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来源:职称驿站所属分类:交通运输论文 发布时间:2012-08-16浏览:26次
论文概要:随着我国高速公路建设的迅速发展,我国高速公路网基本上已经形成,七纵七横的高速公路横贯中国大陆,为中国的经济建设做出了巨大贡献。高速公路飞速建设的同时,也对施工条件提出了较高的要求,尤其是高速公路的施工,本文通过京珠高速公路的实际施工状况,详细分析公路路基边坡的破坏形式及原因,并从高速公路边坡设计,施工,养护等各个方面作出详细分析,提出切实可行的解决办法,保证了高速公路边坡的稳定性。
关键词:边坡稳定,滑坡,植被养护,锚索
目前,高速公路以其特有的优势成为我国重要的交通手段,纵观世界,各个国家的总建设长度已经突破40多万米,而高速公路建设排名前五名的分别为美国,中国,加拿大,德国,法国,这五个国家的总建设路长超过23万米。本文通过实际施工情况以及对世界处理边坡危害实例的分析,详细介绍了公路边坡的防护方法,以保证路基的稳定和防治各种路基病害。京珠高速公路粤境甘塘至大镇段工程是国道“两纵”主干线的重要组成部分,系广东省“九五”期间公路重点建设项目。广东省晶通公路工程建设集团有限公司总承包甘塘至华子山段(28.974km)及靠椅山至大镇段(34km)共计62.974KM土建工程,本工程于1998年5月l目正式开工,工程开工依始就面对粤北多雨、山岭重丘区地形地质复杂的困难,以及部分施工图设计方案的变更:98年底再次变更将路基宽由28.5m加宽至33.5m,给施工带来困难:1999年3月在大部分路基基本成型的情况下,暴雨造成全线出现28处边坡滑坡,从而导致施工受阻,经再次调整设计后,增加高边坡防护工程。在各级领导的关心支持下,在省厅监督站的严格监督规划下,经业主监理的共同努力,总承包与各分包施工单位的艰辛施工,于2000年12月28日基本建成。在实际施工过程中大量利用锚索框架抗滑桩等施工方法有效的处理边坡病害。
一、高速公路的边坡形式
1.基本资料
京珠高速公路粤境甘塘至大镇段(K108+210.815-K185+000),本路段起于韶关市武江区西联镇甘塘,起点桩号为K108+210.815,向南经三王石村,翻垭口后于上坝村东跨北江在六合村以西翻越垭口后沿北江展线,南行经马坝河、朱屋、下零以西,在田心设曲江互通,跨西线公路后在清风亭跨京广铁路,经乌龟屯以西,沿矿区铁路南行经百公前西侧,翻越垭口后沿凉沙公路西侧山坡面行至华子山高架桥头;(路线于华子山村跨越凉沙公路和拦泥坝泄洪道后,在大宝山矿区索道筛分厂附近设大宝山隧道穿越大宝山进入翁源县境,经水晶洞村后设靠椅山隧道穿越靠椅山),路线沿阳河东岸南行经罗河村,南行穿五龙岭隧道经练屋,于翁城西墨岭设翁城互通,路线向南于大镇东1.5KM跨改建的1911省道设大镇互通,本段终于K185+000,本路段地处粤北地区,属山岭重丘区,地形、地貌成鸡爪形,沟壑纵横,多山谷低洼:地势延绵起伏,地形变化频繁,岩性以页岩、灰岩、花岗岩为主,风化严重,并有喀斯特(溶洞)地带、劣质煤层等不良地质出现,给工程施工带来极大困难,本高速公路边坡的地质灾害类型大致有地面沉降崩陷、崩塌、滑坡等。全路段处理了28个不稳定边坡。
2.边坡形式
高速公路的分类方式有很多,可根据成因、岩土性质、边坡高度等因素进行分类。一般来说根据人工的改造程度可将高速公路边坡分为自然边坡和人工边坡,而根据边坡土质情况的不同,又可以将高速公路的边坡分为土质边坡和岩质边坡。本工程根据收集的设计、施工、竣工及监测等资料分析,K108+210.875-466、K111+730-112+260、K113+460-810、K113+908-K114+320、K114+550-870、K116+000-466、K120+220-450、K120+864-K121+265、K125+680-K126+110、K127+420-760、K135+328-613、K135+900-K136+320、K137+000-200、K151+747.89-K152+175、K153+000-K154+200等28个边坡施工时发生过边坡滑动现象,致使牵引段堑顶开裂,延长出50-150米不等长度,缝宽0.15-0.65米不等宽度,而此次发生事故的边坡形式大多是土质边坡。
3.边坡稳定性的构成
在京珠高速公路建设过程中,不可避免地要大量开挖和填筑路基,形成大量的人工边坡。而这种公路边坡坡比不能太陡,但也不是越缓越好,本工程队根据实际地形、水文等条件的影响将填方边坡设为1∶1.5~1∶2坡度,这种坡度的人工边坡在其形成过程中,岩土体内部原有的应力状态随着改造过程的进行而形成纵向性的放射应力,这种应力可以使边坡的滑动系数随着应力的增大而降低,从而最终引起应力的重新分布和应力集中等效应。本工程充分运用地质力学综合分析等方法对边坡的稳定性做出定性的判断,尤其是要判明边坡的整体稳定性问题。使一些边坡经过自身的调整而形成稳定性边坡,另外使一些不能通过应力调整而形成的失稳边坡,则采取有效措施,使其成为稳定边坡。
二、高速公路边坡病害产生的原因
1.滑坡
滑坡一般指斜坡(小于30°)或边坡上的岩土体在重力作用下沿一定的软弱面向下前方整体滑动的现象。滑坡是在重力作用下,物质由高处向低处的一种运动形式。因此,滑坡“滑动”的速度受地形坡度的制约,即地形坡度较缓时,滑坡速度较慢;地形坡度较陡时,滑坡速度较快。本工程一些路段边坡为土质边坡,而在地质构造方面上,坡体表面又全为风化岩,岩性脆弱,在地质构成方面上属于节理裂隙发育,易形成贯穿性横向张性裂缝,从而使上部失去支撑而产生变形滑动,这种变形滑动在没有推力作用下,滑动缓慢,道路施工人员一般会及时发现,如果失去平衡的坡体岩土,在上部岩土挤压力的作用下,下部岩土体产生变形,滑动速度加快,滑体的表面此时产生波浪形起伏,这种滑坡不易被施工人员发现,且多发生于边坡下部土质松动,上部土质超载的路段。京珠高速公路发生的部份滑坡,原因就是因为大雨导致事发路段的山体土质含水量过大,下部土质的荷载力小于上部土质,在水流作用下产生了山体滑坡。
2.崩塌
高速公路边坡崩塌是指整体岩土块脱离母体并突然从较陡的斜坡上崩落下来,并顺斜坡猛烈翻转、跳跃,最后堆落在山脚。规模大的叫山崩,规模小的叫塌方;悬崖陡坡上的个别岩块突然下落,称为落石;它有突发性,危害较大的特点。2010年10月26日,台湾高速公路三号线花莲段,因前几日台风影响,造成高速公路边坡失稳,大陆旅游团恰巧经过事发地段,边坡旁巨石滚落,砸在经过此地的旅游大巴,造成旅游团多人遇难。事后调查,造成这起事故的主要原因就是三号高速公路地形复杂,边坡设计不合理而又遭遇恶劣天气,使边坡上方岩石脱落,最后滚落在三号高速公路上。
3.泥石流
泥石流是指斜坡上或沟谷中含有大量泥、砂、石的固、液相颗粒流体奔腾冲泻的现象。泥石流多发生在山区或者沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。泥石流多发生在降雨量大得季节,一般来说南方高于北方,东部高于西部。造成高速公路发生泥石流的主要原因有开发不合理,使原有山体结构发生根本性转变。其次为不合理的弃渣,使原有开阔路段遭到淤积,如1972年一场大雨暴发了矿山泥石流,冲出松散固体物质约10万立方米,淤埋成昆铁路300米和喜(德)-西(昌)公路250米,中断行车,给交通运输带来严重损失。
4.错落、流坍、冲刷
错落、流坍、冲刷这三种破坏方式一般同时出现,这三种破坏常自坡脚或含水量最大处开始,规模较小无明显的滑坡,多见于粘土或粉土的新路堤和大雨后发生。高速公路因路基为土质且受到大雨冲刷严重,一些路段开始出现错落,随着土质流动性的增大,开始出现流坍的现象,当土质粘结力值小于纵向承载力时,就会出现冲刷的现象。
三、主要解决方法
1.植被防护法
植被护坡作为一种护坡大防护工程技术,人们从护坡的理论和技术应用两个方面进行研究,本建筑公司对该施工地段通过绿化施工进行边坡防护和绿化。在选用绿化苗木时,一般选用中小灌木或吸水量好的孤木等,在绿化布置时,采用铺草皮、种草和植灌木等多种形式进行交叉种植,最终形成绿化覆盖网,利用植被根系发达,粘聚土壤能力强的特点,发挥植物根系对边坡的覆盖作用,加固作用,保护路基边坡免受大气降水和地表径流的冲刷。在植物品种的选择上,要根据当地土质、气候、地理环境的特点,选择适合当地繁衍,成活率高、生长快的花草树木。本段高速公路根据广东地区气候特点,选用高山榕、勒杜鹃、小叶榕爬山虎等多种绿化植物,并在其之间满铺草皮。
2.锚索防护法
岩土锚索技术是把一种受拉杆件埋入地层中,以提高岩土自身强度和稳定性的一种工程技术。本段高速公路在跨越狗山等淤泥质土地段时,就采用锚索的方法。在施工时,用钻头均匀钻孔,成孔后,往孔内浇筑高强度水泥砂浆,然后通过锚索,将力传给高速公路混凝土框架上,使高速公路与不稳定地基形成稳定整体,确保边坡的稳定,防止构造裂隙进一步发展,从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。
3.抗滑桩锚固:
抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。但对正在活动的滑坡打桩阻滑需要慎重,以免因震动而引起滑动。抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态。
总结
综上所述,高速公路在国民经济建设中起到重要的作用,而边坡的稳定是保证其正常使用的前提。因此,在日常施工时,必须杜绝高速公路边坡出现滑坡、崩塌、泥石流、错落、流坍、冲刷等灾害现象,同时采用植被防护与锚索防护抗滑桩锚固等多种方法对边坡进行保护,从而保证了公路的总体质量。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.GB50086-2001,锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].2001.
[2]李聚金,蒋楚生.预应力锚索技术在滑坡治理中的应用.滑坡文集(第十一集)[R].北京:中国铁道出版社,1994.
[3]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,2007(26)
《高速公路边坡病害处理及施工工艺》
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文章名称: 高速公路边坡病害处理及施工工艺
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