黄土地区公路施工过程中,应该如何处治以避免滑坡?

随着国家交通行业的持续发展,在黄土地区尤其是在黄土滑坡地区已开展大量的公路建设,但由此诱发的滑坡灾害频繁发生,这给各参建单位和交通沿线的居民造成极大的威胁和重大的损失。现从黄土滑坡的失稳机制分析,列出黄土地区路基、桥梁、隧道施工中的常规处治措施。

一、黄土滑坡的失稳机制

在公路施工中常需要在斜坡上切坡与加载,若缺乏相应稳定斜坡的措施,将致使斜坡产生变形破坏、滑动面变弱甚至失稳滑动。黄土对水十分敏感,在浸水和饱水状态下,体积膨胀,迅速崩解,甚至泥化为流塑体,力学强度尤其是抗剪强度急剧降低,容易导致斜坡变形破坏。因此,公路施工中切坡与加载,施工用水对斜坡稳定性的影响主要表现在:

(1)前缘切坡削弱了阻滑力,比如挖取建筑材料、修渠建路、坡脚开挖等切坡改变了斜坡固有的自然状态,减少了保持坡体稳定的抗滑段。斜坡前部失稳破坏,坡体应力在坡脚处集中,斜坡后部在卸载后产生拉张裂缝,致使坡体分级或整体滑动。

(2)斜坡后缘加载增大了滑动力,再加上施工中部分地方堆放建筑材料等加载改变了坡体应力状态 ,使斜坡体下滑力增加 ,致使斜坡失稳滑动。

(3)公路施工用水对滑坡的影响,主要表现在施工用水随意排放、更改当地水系等引起地下水位上升,增加了滑坡地带的地下水量,使斜坡土体自重增加,从而诱发滑坡的产生。

此外,路堑开挖大爆破、大型振动压路机的高频强振、施工用水渗入滑动面等因素使滑动面更加软弱、抗滑力降低。这些不规范的工程活动破坏了地质环境的天然平衡,遇强降雨时滑坡灾害将更易发生。

二、路基施工的处治措施

滑坡地段路基宜在旱季施工。路基主体工程施工前,必须先按设计要求做好滑坡区内及周边地面的排水工程,封闭地表裂隙防止水流入滑坡体内。对正在活动的滑坡,应先通过设计工程措施及时防止继续恶化使滑动趋缓,再集中力量依序尽快施工。在滑坡体上施工,应设测点随时监测滑坡体的动态变化情况,以便于及时采取安全措施。

深路堑开挖应分层开挖,自上而下进行,严禁掏底开挖。对于老黄土需要爆 破时应控制单次爆破的规模,避免诱发滑坡。边坡开挖后,观察土层的走向及节理发育情况,分析产生滑坡的可能性,如发现路堑边坡有变形迹象时,不可随便刷方,宜采取应急的合理减重措施,并立即研究处理措施。尽快砌筑排水沟、坡脚挡墙,防止雨水冲蚀坡脚导致边坡崩塌。

路堑弃土、路堤填筑材料应避免堆放在滑坡体后缘而加大后缘重量导致滑坡失稳。同时路堑开挖后弃土形成的土体与原地表会形成软弱的滑动面,当水渗入后,极易失稳,需在坡脚修筑挡土墙。

三、桥梁施工的处治措施

桥梁施工场地应避免布置在滑坡体后缘,场地应做好防水措施。在桥梁基础施工中,明挖扩大基础开挖应合理确定基坑坡率或支挡措施,开挖完毕立即浇灌砼封闭基底。桥墩桥台施工出地面后立即回填基坑。对于桩基施工,当无地下水时应优先采用较为经济的挖孔桩。采用钻孔桩时,泥浆池的位置应远离坡体后缘,禁止施工用水直接冲刷边坡。桥台锥体填方量大,坡度陡,锥坡坡脚须修建挡土墙。

四、隧道施工的处治措施

隧道施工时,隧道进出口一般设于山高沟深、地势陡峻地段,隧道洞口开挖后,植被严重破坏,土体的应力突然释放 ,再加上隧道爆破的扰动,尤其是在强降雨的作用下,土体在短时间内易丧失自稳能力。隧道进出口路堑及仰坡极易发生滑坡。同时隧道洞口施工场地狭小,再加上人员、设备集中,滑坡处治措施极为重要。所以隧道在开挖时,必须对隧道进出口土体预先采取超前注浆喷锚等支护措施 ,开挖后立即修建支挡结构物。由于隧道排水量大,必须将隧道排水引入当地排水系统。场地布置应按人员、机械、材料的重要次序,兼顾施工方便的原则进行合理布置。同时建立洞口施工监测系统,做好灾害预测预报工作。

综上所述,公路施工对黄土地区的滑坡有着重要的影响,如果在施工过程中稍有不当将会造成滑坡灾害的发生。因此,在黄土地区尤其是黄土滑坡地区修建公路时,要提前考虑滑坡的处治措施,以避免诱发滑坡灾害发生。

本文转载自中国交通建设监理杂志 / 董永龙 ,原文链接:

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