌坍(亦称为堆塌)等，其成因与形态同崩塌相似，但坍塌主要是土体(或土石混杂的堆积物)遇水软化，在45。60。的较陡边坡无支撑情况下，自身重量所产生的剪切力，超过凝聚力和摩擦力所构成的抗剪力，沿松动面坠落散开，它的变形速度比崩塌慢，很少有翻滚现象。,1）公路填方路基边坡的病害类型及原因分析,（1）边坡坍塌 边坡坍塌直接影响路基路面的整体稳定乃至中断交通，多发生在路面综合坡度最大处或高
11、填路段，由汇水冲刷而成。诱发原因较多，如纵坡较大，汇水集中；急流槽泄水能力不足或位置不当；边坡防护形式不当，大量汇水通过路缘石与路面边缘间隙渗入；圬工防护质量不符合要求；路基浸水或承载力不足。 （2）边坡冲沟 边坡冲沟多发生在汇水集中区或高填路段，诱发原因有急流槽位置或间距设置不当、边坡压实度不足、防护型式不当、边坡土质不良等因素。,1）公路填方路基边坡的病害类型及原因分析,(3)防护体滑落 导致防护体滑落的原因主要有水毁、圬工砌筑质量不符合要求、勾缝不密、未设粗砂滤层或泄水孔、坡脚支撑不稳。 (4)防护剥蚀 防护剥蚀的原因主要为风化、假缝、温差胀缩、干湿胀缩。 （5）急流槽悬空 急流槽悬空的
12、原因主要为急流槽尺寸偏小导致泄水不及时、数量过少导致排水不及时、槽内泄水不畅导致溅水、急流槽基础不实等。 （6）草皮冲蚀 主要原因为陡坡时水流流速1.2m/s、草种不适、边坡压实度不足。 （7）草皮枯死 草皮枯死的诱发因素为土质与环境不合适、草种不合适、病虫害、寿命终止。,2）公路挖方路基边坡的病害类型及原因分析,（1）路堑塌方 路堑塌方的主要原因为岩土地质不良、路堑顶部水侵入、扰动填挖结合部、风化等。 （2）冲沟 （3）剥蚀 （4）坡脚淘蚀 坡脚淘蚀的原因主要为护面墙设置不当、排水沟尺寸偏小、护面墙基础不牢。,2、路基边坡植物病虫害,随着高等级公路的迅速发展，山区高等级公路的建设不可避免的出
13、现深挖高填边坡的情况，对沿线生态环境造成极大的影响。为减小公路建设对沿线生态环境的影响，保持生态平衡，近年来提出了生态公路的建设理念。因此，植物用于边坡防护绿化越来越引起公路建设的重视，越来越广泛应用。 在植物防护中，病虫害的危害极大，直接关系到边坡防护的成败。 1)病害 因病原的不同分为两类：非侵染性病害和侵染性病害。 非侵染性病害的发生主要在于草坪和环境两方面的因素。如草种选择不当、土壤缺乏草，坪生长必须的营养、营养元素比例失调、土壤过干或过湿、环境污染等。这类病害不传染。 侵染性病害是由真菌、细菌、病毒等侵害造成的。这类病害具有很强传染性。 2)虫害 造成草坪害虫危害的原因主要是草坪建植
14、前土壤未经防虫处理(晒土、拾虫、土壤消毒等)；施用的有机肥未经腐熟；早期防治不及时或用药不当、失效等。,二、常见边坡病害的处治,1边坡的日常养护 (1)对于石质路堑边坡，应经常观察坡面岩石风化情况，以及危岩、浮石的变动，发现问题，及时采取适当的措施处理，如清除、抹面、喷浆、勾缝、嵌补、锚固等，避免危及行车、行人安全和堵塞边沟，影响排水。 (2)土质路堑边坡出现冲沟时，应及时用黏土填塞捣实；如出现潜流涌水，可开沟隔断水源，将水引向路基以外。 (3)对于填土路堤边坡形成冲沟和缺口，应及时用黏结性良好的土修补拍实。对较大的冲沟和缺口，修理时应将原边坡挖成台阶形，然后分层填筑压实，并注意与原坡面衔接平
15、顺。对路堤中间部分用粉煤灰填筑的路基，尤应注意加强边坡的养护。发现冲沟、缺口应及时修理，以防止粉煤灰流失，影响路基整体强度和稳定。 4）边坡上的植被对保护边坡大有益处，不能铲除，并严禁在边坡上割草、放牧。同时严禁在边坡上及路堤坡脚、护坡道上挖土取料和种植农作物。,2.边坡防护与加固,对于易出现缺口、冲沟、沉陷、塌落或受洪水及边沟流水冲刷的边坡，应根据水流、土质等情况，采取适当的防护与加固措施。防护与加固工程不仅可以稳定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用品质。边坡的防护与加固工程，按其作用不同，可分为坡面防护、冲刷防护、支挡结构物三类。各种措施的具体技术要求参见路基路面工程。,3.植物病虫害
16、的防治,1)病害防治办法 (1)消灭病原菌的初侵感染源，通过土壤消毒、种苗处理及及时消灭病株残体等措施加以控制； (2)农业防治：适地适草，选择抗病品种，及时除去杂草，及时处理病害植株和病害发地，加强水肥管理等； (3)化学防治：喷施农药进行防治，防止多种真菌或细菌性病害的发生。病害种类不同，所用药剂各异。应注意药剂的使用浓度、喷药的时间和次数、喷药量等。一般在草坪草叶片保持干燥时喷药效果较好，喷药次数主要根据药剂残效期的长短而确定，一般710天喷一次，共喷25次即可。雨后应补喷。此外，应尽可能混合施用或交替使用各种药剂，以免产生抗药性。 2)虫害防治办法 (1)农业防治：适地适草，播前晒土、除虫，施用充分腐熟的有机肥、适时浇水管理等； (2)物理和人工防治：灯光诱捕、药剂毒土等触杀，人工捕捉等； (3)生物防治：利用天敌或病原微生物防治； (4)化学防治：通常用杀虫剂杀灭，对地表害虫常用喷雾法，还有药剂拌种、毒饵诱杀等方法。,第三节边坡治水,一、边坡治水原则 由于岩土具有容水性、持水性、给水性、毛细管性、透水性等水理性质，所以水是造成路基边坡及其构造物破坏的主要原因。为保证路基边坡
