道路边坡稳定分析性及防护体系分析_论文发表__墨水学术,论文发表

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:189

副标题#e#
　　道路边坡稳定分析性及防护体系分析
　　韦卉
　　（南宁市城市建设投资发展总公司广西南宁530012）
　　摘要：如何选择适当的边坡保护形式以提高边坡稳定性，已成为道路建设急需解决的重要研究课题之一。本文针对边坡稳定性的影响因素和分析方法进行探讨，并对边坡防护体系谈一些看法。
　　关键词：边坡稳定性防护体系分析
　　随着我国经济的持续稳定发展，城市正在快速的膨胀和扩张，我国城市道路建设正在飞速的发展。城市道路虽然提升了各个城区的交通能力，但由于受各城区地质条件的限制，加上雨水的冲刷，使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故，例如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失，对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。如何选择适当的边坡保护形式以提高边坡稳定性，已成为道路建设急需解决的重要研究课题之一。本文针对边坡稳定性的影响因素和分析方法进行探讨，并对边坡防护体系谈一些看法。
　　一、边坡稳定性影响因素
　　当边坡成型后，多会受到自然环境或人为环境的影响，导致边坡稳定性减低，造成崩塌破坏。边坡失稳的原因大致可以分为潜在影响因素和诱发影响因素两类。
　　1、潜在影响因素
　　（1）地形因素：现今地形的呈现多是由自然或人为因素所造成，在地形的表现上包括坡高、坡宽、坡度及坡向等。而这些因素将决定边坡建成后会受到环境的影响程度。坡度对边坡的影响最直接，坡度过大不利于植物生长且边坡组成成分如土壤及岩石就容易失去力学平衡，造成边坡失稳，最后可能引发严重土壤侵蚀或山崩等边坡破坏，因此一般坡度愈大，边坡稳定度愈低。
　　（2）地质材料因素：边坡主要由单一或多种地质材料所组成，材料特性的优劣，将直接影响边坡的稳定性，地质材料的组成成分包括矿物的种类、组织、胶结状况、成岩时间等，其外在的表现则为岩性、土壤种类、力学强度及抗风化能力。
　　（3）地质构造因素：地质构造是影响边坡稳定性最主要的因素之一。当岩体中存在不连续结构面如层面、节理、劈理、片理、剪裂带及断层等，会使岩体成为不连续或破碎的岩石，降低岩体强度或提高受风化的影响，而此不连续结构面的存在也容易发展成破坏滑动面，提高边坡的不稳定性。一般而言，不同的坡型其稳定性由好到坏为斜交坡、逆向坡与顺向坡。因此地质构造的方向性、分布密度、分布大小及性质的不同，将对边坡稳定产生相当的影响。
　　2、诱发影响因素
　　（1）环境因素：由于环境因素涵盖范围较广，下面主要针对降雨、地下水、风化与侵蚀作用及地震等对边坡稳定性造成的影响，逐一加以介绍。
　　①降雨：水是造成边坡破坏的主要因素之一，由于降雨后易使地表材料软化降低强度，并增加孔隙水压，降低边坡稳定。有学者指出对自然边坡最不利的环境因素是持续性的暴雨，易造成坡面侵蚀与坍塌。同时雨水通过渗透作用会促使地下水位升高，导致边坡失稳。
　　②地下水：地下水对边坡造成的不利影响包括：水压作用于垂直裂缝，产生水平推力，使得岩坡或土坡被推向下方；浮力作用于潜在滑动面之上，使得有效正应力减小，降低该面的摩擦力；对页状矿物，尤其是黏土矿物，产生润滑作用，使的抗滑动的能力降低；改变物理及化学性质，使得岩质、土质变坏，降低强度，使得边坡失稳。
　　③风化及侵蚀作用：边坡岩石风化后，强度大幅降低，易使护坡作用降低，导致侵蚀量增加，然后新鲜的岩层再次暴露，进一步被风化与侵蚀。
　　④地震：地震产生的地表加速度会使边坡下滑力增加，抵抗力减小，同时地震释放的水平震波易使缺乏抵抗横向剪力作用的边坡发生破坏。
　　（2）人为因素：因人为活动造成边坡失稳的影响因素称为人为因素，如道路开挖、山坡地开发、爆破、采矿及开垦等。
　　①#p#副标题#e#山坡地不当开发：目前山坡地不当使用会造成地形和自然植被的改变，边坡坡度因挖、填而变陡，加上自然植被乱砍乱伐，导致边坡失去水土保持的功能，加速边坡崩塌事故的发生。
　　②不当加载：当边坡在坡阶或坡顶上有不当加载时，将导致下滑力增加，当超过自身及保护设施所能提供的抵抗力时，将容易形成边坡破坏。
　　③大量挖填方：在坡地开发中，常将边沟回填以利开发，而此填方区若未滚压密实，土体内部会较松散，因此易产生不均匀沉陷或变形。当填方区上方有建筑物时，将造成龟裂、位移、歪斜或倾倒等灾害。
　　④坡脚不当开挖：坡脚开挖可能使岩体的抗剪强度降低，当受到其它因素触发，则有立即发生破坏的可能。⑤边坡防护不当：一般坡地开发均需符合水土保持规范，按规定进行边坡生态防护，或增设排水系统和挡土设施等。当这些边坡防护施设不当或维护不良时，将会直接影响边坡的稳定性。
　　二、边坡稳定性分析?
　　对于大型或地质条件复杂的边坡，其稳定性分析一般分为两个阶段进行。第一阶段为定性分析，是在大量收集边坡所在地区的地质资料的基础上，综合考虑影响边坡稳定的各种因素，通过工程类比法或图解法对边坡的稳定状况和发展趋势做出估计和预测；第二阶段为定量分析，对经上阶段分析认为是不稳定的边坡进行详勘，取得包括岩土或软弱结构面强度、地下水流和水压等方面的资料后，根据边坡每一区段的岩土技术剖面，确定其可能的破坏模式，并考虑所受到的各种荷载(如重力、水作用力、地震或爆破震动力等)，选择适当的参数进行计算。定量分析的方法主要有：极限平衡法、有限元分析法、概率法等，其中极限平衡法属经典的方法。两阶段的分析都应按不同的构造区段及边坡的不同方位分别进行，对于中、小型边坡可将上述两阶段合并一次进行。?
　　三、边坡防护体系分析??
　　边坡防护是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。近年来，随着高速道路建设事业的迅速发展，以及大型重点工程项目的日益增多，边坡防护总是越来越突出。目前可供采用的边坡加固措施有很多，在边坡防护工程中强调多措施综合治理的原则，以加强边坡的稳定性。
　　1、改变斜坡几何形态?
　　（1）消减推动滑坡产生的物质；
　　（2）增加维持滑坡稳定区的物质；
　　（3）放缓边坡。
　　2、支挡?
　　支挡是边坡处治的基本措施，可从根本上解决边坡的问题，有重力式挡士墙；木笼块石墙；鼠笼墙(钢丝笼内充以卵石)；被动桩、墩、沉井；原地浇筑混凝土连续墙；加筋挡土墙(有聚合物或金属条或板片等加筋材料的挡土墙)；粗颗粒材构筑的支撑护坡墙；岩石坡面防护网；崩塌落石阻滞或拦截系统；预防侵蚀的石块或混凝土块体等各种支挡结构形式。
　　3、加固
　　（1）注浆加固。当边坡坡体较破碎、节理裂隙较发育时，可采用压力注浆这一手段，对边坡坡体进行深层加固。
　　（2）锚杆加固。当边坡坡体破碎或边坡地层软弱时，可打入一定数量的锚杆，对边坡进行加固。锚杆加固边坡的机理相当于螺栓的作用，为一种浅层加固手段。
　　（3）土钉加固。对于软质岩石边坡或土质边坡可以向坡体内打入足够数量的土钉，对边坡起到加固作用。土钉加固边坡的作用机理相当于群锚的作用，具有“短”而“密”的特点，是一种浅层边坡处治技术。
　　（4）预应力锚索加固。当边坡较高、坡体可能潜在破裂面位置较深时，预应力锚索加固是一种较好的深层加固手段。
　　（5）电渗锚固。
　　4、防护
　　边坡防护包括植物防护和工程防护两大类：
　　（1）植物防护适用于边坡不高坡角不大的稳定边坡。
　　（2）工程防护：
　　①砌体封闭防护：当边坡坡度较陡、坡面土体松散、自稳性差时，可采用污工砌体封闭防护措施。砌体封闭防护包括浆砌片石、浆砌块石、浆砌条石、浆砌预制块、浆砌混#p#副标题#e#凝土空心砖等。
　　②射素混凝土防护：对于稳定性较好的岩质边坡，可在其表面喷射一层素混凝土，防止岩石继续风化、剥落，达到稳定的目的。这是一种表层防护处治措施。
　　③网锚喷防护：对于软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡，可采用挂网锚喷防护.挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等，向坡体内打锚杆或(锚钉)将网钩牢，向网上喷射一定厚度的素混凝土，对边坡进行封闭防护。
　　5、排水
　　（1）截水沟。为防止边坡以外的水流进入坡体，对破面进行冲刷，影响边坡稳定性，通常在边坡外缘设置截水沟，以拦截坡外水流。
　　（2）坡内排水沟。除在边坡外缘设置截水沟外，在边坡坡体内应设置必要的排水沟，使大气降雨能尽快排出坡体，避免对边坡稳定产生不利影响。
　　随着工程建设规模的不断增大，边坡高度增加，复杂性增大，对边坡的防护技术要求也越来越高，对于滑坡治理无论岩性如何变化，基本上采取了：“非锚及桩，既锚且桩“的措施，具体采用什么样的治理措施，还需根据地形及土质特征进行具体的分析制定。?
　　四、结语
　　道路边坡稳定是保证道路安全运行和避免坍塌事故的重要前提。我国目前针对道路边坡稳定性的研究在理论上和实践上需要更加深入。要搞好道路建设和环境保护，确保道路边坡稳定、安全，要深入了解道路边坡失稳的影响因素（诸如土质、水文、气候等），正确地评价道路边坡稳定性，灵活采用不同的道路边坡防治措施，加强道路边坡设计和施工管理。
　　参考文献:
　　[1]肖文德，李伟，方云进.水对边坡稳定的影响[J].山西建筑，2005(1)
　　[2]郑益民.高等级公路边坡综合防护研究[J].路基工程，2005(6)
　　[3]彭德红.浅谈边坡稳定性分析方法[J].上海地质，2005(3).
　　[4]方雪青.公路路基土质边坡坍塌及其防治措施[J].内蒙古公路与运输，2005(3)