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【公路常识中篇】公路路基边坡滑坡防护设计和预防

添加时间:2020-12-08 08:50:26

【公路常识中篇】公路路基边坡滑坡防护设计和预防

 

来源:网络 公路路基基本知识.内容包括:公路路床;公路路堤;公路路基压实;影响公路路基稳定因素;公路路堑;公路路基沉陷;公路路基沿山坡滑动;常见的防止滑坡;公路护栏;公路路基排水;中央分隔带排水及护坡道;公路路基防护;干、浆砌片石护坡;锚杆铁丝网喷浆护坡; 冲刷防护等,本文分为上中下三篇,请耐心看完:

 

滑坡地段公路路基

滑坡是指在一定的地形地质条件下,由于各种自然的和人为的因素影响,山坡的不稳定土(岩)体在重力作用下,沿着一定软弱面或带作整体的、缓慢的、间歇性的滑动变形现象。 滑坡是山区公路的主要病害之一,对山区公路建设和交通设施危害很大,勘察工作繁重,防治工作艰巨,对大型滑坡应尽量绕避。当路线绕避困难,或经济上显著不合理而又必须通过滑坡时,应根据滑坡规模的大小,进行具体方案选择,采取综合治理,并力求根治。

 

滑坡的形式主要有:浅层流动性滑坡,小规模圆形滑动,大规模的圆形滑动,岩石滑坡。


【公路常识中篇】公路路基边坡滑坡防护设计和预防(图1)

 

滑坡地段公路路基防治措施

 

防治路基滑坡的主要措施:

1、地面排水措施。包括设置环形截水沟;布设树枝状排水沟;平整夯实滑坡体表面的土层。

2、地下排水措施。包括设置支撑渗沟;修建边坡渗沟;设置截水渗沟;设置暗沟;设置平孔排水;设置渗水隧洞等。

3、 对于推动式滑坡或由错落转化的滑坡,可采用减重与反压措施。

4、 采用支挡工程整治滑坡。包括:抗滑片石垛;抗滑挡土墙;抗滑桩和锚杆等。

 

崩坍与岩堆段公路路基防治

崩坍一般是指岩崩与坍塌的总称。在陡峻山岭地区修筑公路,由于地质历史与地质背景的不同,以及当地地形、气候、岩性、地层构造的特点、地震作用和人为因素的影响,斜坡上常遇到不同程度的崩坍现象,崩坍对路基稳定的危害是不容忽视的。在公路勘察中应对崩坍作出预测和稳定评价,以采取有效的防治措施。

 

岩堆则是指陡峻山坡上,岩体崩坍物质经重力搬运,在山坡坡脚或平缓山坡上堆积的松散堆积体。在岩堆地段修筑路基,必须采取有效的防治措施以求稳定。

 

崩坍与岩堆地段修筑路基应采取以下防治措施:

1、设置封面或护面墙以阻止岩石表面风化发展,防治零星碎落;

2、清除山坡或边坡坡面崩落的岩块,并放缓边坡; 

3、在基岩破碎严重,落石经常发生的路段,采用拦石墙与落石槽等拦截构造物;

4、对在边坡上局部悬空的岩石,可视地形和岩层情况采用钢筋混凝土立柱或水泥砂浆片石支顶;

5、当边坡为软、硬岩层相间的地层,软岩部分风化严重形成凹壁时,可采用内部干砌片石,表面水泥砂浆砌片石嵌补;

6、对有软弱结构面而易引起崩坍的高边坡,可采用锚杆喷射混凝土护坡,防止软弱结构面的张开和扩大。

7、当崩坍量大,发生频繁而设栏截构造物有困难时,可采用明洞、棚洞等遮挡构造物。

 

泥石流地区公路路基及防治

泥石流多发生在山区,路线通过泥石流沟时,应对地貌特征、泥石流的规模、危害程度、流体性质、物质组成、发展趋势等沿沟进行实地调查,掌握泥石流的具体情况,以确定适合的防治措施。

 

对于穿过泥石流沟的路基应采取以下防治措施:

跨越措施

采用桥梁、涵洞、过水路面、隧道、渡槽穿越泥石流沟。

排导措施

在桥涵进出口段设置排导沟,以减缓泥石流对路基的冲击。

拦截措施

1、在泥石流沟内设置拦挡坝,防止泥石流沟床下切,山坡滑坍和携带的冲积物危害路基。拦挡坝可用片石、混凝土、石笼、土等材料砌筑。坝顶应采用平顶式,当两端岸坡有冲刷可能时,应采用凹形。

2、对于流石较小,大石块含量少的小型泥石流沟可设置格栅坝拦截。格栅坝可用钢轨、钢绳、粗钢筋或钢筋混凝土构件筑成。

水土保持措施

在泥石流范围内可采用水土保持或其它稳定山坡的措施。水土保持可与当地规划相结合,广泛植树造林、封山育林、平整山坡、修筑梯田、合理放牧,并视具体情况修建地表排水设施,使泥石流病害得到逐步治理。


【公路常识中篇】公路路基边坡滑坡防护设计和预防(图2)

 

岩溶地区公路路基及防治

石灰岩等可溶性岩层,在流水的长期溶解和剥蚀作用下,产生特殊的地貌形态和水文地质现象,统称为岩溶。岩溶对路基的危害,一般为溶洞顶板坍塌引起的路基下沉和破坏;岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏;反复泉与间歇泉浸泡路基基底,引起路基沉陷、坍塌或冒浆;突然性的地下涌水冲毁路基等。

 

防治措施包括以下几方面:

1、对路基上方的岩溶泉或冒水洞,宜用排水沟截流至路基外。对于路基基底的岩溶泉或冒水洞设置涵洞将水排除。

2、对于路堑边坡上的干溶洞,洞内可用片石堵塞,洞口用干砌片石铺砌,砂浆勾缝或浆砌片石封闭。对位于路基基底或挡土墙基底的干溶洞,当洞口不大,深度较浅时,宜予回填夯实;当洞口较宽及深度较大时,采用桥涵跨越;当干溶洞顶板太薄或岩层较破碎时,可炸除后回填,或设桥涵跨越。

3、为防止基底溶洞的坍塌及岩溶水的渗漏,应采取如下加固方法:

①洞径大,洞内施工条件好时,宜采用浆砌片石支墙,支柱及码砌片石垛等加固。

②深而小的溶洞不便于洞内加固时,可采用石盖板或钢筋混凝土盖板加固。

③对洞径小、顶板薄或岩层破碎的溶洞,可采用爆破顶板用片石回填加固。

④对路基范围内的地表塌陷,如基岩未露者,采用粘土回填夯实;如基岩露出并见空洞洞口时,先用大块石堵塞洞口,再用粘土回填。

⑤对溶洞埋深较浅,洞顶板较薄而洞径又大的地段,采用压浆加固。


多年冻土地区公路路基

凡是土温等于或低于0℃,且含有冰的土(石)称为冻土,这种状态保持二年及三年以上者称为多年冻土。多年冻土按其状态分为:坚硬冻土、塑性冻土、松散冻土。

 

路线通过多年冻土地区,路基应尽量采用路堤形式,其最小填土高度应满足防止翻浆和冻胀的要求,在采取保护多年冻土和限制多年冻土融化深度地段,还应满足防止热融沉陷及控制热融沉陷的要求。路基的排水设施应尽量远离路基坡脚,以防止水流及其渗流影响冻土上限的变化。路基填料应选用保温隔热性能较好的土。以保证路基的强度和稳定性。

 

黄土地区公路路基及防治

黄土是一种以粉粒为主、多孔隙、天然含水量小,呈黄红色、含钙质的粘质土。天然黄土一般具有垂直节理,黄土陡壁多呈直立的特性,因此黄土路基挖方边坡常设计成陡坡。黄土在天然状态下具有多孔性和湿陷性,对地基应进行灌水预先浸湿以及对基底重型压实、强夯、挤密灰土桩等方法进行处理。对于路基的排水与防护工程,其设计要点是:防冲、防渗和有利于水土保持是目的,早接远送是措施,处理好进出水口是关键,否则会引起土体滑塌,坡面产生冲沟。


【公路常识中篇】公路路基边坡滑坡防护设计和预防(图3)

 

黄土地区的路基病害主要是黄土陷穴和湿陷。黄土陷穴是黄土经水冲蚀与溶蚀所形成的一种特殊物理地质现象,它对路基的危害较大。黄土陷穴的处理方法和适用条件如下:回填夯实用于明穴;明挖回填夯实用于埋藏浅的暗穴;支撑回填夯实用于埋藏较深的暗穴;灌砂用于小而直的暗穴;灌泥浆用于大而深的暗穴。

 

湿陷性黄土一般是大面积分布的,处理费用较高。黄土湿陷性对于一般等级公路可局部处理,对于高速公路、一级公路影响较广,因此应完善排水系统,并对路基附近现有的灌溉、排水设施进行处理,防止渗漏。

 

膨胀土地区公路路基

膨胀土系指土中含有较多的粘粒及亲水性较强蒙脱石或伊利石等粘土矿物成份,它具有遇水膨胀,失水收缩,是一种特殊膨胀结构的粘质土。膨胀土路基,很难保证其稳定性,一旦病害发生,治理困难,耗资巨大,因此对膨胀土地区,进行路基设计时一般应与桥梁、隧道方案技术经济比较,择优选用。

 

深堑边坡稳定性检验

对于膨胀土地区路基,深路堑边坡要进行稳定性检算。深路堑边坡坡度可参照工程地质、水文地质和环境地质相似条件下同类型膨胀土稳定的边坡进行设计。对于高速公路、一级公路的路基,应结合膨胀土斜坡破坏类型,路堑边坡形式及水文地质条件,考虑膨胀土变动强度与强度衰减的特性,对深路堑边坡进行稳定性验算。

 

土质均匀且无节理面时,可按圆弧滑动面法验算。土质较薄,土层与岩层间存在软弱层时,取软弱层面为滑动面进行验算。层状构造的膨胀土,如层面与斜坡斜交且交角小于45°时,应验算层面的稳定性。验算稳定性,应取土体沿滑动面饱合状态时的抗剪强度值,稳定安全系数可取1.2。

 

盐渍土地区公路路基及防治

路线通过盐渍土地区时,应查明沿线不同类型盐渍土的分布范围、含盐特征及地面水、地下水等情况。在盐渍土地区修筑公路宜以路堤通过,当受条件限制采用路堑时,应进行超挖并回填渗透性土。对填方路基,盐渍土路基高出地下水位的最小高度应根据盐渍土的类型,公路等级,路面要求,结合毛细水上升高度、冻胀深度及安全高度三个因素确定。盐渍土地区路基应进行合理的排水组织设计,保证排水畅通,防止因积水使土中盐渍发生不利的变化。

 

盐渍土路基防治措施主要包括排除地面水,提高路基,换填渗水性土,铲除地表盐渍土、设置毛细水隔断层等防治措施。修筑的高速公路、一级公路的路肩及边坡均应采取加固措施,或加宽路基以保证路基的有效宽度。

 

干涸盐湖地段公路路基

路线通过干涸盐湖地段,应查明岩盐的种类、工程性质、溶蚀情况及地下水位、含盐特征等,以采取相应工程措施和排水设施,保证路基的强度和稳定性,防止冻胀、翻浆及盐胀危害路基。

 

干涸盐湖地段的高速公路、一级公路应分期修建,其它等级公路,可采用低路堤的路基横断面形式,可利用岩盐作为填料,路堤高度不宜小于0.3m,路堤边坡坡度可采用1∶1.5。当盐湖地表下有饱和盐水时,应采用设有取土坑及护坡道的路基横断面。当地表有溶蚀、溶沟、溶塘时,应用填料填补,并洒饱和盐水,分层夯实。


【公路常识中篇】公路路基边坡滑坡防护设计和预防(图4)

 

风沙地区公路路基及防治

风沙地区是沙漠和沙地的统称,在我国分布范围较广,主要集中在内陆干旱,过干旱地区。

风沙地区的主要特征为:

气候干燥,降雨量小;

温差大,冷热变化剧烈;

风大,沙多;

土中含易溶盐多;

植被稀疏、低矮。

基于上述特征,风沙地区的公路病害主要是沙埋和风蚀,两者之中又以沙埋为主。沙埋主要有两种情况,其一是风沙流通过路基时,由于风速减弱,导致沙粒沉落、堆积、掩埋路基;其二是由于沙丘移动而掩埋路基。风蚀是路基在风沙的直接吹蚀下,路基上的沙粒或土粒被风吹走,出现路基削低,掏空和坍塌等现象,从而引起路基的宽度和高度减小。

 

防止沙害的措施:

1、为防治沙埋,路基设计时,应根据风沙地貌的特点,风沙运动特征,风向、风力、路线与风向的交通等选择合理的路基横断面形式。

2、对路肩、边坡坡面和平台进行全面防护以防止风蚀。

3、在风沙流比较严重的地区,为根治沙害,除对路基本身进行防护外,还应在路侧建立完善的防沙体系,包括整平带、防护带和植被保护带等。

4、对填方路基设计成流线形,有利于风沙流顺利通过路基,减轻积沙的危害。

5、路侧防沙工程可概括为固、阻、输、导四种类型。“固”,主要指植物固沙和设置立式沙障、植物固沙是防治沙害的根本措施。“阻”,主要指拦截风沙和限制积沙移动;阻沙沙障一般可分为墙式、堤式、栅式、带式四类。“输”,主要指通过增强风力或改变地表面性质,使过境流沙顺利通过路基而不产生堆积。“导”,是指在路基迎风侧采用导沙措施,借助风力作用,改变风沙流或沙丘的移动方向。


【公路常识中篇】公路路基边坡滑坡防护设计和预防(图5)

 

雪害地段公路路基及防治

我国对雪害防治的研究取得了丰富的经验,通过长期野外观测及风洞横模拟和现场大型防雪工程试验,系统地收集了当地风雪流形成的因素和射空分布,同时提出了针对性的防治措施。

公路雪害有积雪和雪崩两种形式。积雪包括自然积雪和风吹雪;雪崩是指在重力影响下,山坡积雪的崩塌。公路防治雪害主要防治风吹雪和雪崩,自然积雪一般不采取工程措施,当路面积雪厚度较大,造成行车困难时,可采用机械除雪,或用除雪剂除雪,除雪剂主要指氯化钙、氯化纳、氯化镁等。

 

防治雪害的措施:

1、路堤设计时,使路堤高度大于当地最大积雪深度。路线纵坡设计满足风雪流在公路上顺利通过,减少或避免路面上积雪。

2、高速公路、一级公路的中央分隔带内不设置有碍风雪流通过的设施。

3、种植防护林。

4、采用防雪栅。

5、设置密闭式或透风式下导风板。

6、在山坡上洞等高线修筑水平台阶,稳定山坡积雪,防治小型雪崩。

7、修筑防雪走廊、隧道等遮蔽建筑物。


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