《浅析公路边坡稳定性及治理措施》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析公路边坡稳定性及治理措施（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浅析公路边坡稳定性及治理措施摘要：本文主要从公路边坡稳定性理论分析入手，对公路路基边坡 的影响因素及其治理技术进行了相应的分析和探讨，为山区公路的施工的 顺利进行和竣工后的安全运营提供理论基础，供同行参考。关键词：边坡稳定性；理论分析；极限平衡法；处治技术引言：随着国民经济的快速发展，公路交通也应得到相应配套发展。人类的很多社会活动与公路交通息息相关，不但造成了交通污染，也破坏 了自然生态环境。随着公路等级的不断提高，公路边坡防护日益受到重视。 为了能在公路交通建设中实施可持续发展战略，在确保公路畅通的同时， 还需要根据实际情况，采用灵活多样的边坡防护形式，从而有效地恢复因 修建公路破坏的生态
2、平衡，吸收汽车噪声和排放的尾气。边坡防护形式与 破坏类型及规模、边坡稳定状况、环境保护、工程经济、工后维护及施工 方案等多种要素密切相关。对公路边坡的正确认识、正确治理，把边坡失 稳造成的危害降低到最低限度，是工程设计人员必须考虑的问题。一、概述伴随着我国公路事业的发展，公路边坡出现的越来越多，公路边坡稳 定问题也就逐渐凸现出来，特别是在山区修建公路，山区公路由于受地形 条件限制，往往需要开挖山体而形成路堑边坡，边坡在切角后，容易造成 边坡失稳情况的发生，路堑边坡的稳定性问题已成为当前山区公路建设和 运营安全的关键问题，同时也是公路勘察设计中的主要难点。二、影响路基边坡稳定性的主要因素实际工作
3、表明，引起边坡失稳破坏的原因多种多样，大致上分为内因 与外因两大类：内因包括路基边坡岩土力学性质的影响。外因包括地下水、 外荷载、气候以及人类活动等。1 .内在因素决定边坡稳定性的重要因素是岩上的成因类型、矿物成分、岩土结构 和强度等。岩土的力学性质，主要包括：粘聚力、摩擦角、弹性模量和泊 松比等方面，力学性质是影响边坡工程稳定性的主要因素。岩土的粘聚力 与摩擦力是控制岩土抗剪强度的重要指标，直接影响到边坡稳定性状及变 形破坏行为。弹性模量对边坡的变形位移量大小有直接影响。同时，弹性 模量值差异巨大的岩土材料之间存在变形不易协调的问题，常成为变形发 生发展的依附界而。若填料中混入了种植土、腐殖
4、土或泥沼土等劣质土， 或土中含有未经打碎的大土块或冻土块等。填石路堤石料规格不一、性质 不匀或就地爆破堆积，乱石中空隙很大。这样，经过一段时间后可能出现 局部的沉降。2. 外在因素（1）地下水。降雨引起的地下水位升高与地下水的渗流，常导致接 触面岩土抗剪强度的降低，也就是岩土强度的软化现象。此外，由于地下 水的存在，在坡体产生的地下水浮力，降低了破裂面上的有效法向应力。 在总应力不变的情况下，有效应力降低使滑体自重所产生的岩土抗滑摩阻 力下降。最后，水的渗入在坡体内产生较高的孔隙水压力和动水压力， 加大了坡体的下滑能力。（2）外荷载。影响边坡稳定的外荷载主要有汽车荷载、爆破荷载及 地震荷载等。
5、外荷载对边坡破坏的影响主要表现在如下两个方面：第一， 外荷载的增大增加了坡体的下滑力，加大了坡顶的张应力和坡脚的剪应 力，抗剪强度降低，因而造成边坡稳定性降低。第二，促使坡体裂隙发展, 边坡岩土体因振动而松动，同时引起孔隙水压力急剧增高，使松动饱和砂I：或敏感粘土震动液化而导致边坡破坏。（3）气候。当气候炎热干燥，造成岩土龟裂。雨季时，降水深入地 下，使岩土软化，岩土的抗剪强度降低，当地表水下渗引起岩土体的饱和, 滑动面上的抗滑力减少而下滑。西南地区全年可以分为干湿两季，每年的 5月10月为雨季，持续时间长，雨量集中，由于雨水渗入岩土体，使岩 土体易发生滑坡。三、公路边坡稳定性的理论分析公路边
6、坡稳定性分析的方法大体上可分为：定性分析方法和定量分析 方法两大类。其中定量分析方法主要有极限平衡法、极限分析法（有限元、 边界元、离散元等）及可靠度分析方法。对公路土质边坡稳定性进行分析 时，利用极限平衡法对不同的潜在滑动面进行试算，从中寻找出安金系数 最小的滑动面，是一种常用的方法。1. 极限平衡法目前工程中用到的极限平衡稳定性分析方法有：Fel lenius法Bi shop 法、Janbu 法、Morgenstern-Price 法、Spencer 法、Sarma 法、楔形体法、 平面破坏计算法、传递系数法以及Baker-Graber临界滑面法等。2 .有限差分法目前该方法在国内已被广泛
7、应用于公路边坡、工程地质、岩土力学分 析、如矿体滑坡、煤矿开采沉陷预测、水利枢纽岩体稳定性分析、采矿巷 道稳定性研究等。四、公路边坡稳定性影响因素及其处治技术山区公路边坡的失稳破坏主要分为滑坡、崩塌和剥落三种。主要由雨 水、地震、爆破、风化等因素引发，其中地震、爆破等可以直接引发边坡 滑坡，而地表水和地下水侵蚀、裸露风化等主要依靠长期的过程导致边坡 抗滑力下降引发灾害。1. 边坡成分及其强度参数影响现阶段我国山区公路边坡的强度主要依靠岩石土的强度决定，而土的 强度参数主要体现在粘聚力和内摩擦力上，土的颗粒大小不一样，组成边 坡的土的种类不一样，边坡所能承受的抗剪强度也不相同。2. 边坡坡度和施
8、工因素影响边坡的坡度用其高度和底部宽度的比来表示，坡度越小越安全，但为 了方便施工，往往造就了一个又一个的高边坡。3. 人类活动和工程建设影响随着人类工程活动的频繁，出现很多违规挖填土的行为，随意开挖坡 脚填土，或者在坡顶修建建筑物增大坡体下滑力，也有公路附近大工程的 建设给公路边坡施加了侧压力，这些都给边坡的稳定性注入了不稳定因 素，另一方面在工程施工过程中无防护无定向的爆破，都会改变边坡内部 的力学性质和水文地质条件，使抗滑力减小，下滑力增大。4.水文地质条件和自然环境影响由于不同地区不同季节各地边坡的自然条件不一样，最主要是含水量不一样，地表降雨和降雪融化后 都会渗透入边坡内部降低软弱夹
9、层的摩擦力。公路路基边坡稳定性预防与防治措施分析：第一，因地制宜，做好边坡防护工作工程建设中边坡出现频繁，必须因地制宜，根据当地的气候条件，工 程地质条件等，合理选择坡度，选择适合的材料对边坡进行加固，将边坡 上部一定范围的覆盖土层削掉，是坡度放缓。第二，对边坡实行喷锚加固和土石拦截措施目前边坡支护主要的方法是喷锚支护，是土质边坡颗粒加密或与注浆 成高强混合物。其次在坡面需要采取拦截措施，防止石块下落、小型崩塌 等影响行车安全的情况发生，在勘察设计时就应根据落石翻滚、弹跳以及 落点位置提前来确定其位置、形式和尺寸，而一般的拦截措施包括修建落 石槽、拦石墙、金属网等。第三，做好边坡生物防护和绿化
10、，保持边坡稳定不仅需要技术防护， 同时生物防护也可以起到重大作用，在边坡开挖过程中，植被遭到破坏、 水土流失严重，给边坡长期稳定带来了很多安全隐患，可以通过对比挑选 植物品种，把握种植时机，对沿线边坡实行生态防护，这样既可以保持水 土不流失，同时对沿线绿化做出很大贡献，另一方面相对其他防护措施工 程造价低，实用性高，而且耐久性强，具有很大的现实意义。第四，正确计算分析，理论符合实际：在边坡产生之后，必须对公路 边坡进行稳定性计算，现阶段的极限平衡分析法、有限元分析、数值软件 分析等都可以对边坡进行安全系数的求解，以及解出滑移面和危险滑动 面，进而根据危险截面来确定安全加固措施，因此，在工程建设
11、阶段，必 须理论和实际两手抓，在理论计算后进行工程加固，确保公路边坡稳定性, 保证整个公路工程建设的稳定进行。第五，做好边坡监测工作，提前预防失稳发生：随着边坡出现的越来 越频繁，危害越来越大，工程上对边坡稳定的预测技术也在逐渐加强，如 探地雷达、地震勘探、数字摄影和放射测量等方法；现阶段主要依靠采集 边坡的变形和位移信息，研究边坡的变形机制和破坏特征，从而提前发现 边坡稳定状况，及时采取相关措施对边坡进行加固，将灾害扼杀在开始状 态，这样既能降低经济损耗，又能对人们生活不构成影响，是最有现实意 义的方法。第六，抗滑桩山区边坡治理抗滑桩是有效限制边坡滑动，提高边坡稳定性的挡土结构。它是将桩 埋
12、设于稳定地层中，依靠桩与桩周围岩体上的相互牵制作用来承受土体的 下滑力，使变形体得到稳定。当滑坡较为严重时，采用排水、削坡等措施 己不足以防治，而在条件适合时，采用抗滑桩整治滑坡往往具有施工简单、 速度快、工程量少和投资小的优点，而且可以和重力式结构灵活地配合使 用。因此作为一种有效的治理滑坡的工程措施，抗滑桩在国内外的滑坡治 理中得到了广泛的应用。它是在滑坡治理中应用得最多的工程结构物。第七，注浆钢花管桩注浆钢花管技术是通过注浆技术，将水泥浆液渗透进边坡的岩土体 中，进而有效改善岩土体的物理力学性能指标，提高边坡自身的抗滑能力。注浆后钢花管留在边坡内，给边坡提供一定的锚固或阻滑作用。两种作用
13、 结合起来能够有的提高边坡的安全稳定系数。注浆钢花管技术的施工技术 步骤包括：首先，钻孔。其次，钢花管制作和安装。再次，一次注浆。 最后，二次劈裂注浆。第八，斜式排水管以及急流槽斜式排水管技术是通过在路基内部打入周身钻出渗水孔、有高强尼龙 网包裹并与水平面成3%仰角的PVC排水管，使路基中的水分渗入到排水管 并流出。沿路线纵向按要求长度设置一道急流槽，路缘石汇集的路面水通 过急流槽直接排出路基外，防止路面水在边坡漫流而渗入坡体。急流槽采 用M7. 5水泥砂浆砌筑，片石强度不低于30Mpao防滑平台的水平间距应该 控制在2m左右。第九，桩锚支护桩锚支护不仅适用于边坡稳定加固处理，还可用于深基坑支
14、护，码头、 堤坝、桥梁、山体滑坡的支护，具有广阔的应用前景。桩锚支护具有安全 稳定性高，施工界面美观及施工简便可行的特点。桩锚支护在边坡稳定加 固方面取得了较好的效果。在桩上增设锚杆后，明显减小了护坡桩的自由 长度，同时。由于锚杆可承受较大的拉拔力，从而减小了桩身和基础的荷 载，可大幅度减小桩的断面，降低了边坡支护的造价。桩锚支护的施工步 骤：测量定桩位一人工挖至设计深度验孔钢筋笼吊放到位一一 浇灌混凝土一一振捣一一成桩一一剔凿桩头挖土方至连梁底标高一 一锚杆放线定位一一钻机就位一一校正位置及角度一一钻至设计深度一 放置锚杆钢筋压力注水泥浆一一连梁、腰梁施工安装锚具一一 张拉锁定。施工时必须做
15、好相应的排水系统，以防止积水，避免水软化地 基不利影响。基坑底部设排水沟，沟底坡度1%，沟宽300mm,最浅处深 度200 mine边坡上采用PVC管做泄水管，泄水管的直径为100 mm,外倾 坡度为5% ,间距2m,梅花状布置。墙后增设滤水层及隔水层。第十，浆砌片石护坡、笼石为了能够有效保护坡面，防止地面水对路基边坡的冲刷，在边坡病害 较严重路段宜采用浆砌片石护坡。护坡采用M7. 5浆砌粗料石砌筑，其下 部直接砌筑在笼石表面上。为保证路基土不会随地下水的渗流而从坡面流 失，坡后原有松土应按要求翻夯击实，回填卵石并分层夯实。为保护坡脚 不受水流淘刷，在浆砌片石护坡坡脚放置笼石，兼做护坡基础。所
16、编笼通 常采用镀锌铁丝，网孔为六角形，孔径为10cm。石笼基底应大致平整，较 小孤石应予清除。笼、石安置做到位置正确，搭叠衔接稳固、紧密，保证 其整体作用。笼、石顶面高出水位20cmo五、结束语公路路基边坡的稳定性一直是公路工程人员重点关注并着重解决的 问题。公路边坡是否稳定直接关系到工程的施工进度、施工安全，还会影 响到口后的公路安金运营。此外，路基边坡的稳定也会给公司利益和人民 生活安全带来严重影响。文中对山区公路边坡稳定性理论分析和防治技术 进行了分析研究，为公路边坡的施工和治理提供理论基础，希望在公路边 坡施工中要加强公路边坡稳定性的监测和防治工作。参考文献：1周平，李铀，朱长歧.高速公路边坡稳定性分类研究J.中南公路工程，2005.2曹忠.山区高速公路建设中的边坡治理技术J.企业技术开发,20
