公路灾害防治工程范文
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篇1
Abstract: for the protection engineering measures are collapse: to dangerous rock mass, stable seokjeong land removal, detailed the reasonable drainage design, to some crack with engineering control continue to develop, the protective plaster, beating, anchoring, etc, in the prevention and cure of the project will be below specific measures are introduced.
Keywords: highway subgrade; Collapse disasters; Control engineering measures
中图分类号:U213.1 文献标识码:A文章编号:
一,防治工程措施
1,清理坡面与排水设计
对于规模不是很大的崩塌灾害,清理是较好的选择。为了避免进一步的破坏坡体原本结构,要选择合适的清除方法,一般多采用机械或人工方法。如果采用爆破手段,则需详细设计,采用控制爆破。清除不稳定岩体后最好结合其他防护措施,如夕沼防护网。
排水的工程措施一般都是为了避免水对岩体的作用,防治岩体向不稳定进一步发展。当存在裂缝或裂隙水压力时更应该注意排水的设计。同时注意设计截水沟,把地表水阻止在危险岩体之外。
2,勾缝与灌浆
对于岩石较坚硬且抗风化能力较强的路堑岩石边坡,多采用勾缝与灌浆处理。勾缝使用于节理多而细的情况,灌浆适用于节理大而深的情况。
3,抹面与捶面
如千枚岩、页岩、泥质砂岩、泥质板岩这样的易风化的软岩,而且本身是稳定的、没有地下水则比较适合捶面与抹面的工程防护方式。采用抹面和捶面的防护措施应严格注意与截水沟的配合防护,抹面与捶面设置伸缩缝,缝内需用沥青麻筋进行处理。经常进行维修检查,发现裂缝、鼓胀、脱落等非正常现象应及时修复,避免继续破坏。
4,干砌片石防护
对于坡度不陡于1:1.25的土质边坡,可以采用干砌片石防护。要注意的是护坡坡脚应修筑基础。干砌片石防护边坡本身由于坡度较缓所以一般情况本身是稳定的,主要是为了防止外部作用使边坡发生灾害变动。
5,浆砌片石与护面墙
对于边坡缓于1:l的土质或岩质边坡,不适宜采用干砌片石防护的一般采用浆砌片石防护。对于严重潮湿的边坡一定要结合排水措施进行防护。对于沉降缝与伸缩缝的设置要合理,合理设置泄水孔。
护面墙能保护软质岩层和破碎岩石边坡免受外界因素的影响,防止进一步风化,护面墙仅起防止风化,保护岩石与外界隔离的作用,不起支挡作用。护面墙的形式多样,有实体护面墙、窗孔式护面墙、拱式护面墙、和肋式护面墙。护面墙结合边坡绿化,效果较好。
6,锚杆、拦石墙与落石槽
对于滑移是崩塌和不稳定的较大危岩体宜采用锚杆工程治理。具有适用面广、施工简单、对整体扰动较小、能施加不同方向不同抗力等优点。缺点是防腐技术和服务年限受限。
拦石墙有块石砌筑也有桩板式结构,一般修筑在25—35°坡体上比较适合,最好有一定宽度的地表平台。拦石墙适合与落石槽配合使用,具体的设置尺寸应与现场情况相适应,达到最好的防御效果。拦石墙在设置时应比设计高度高出0.5m作为安全值,并且在墙后设置缓冲层,用来抵抗落石的冲击保护墙体。
用以停积崩塌物质,位置的设置应在对危岩体的大小、可能的运动速度和轨迹进行具体分析的基础上进行布置,宽度和深度应以能抵抗崩塌下的最大岩块冲击来设置,且槽深应增加0.5m槽底宽应增加l.0m的安全值。
7,SNS(Safety Netting System)防护网
这是目前使用较广泛的柔性拦石网系统,主要利用钢绳网来对坡面进行防护。具有性能稳定、安装方便快捷、施工简单防治效果好等优点。柔性防护系统,主要由钢丝绳网、钢筋格栅等材料构成,都有一定的规格,对防腐、强度等都有一定的要求。
按防护的原理可分为主动防护网和被动防护网两种。主动防护网是采用一定的措施将金属柔性网覆盖在坡面上,对坡面的岩石和坡体本身起到一定限制作用个,阻止崩塌落石的发生,且即使发生也规模较小。被动防护网主要是其拦石作用,作用类似于拦石墙,但施工简单占地少、建造速度快、维护简便、造价低,能有效阻挡崩塌落石滚落到公路对交通安全造成危害。
二,崩塌防治方案
选取治理措施时,应根据具体情况而定,与环境保护相结合,并注意施工期间的安全。注意各种防治措施相互结合,以达到最好效果。
由于不同地质、水文条件下灾害特点复杂多变,对公路的影响程度也不同,所以需要结合实际情况选择合适的治理措施,包括某些情况下采取的特殊措施。同理,滑坡、泥石流、路基沉陷、路基水毁等灾害治理措施的选择也存在类似情况。崩塌防治方案可有上面所述工程措施组合实施。崩塌方案选取的原则应遵循“安全、经济、耐久、和谐”的理念。在保证行车安全的基础上,防治工程尽量做到与环境协调、经济。
在治理崩塌时,选择治理方案要结合灾害具体情况,包括崩塌体的岩石类型,灾害周围的水文情况,灾害的危害程度等。通常崩塌灾害都要进行坡面的清理,清除松动岩土体和危险孤石。若地下水丰富则需进行排水设计,排走影响范围内的地下水,避免地下水加速岩土体的风化而加剧灾害。易受地表水影响的灾害同时要进行排水设计,把地表水引导到灾害体影响范围之外。当公路通过处为较坚硬且不易风化的路堑边坡,则采用勾缝与灌浆的防治措施。节理多而细者用勾缝处理,大而深者采用灌浆治理。处理后能有效防止水的渗入使岩石进一步风化。较缓的土质路基边坡,或软质岩石边坡,为了防止进一步的破坏或剥落易进行干砌片石防护处理,但应注意的是该处地下水丰富时则不适宜用干砌片石,最好采用浆砌片石,同时做好排水处理。在对易风化的软质岩石和破碎的岩石路段进行治理时,有时则采用护面墙。护面墙能有效地阻隔大气对岩体的影响。对于滑移式崩塌采用削坡可能效果不是很理想,采用锚杆则能有效地加固边坡,同时具有施工扰动小的优点。SNS防护网分主动和被动防护两种,被动效果同拦石墙。被动防护网和拦石墙适用于岩石不是很破碎且坡度不是太陡的情况。SNS主动防护网适用于风化破碎严重的边坡,且倾角较大时。
总之,由于不同地质、水文条件下灾害特点复杂多变,各地区公路环境状况不同,造成的灾害影响程度也不同,为了达到经济合理、安全有效、简单实用、节能环保的目的,灾害防治方案的组合应结合实际情况优化后确定,包括在某些情况下采用特殊的工程方案。
参考文献:
[1]杨俊明,公路交通灾害防御及其对策研究【J】.重庆大学学报(社会科学版),2005,06.
篇2
[关键字]公路工程 地质灾害 分析 防治
[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-253-1
1概述公路工程中常见地质灾害
(1)滑坡
主要在斜坡上的岩体由于某种原因在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。这种地质灾害在公路工程中容易出现,比较容易产生,主要是因为其地质原因形成的。
(2)崩塌
发生在较陡的斜坡上的岩土体在重力的作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚的地质现象。如果在公路中出现崩塌,其实是很难处理的,会造成人员伤亡。
(3)地面塌陷是在地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的自然现象。
主要是由外在原因造成的,并不能减轻其对公路造成的伤害,而且其伤害较大。
(4)泥石流在山区特有的一种自然现象。
它是由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质条件的特殊洪流。主要在中游沟身长不对称,参差不齐;沟槽中构成跌水;形成多级阶地等。也是公路常见的地质灾害之一。诱发地质灾害的因素主要是由于采掘矿产资源不规范,预留矿柱少,造成采空坍塌,山体开裂,继而发生滑坡。
2分析公路工程中常见地质灾害
公路的地质灾害有很多,影响也较大,在公路工程中长借助简单的测量工具、仪器装置和量测方法,监测灾害体、房屋或构筑物裂缝位移变化的监测方法。一般常用监测方法主要有:埋桩法。埋桩法在地质灾害来临的时候,最适合进行对地质的观测。埋桩法适合对崩塌、滑坡体上发生的裂缝进行观测。在斜坡上横跨裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。对于土体裂缝,埋桩不能离裂缝太近。此方法便于测试地质灾害的来临。埋钉法。在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断是非常有效的。上漆法。在建筑物裂缝的两侧用油漆各画上一道标记,与埋钉法原理是相同的,通过测量两侧标记之间的距离来判断裂缝是否存在扩大。贴片法。横跨建筑物裂缝粘贴水泥砂浆片或纸片,如果砂浆片或纸片被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这种方法不能获得具体数据,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。在地质灾害来临的时候,我们常用以上方法来进行测试,来预防地质灾害的来临。
崩塌、滑坡防治的基本方法主要是各种加固工程如支档、锚固、减载、固化等,并附以各种排水(地表排水、地下排水)工程,其简易防治方法是用粘土填充滑坡体上的裂缝或修地表排水渠。泥石流灾害防治的基本方法是工程设计和施工中要设置完善的排水系统,避免地表水入渗,对已有塌陷坑进行填堵处理,防止地表水注入。因为消除和减轻地表水和地下水的危害 滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。应建立危险性评估:通过各种危险性要素体现,分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。根据历史经验来进行判断。灾害危险性是指已经发生的地质灾害的活动程度,根据灾害活动强度或规模、灾害活动频次、灾害分布密度、灾害危害强度。根据以上的活动来进行预测,降低其危险性。
3对公路工程中常见地质灾害的防治
高速公路建设质量管理及安全生产方面存在的问题:
(1)施工材料不规范、进度管理不科学、制度不完善。
在我国公路建设存在施工材料不规范等许多问题,在很多高速公路使用的碎石仍然是(特别在赶工期时)从多个不同的小沙石场收集来的,很不规范。需多公路的建设因质量问题高速公路出现路基路面的早期损坏,使高速公路达不到其应有使用性能。那些碎石往往是适应房屋及其他建筑方面的需要或一般等级公路需要,用在高速公路上会产生潜在质量隐患。因为其偷工减料,质量根本没法保证。赶进度,搞献礼,粗制滥造;或是层层承包,克扣经费,偷工减料,没有合理工期。导致工期进度缓慢,质量不能保证等一些原因的出现。
(2)缺乏安全生产教育。
安全意识是安全隐患的关键,许多灾害都来自于安全意识的缺乏。而当前高速公路建设过程中,安全生产教育方式非常单一,并没有形成立体交叉的安全生产教育渠道。导致许多人的生产意识下降,生产能力低。
(3)监督机构落实不完善。
全生产机构制度不健全已成为安全生产监管工作中的一个弱点,许多地方无法形成省、市、县三级安全生产监管体系,也无法为安全生产工作提供有效的组织保障。导致安全生产降低。如何对自然灾害进行防治是现在我们所要做的,主要是将公路的地质灾害的几率降到最低。首先,先要将建立完善的预警系统。工程建设过程中及建成后,应加强对公路边坡及后山斜坡的巡查和监测。可采取悬挂“警示牌”、布置监控等措施,作一定程度的预警预报。对即将到来的灾害,要有完善的措施,对待即将到来的灾害。其次,对即将到来的灾害,要有有效的措施,来进行预防。“以防为主、防治结合、全面规划、综合治理”的原则,根据天气以及即将到来的强对流天气的规律和活动强度,应严禁乱砍滥伐、乱采乱挖、乱堆乱倒等不良行为;多种植树木,降低地质灾害的侵袭。最后,对即将实施的公路,我们要建立有效的系统,在施工过程中,要根据施工的地形,充分的考虑其施工地形中愿意出现的地质灾害,最大可能的降低其危害性。避免地质灾害的发生。在可能引发地质灾害或者可能遭受地质灾害危害的建设工程,应当配套建设地质灾害治理工程。配套的地质灾害治理工程未经验收或者经验收不合格的,主体工程不得投入生产或者使用,以免地质灾害的发生。
参考文献
篇3
关键词:公路灾害;成灾条件;防治策略
1引言
崩塌、滑坡、泥石流等是公路建设与营运中经常发生的地质灾害。公路地质灾害类型与一般意义上的灾害类型在发生几率、变形破坏规律上无本质的区别, 但因其规模较小, 涉及的地层深度较浅, 灾害点多, 在其防治方法上却有着较大的区别。本文主要谈谈公路常见地质灾害类型、成灾条件以及防治策略。
2崩塌灾害及其防治策略
2.1崩塌的危害
在比较陡峻的斜坡上,岩体或土体在自重作用下,突然脱离母岩由高处崩落下来,并在坡脚较缓地带形成倒石堆的现象称为崩塌。崩塌的速度很快,崩塌的体积可由小于1m3至数万立方米。大规模的崩塌能摧毁铁路、公路、隧道、桥梁,破坏工厂、矿山、城镇、村庄和农田,甚至危及人民的牛命安全,造成巨大灾害。小的崩塌对行车安全及道路养护下作造成较大的影响。这是公路上最常见的地质灾害。
2.2崩塌的成灾条件
2.2.1地形、地貌是引起崩塌的基本因素
对地形而言,一定的坡度是崩塌发生的基本条件。据调查数理统计,由坚硬岩石组成的斜坡,坡度大于50°,易发生岩质崩塌。由松散物质组成的坡地,当坡度超过它的休止角时才易发生土质崩塌。一般地坡度大于45°,易出现崩塌。对微地貌而言孤立山嘴、高山峡谷、悬崖陡岸、新开高陡边坡、伞檐状边坡、凹形陡坡多数是崩塌易发生地段。
2.2.2地质构造与岩性是崩塌发生的重要条件
一般来说,结构疏松、破碎的岩石易发生崩塌。其次,坚硬岩层与松软岩层成夹层出现时,由于风化差异,使坚硬岩层突出,临空面增大,易引起崩塌。第三,大量节理或断层存在,会加快岩石的风化解体过程,也是崩塌发生的重要条件。第四,岩层构造及其组合方式是发生崩塌的又一个重要条件。另外,当岩层层面或节理面的倾向与坡向一致且倾角较大,又有临空面的情况下,沿构造面也容易发生崩塌。
2.2.3气候因素也是引发崩塌的因素之一
强烈的物理风化是崩塌发生的基础性条件。由于干旱、半干旱地区温差大,高寒山区冻融过程强烈,华南地区日照时间长,因此在这些地区岩石风化强烈,悬崖陡坡最易发生崩塌。暴雨、连日阴雨及冰雪融化等往往是崩塌的诱发因素,水分的大量渗入岩体和土体中,大大增加了载体负荷,同时还降低了岩土体内部结构物理力学指标,导致崩塌发生。
2.2.4人类活动造成崩塌
公路建设或改造中,因过分开挖山体边坡,或在坡脚大量采石取土,使坡脚支持力减弱而引起崩塌。另外,在岩体较破碎地带,大爆破也会引起崩塌。筑建已成的公路大部分高陡边坡至今仍然存在崩塌现象,主要原因就是由于过去施工时采用大爆破施工方法而遗留下来的后患。
2.3崩塌的防治策略
(1)选线时必须设法绕避可能发生大型崩塌的地段。对可能发生中型崩塌的地段,应尽量采用绕避方案;绕避有困难时,可选择在有利位置通过,以减少防治工程,确保行车安全。对可能发生小型崩塌或落石的地段,路线宜选择在崩塌、落石堆积区以外,最好以路堤通过;在有困难时,也应使路线与陡坡坡脚之间留有适应的距离,以便设置必要的防护工程。
(2)当崩塌岩块较大或数量较多,且距路线很近时,应设置必要的遮挡建筑物。遮挡建筑物的长度应能覆盖所有可能崩塌的地段,以防止崩塌岩块落人路基范围以内。常用的遮挡建筑物有明洞、棚洞等。
(3)当崩塌岩块较小或崩塌数量不多时,可采用支挡、刷坡或设置拦截建筑物等措施。拦截建筑物的位置、类型以及结构尺寸等应根据崩塌的具体条件确定。
(4)在可能发生崩塌的地段,必须做好地而排水工作。对位于公路上下边坡及其附近的排、灌沟渠要采取加固措施以防止沟渠发生大量渗漏而导致崩塌。
(5)在崩塌地段施工时,只宜采用小爆破由上而下进行开挖作业,不得采用大爆破方法施工。
(6)对边坡坡脚因河水冲刷而易形成崩塌,河岸要做防护工作。
3滑坡灾害及其防治策略
3.1滑坡及其危害
滑坡是公路建设中经常遇到的一种地质灾害。斜坡的局部稳定性受破坏,在重力和水的作用下作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象称为滑坡。滑坡一般由三大部分组成,即滑坡床、滑动面和滑坡体。滑坡的规模不一,其危害积度也不相同。中小型滑坡常使交通中断,影响公路的正常运输。大规模的滑坡,可堵塞河道、摧毁公路、破坏厂矿、掩埋村庄,对公路设施危害极大。
3.2引发滑坡的成灾条件
3.2.1滑坡与地质条件有关
滑坡主要出现在松散沉积层。松散沉积物,尤其是粘土及黄土浸水后,粘骤力骤降,大大增加其可滑性。一般来说,基岩区的滑坡常和岩面、粘土岩、泥灰岩、板岩、干枚岩、片岩等软弱岩层有关。当组成斜坡的岩石性质不一,特别是上覆松散堆积层,下覆坚硬岩石时,容易产生滑坡。另外,岩层的倾向与斜坡坡向一致时,也有助于滑坡发育。
3.2.2滑坡与地貌有关
高陡的山坡或陡崖,使斜坡上部的软弱面形成临空状态,上部土体或岩体处于不稳定状态,容易产生滑坡。
3.2.3降水和地下水活动是诱发滑坡的重要条件
大气降水、地表水下渗、地下水作用,使岩土体容重增加,强度降低,抗滑力减弱,极易发生滑坡。经验表明,大多数滑坡发生在降雨时期,一般是大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑。
3.2.4地震诱发滑坡
地震可引起土层中水位及孔隙水压力变化,砂层液化,抗剪强度降低,动荷载增大,促使斜坡岩(土)体产生滑动。
3.2.5人类工程活动造成滑坡
由于人类工程活动造成的滑坡相当多。根据全国性的调查,我国自1949~1990年的42年中,共发生431次危害严重、影响重大的崩塌和滑坡,其中至少一半以.它与人类不合理的工程活动有关。人为因素对滑坡的影响主要表现在四个方面:(1)开挖坡脚,破坏自然斜坡的稳定状态。(2)在坡顶上堆积弃土、盖房,加大了坡顶荷载。(3)不适当的大爆破施工。(4)排水不当等。
3.3滑坡的防治策略
公路在选线时,应尽可能避开大型看坡易发地带。在公路建设和营运中,应对看坡易发地段进行监测,对开始蠕动变形地段及时采取防治策略,同时要尽量减少人为因素的影响。滑坡的防治主要有排、挡、摧、同等措施。
4泥石流灾害及其防治策略
4.1泥石流的危害
泥石流也是常见的一种突发性灾害。它是由大量泥砂、石块等幽体物质与水混合组成的固液两相流,突然爆发,历时短暂,来势凶猛,具有强大破坏力的洪流。泥石流爆发时,山谷雷鸣、地面振动,几十万甚至几百万立方米的沙石混杂着水体,依仗陡峻的山势,沿着峡谷深涧。前推后拥,猛冲下来。它掩埋村庄、摧毁城镇,破坏交通和一切建筑物,往往造成巨大的灾害。
4.2泥石流的防治策略
治理泥石流可从生物和工程两方面着手,从长期和根本上看,应以生物措施为主,工程措施为辅。
4.2.1生物措施
主要在可能发生泥石流的范同内外做好护林造林下作,这样即可改善生态环境,又可保持水土,减少固体物质的积累。对已经发生的泥石流区,也能把地表堆积物稳定下来。
4.2.2工程措施
当生物措施尚未生效时,局部和短期内仍需使用工程措施。具体做法有:(1)蓄水工程。在泥石流形成区的上游,选择适宜的地点,建立水库,以拦截及储蓄洪水,削弱泥石流区的流量及其所产生的动力。(2)堤坊及拦沙坝工程。在主沟或小流域内修 (3)排导沟工程。为了保护某些公路工程设施,应在适宜地点开挖导流沟,把泥石流引向保护区外下泄。
(4)停淤场工程。利用天然的有利地形,加上导流沟、导流堤、溢流坝、停淤场等工程,引导泥石流排向所设计地区堆积,制止其任意性破坏。
篇4
【关键词】 铁路工程;地质灾害; 现状评估;预测评估;综合评估;防治措施
《地质灾害防治条例》(国务院第394号令)规定:“在地质灾害易发区内进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估工作,并将评估结果作为可行性研究报告的组成部分”。由于地质灾害危险性评估工作是一项新的环境地质工作,与建设工程紧密结合,建设项目类型、规模不同,采取的方法与手段各异,特别是预测评估,不同类型或不同规模的建设工程其方法与内容差别很大。根据近几年对数十项道路工程建设场地地质灾害危险性评估报告编写经验,以金华至温州铁路扩能改造工程为例,介绍本次评估工作内容和方法及提出的地质灾害防治措施及建议。
一、工程概况
二、地质环境条件
工程场区属亚热带季风气候,年平均气温在15~19℃之间,年平均降水量为850~1700mm。工程沿线穿越金华江及瓯江两大水系。拟建铁路跨越浙中盆地区、浙南中低山区两个地貌单元,地貌类型复杂。大地构造单元属华南褶皱系(Ⅰ2)浙东南褶皱带(Ⅱ3)丽水-宁波隆起(Ⅲ7)和温州-临海拗陷(Ⅲ8),地质构造复杂,区域地壳稳定性较好;山体基岩以白垩系沉积岩和侏罗系火山岩为主,局部出露侵入岩,地层岩性复杂;水文地质条件复杂;破坏地质环境的人类工程活动较强烈。评估区地质环境条件属复杂类型。
三、地质灾害危险性现状评估
(一)评估级别和范围
评估区地质环境条件为复杂类型,建设项目属重要建设项目,根据《地质灾害危险性评估技术要求》(试行)中的有关规定,该项目地质灾害危险性评估属一级评估,评估区面积380km2。
(二)主要灾害类型
评估区现状地质灾害类型主要表现为滑坡、崩塌、地面塌陷等,地裂缝、地面沉降及泥石流地质灾害不发育。本次调查发现滑坡地质灾害点12处,崩塌地质灾害点16处,采空区8处。
(三)现状评估内容与方法及结果
评估结果:①12处滑坡,现状稳定的9处,基本稳定2处,不稳定的1处;根据稳定性和危害程度综合评估地质灾害危险性小的11处,中等的1处;②16处崩塌,现状稳定的11处,基本稳定的3处;不稳定2处;③地面塌陷8处,现状稳定的8处,地质灾害危险性小。
四、地质灾害危险性预测评估
(一)评估内容
根据铁路建设过程中和建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性与危害程度和工程建设本事可能遭受地质灾害的可能性与危害程度进行评估。将路线按分路堤、路堑、隧道、半填半挖、车站等工程类型进行评估。
篇5
地质灾害成为了阻碍我国公路交通事业发展的重要问题。本研究以广东省兴宁市某公路工程为例开展了地质灾害危险性评价,结果表明:项目区及周围崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等地质灾害不发育,评估项目工程建设可能引发或加剧的地质灾害为崩塌(或滑坡)和地面沉降。尽管本研究提出来多种防治措施,但不同地质灾害应根据实际情况采取有针对性的处理方案。
关键词:
兴宁市;公路工程;地质灾害;危险性
1引言
公路沿线经常发生泥石流、崩塌、滑坡和地面塌陷等地质灾害并导致了大量的公路损坏[1],这直接影响了人民群众的生命财产安全保障。因此,加强公路地质灾害的防治也因此成为了公路安全保障工程的重要组成部分,生产和学术界均给予了公路地质灾害的影响因素[2]、预测[3]和防治[4,5]等方面大量的关注,形成了较为成熟的浆砌片石和喷射混凝土护坡、拦石墙、锚固、简易钢结构栅栏、浆砌片石等防治措施[5]。基于此,本研究以广东省兴宁市某公路工程为例,开展了地质灾害危险性评价研究。
2研究区概况
拟建公路工程项目位于兴宁市西北方向,路线包含1条主线和3条支线且总长近12km,总体呈南东-北西走向分布于冲积平原和剥蚀丘陵地区。道路等级采用二级公路标准,设计速度40km/h。工程区地貌可分为冲积平原地貌和丘陵地貌两种类型。线路部分路段距离活动断裂带较近,处于抗震设防烈度Ⅵ度区,区域地壳稳定性属基本稳定,岩石条件较简单,评定项目区地质构造条件为中等。项目区地下水可分为松散岩类孔隙水和层状岩类裂隙水两种类型,地下水对混凝土具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋有具微腐蚀性,水文地质条件总体为中等。区内有软弱土层分布,区内岩土分层较多,力学性质差异较大,软弱土厚度较大,岩土工程地质条件复杂程度为中等。人类工程活动对地质环境影响中等。综合判定项目区地质环境条件复杂程度为中等。综合分析结果表明,研究区内主导地质环境因素为岩土工程地质条件,激发因素为人类工程活动,其余为从属地质环境因素。
3地质灾害危险性评估
3.1现状评估
项目区现基本保持原貌,地貌类型为冲积平原和侵蚀剥蚀丘陵地貌,浅部由人工填土、第四系冲积层和残积层组成,下伏基岩为白垩系泥岩。评估现状主要为:(1)主线及部分支线全线地形平坦,多为道路、土路、民房及农田等,土地基本用作农村民房、农田、水塘以及果林等。(2)其余支线附近为丘陵地貌。边坡未发现明显的变形及破坏迹象,目前处于基本稳定状态。项目区其他区域基本保持原貌。评估线路位于《广东省地质灾害防治规划》的崩塌、滑坡、泥石流为主的地质灾害高易发区(A1)。项目区及周围未发现崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等地质灾害,拟建工程在建设过程中未发现和遭受任何地质灾害。因此,项目区现状地质灾害不发育。
3.2预测评估
地质灾害的发生,是各种地质环境因素相互影响、不等量共同作用的结果。预测结果表明,评估项目工程建设可能引发或加剧的地质灾害为崩塌(或滑坡)和地面沉降,工程本身也可能遭受这两种地质灾害的危害。崩塌(或滑坡)可能发生的部位为路堤边坡、路堑边坡、基坑边坡和岸坡。总体来看,基坑边坡崩塌(或滑坡)的危害性均为小、危险性均为小;岸堤崩塌的危害性均为小、危险性均为小。地面沉降发育小,潜在危害性小、危险性小。
4地质灾害防治措施本研究提出的地质灾害防治措施如下:
(1)路堤边坡崩塌(或滑坡)的防治措施包括:①清除耕植土、草皮和树根后再填土并进行软基处理;②地面陡于1:5的基底以及老路填方边坡应进行挖台阶处理;③设置浆砌片石护肩、护脚和路肩挡墙、路堤挡墙等支挡工程;④错开搭接压实填土的各层施工缝;⑤采用疏干地下水,如在边坡治理中采用仰斜排水孔,对于坡顶或坡面的水可采取截水沟和排水沟将水截住排出;⑥路堤坡面主要采用草皮护坡,鱼塘段采用浆砌片石护坡;⑦加强对路堤边坡稳定性监测。
(2)路堑边坡崩塌(或滑坡)的防治措施包括:①路堑边坡开挖时采用以加固为主和排水、防护并重的综合处理措施;②采用分级放坡以降低路堑边坡失稳的可能性;③采用锚杆框架植草防护可兼顾边坡稳定与坡面绿化。
(3)地面沉降防治措施包括:①软基处理应根据实际情况选用排水固结法和复合地基法如水泥搅拌桩、CFG桩及预应力砼管桩等复合地基方案进行比选;②新老路基拼接处应设置土工格栅并在拼接部位采用重型压路机碾压;③地基处理后建议按规范要求选择钻芯法和单桩复合地基载荷试验;④加强对路基沉降监测。
(4)岸坡崩塌防治措施包括:①禁止在河岸边堆放荷载较大的物体;②暴雨期间加强对河岸的监测,并及时采取措施加固变形或局部破坏部位;③种植植被加强绿化。
(5)基坑边坡崩塌(或滑坡)防治措施包括:①基坑开挖前应先采取重力式水泥土墙进行支护和盾构井等措施支护措施处理;②按照有关规定进行变形监测工作;③支护措施施工后应按照规范进行检测工作。
5结语
公路在我国承担着重要的运输任务,地质灾害成为了阻碍我国公路交通事业发展的重要问题。在公路地质灾害防治方面,大量的经验积累基本形成了以护面、加固和拦挡等措施为主,并辅以土石体改良、排水、植被绿化等工程防治措施。在本研究中,不同地质灾害应根据实际情况采取有针对性的处理方案。
作者:韦志 汪凯 单位:中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队
参考文献:
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[2]刘淳.公路地质灾害的影响因素研究[J].门窗.2013(10):296.
[3]马焕焕.公路地质灾害预测与防治措施[J].黑龙江科技信息.2013(12):245.
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关键词:地质灾害 滑坡 崩塌 泥石流 地面塌陷 大堂路
0、引言
大堂路是是北京房山区规划的山区第二条环线公路,是连通军红路、规划军大路和 G108 线的一条重要公路。因而对对建设场地分区段进行了地质灾害危险性综合评估,并提出了防治建议。
1、工程概况
路线总体走向由西南向北东,路线全长30.671公里。道路横跨河流及各种地质灾害,两侧有采煤厂及若干居民区,地形起伏大。
2、工程建设区地质环境
2.1 气象、水文
调查区属于温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区,气候特征为季风气候明显,四季分明、冬季漫长、春秋季短暂、夏季炎热多余、气候类型多样、多灾害性天气。一年中偏北风多于偏南风,春、夏季以偏南风为主,秋、冬季以偏北风为主。年平均降水量为645.2mm。评估区内主要河流有 13 条,其中二级河流有2条,三级河流2条,四级河流9条。
2.2 地形地貌
评估区处于中、低山区,海拔在530~1650m之间,地势总体呈中间高,东西两侧低,南低北高,按其形态及成因可划分河(沟)谷阶地和中、低山两个地貌单元。
2.3地层岩性及其工程地质性质
评估区出露的地层岩性有:①全新统人工堆积物、残坡积物、冲洪积物、滑坡堆积物和崩塌堆积物,其承载能力低,可作为一般路基的持力层,但需处理。这些松散堆积层往往容易发生浅层滑坡、滑塌和崩塌灾害,也是泥石流沟的重要固体物质来源;②上更新统的冲洪积物;③侏罗系的凝灰岩、砂岩、夹煤层砂岩、页岩和玄武岩,三叠系的砂岩、砾岩;④二叠系的石英砂岩、碳质泥岩,石炭系的砂岩和煤层,其中煤层等极软岩可作为软弱控滑面;⑤奥陶系的灰岩。
2.4地质构造与区域地壳稳定性
北京地区大地构造位置处于中朝准地台燕山台褶带中段以及华北断坳之西北。区内地壳构造发展经历了由以强烈下陷、褶皱活动为主,发展至以稳定隆坳为主,又复以隆褶、断陷以至拉张,呈断块式不断掀斜下沉,形成多旋回螺旋式推进、继承和新生相交替发展演化过程。
评估区范围内无历史破坏性强震发生记录,主要受到周边地区地震影响。该区建筑抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g,设计地震为第一组。
2.5 水文地质条件
评估区地下水类型主要由松散岩类孔隙水、碳酸岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水等三大类组成。地下水补给方式主要有:降水入渗补给、地表水入渗补给、山区侧向补给和人工补给。地下水排泄方式主要有:潜水蒸发、开采和补给地表水。
3、地质灾害及不良地质现状评估
拟建公路沿线地质灾害主要有5处滑坡、6处崩塌、5处潜在不稳定边坡、6处泥石流和采8处空地面塌陷(评估区内的滑坡、崩塌和不稳定斜坡多为人工开挖是受结构面切割结构体临空所致,根据稳定性野外判别标准和地质灾害危险性评估技术要求得出,H4、H5、B1、P3危险性中等,H1、H2、H3、B2、B3、B4、B5、B6、P1、P2、P4、P5危险性大。第四系松散堆积层及随意堆弃的煤矿废渣和较丰沛的雨水成为引发泥石流的条件,根据《泥石流灾害防治勘查规范》计算得泥石流发生率大于0.8,其泥石流沟易发程度数量化评分为,L1(96)、L2(99)、L3(99)、L4(101)、L5(110)、L6(100),均为易发,且 L5危险性大,其余危险性中等。地面塌陷都为煤炭采空区所致,依据地质灾害评估技术要求对其危险性现状进行评估,X1危险性小,X8危险性中等,X2、X3、X4、X5、X6、X7危险性大。综上,评估区现状地质灾害复杂、危险性大。
4.1建设工程遭受地质灾害的危险性预测评估
4.1.1 滑坡
评估区内发现滑坡5处,其中H4滑坡位于线路下方,后缘距下路约90m,为小型堆积层滑坡,目前稳定性中等,对线路影响不大。H1、H2、H3为公路切坡诱发的边坡失稳,其中公路下部的H3的滑动还会引起路基变形。H5为煤炭开挖引发的中型岩质切层滑坡,局部顺层滑动,坡体中有地下水渗出,稳定性差,这四处滑坡对公路的安全使用和附近居民的生命安全有严重影响,危险性大。
4.1.2 崩塌和不稳定边坡
评估区内发现崩塌6处、不稳定边坡5处,其中B5崩塌位于线路下方约30m,P4不稳定边坡位于线路以东最小距离35m,P5不稳定边坡位于线路下方约135m,对线路影响不大。B1、B2、B3、B4和B6崩塌以及P1、P2和P3潜在不稳定边坡位于线路旁边,公路的开挖,或在原公路基础上的拓宽以及公路建成后的汽车振动都会加剧边坡的活动,对公路的安全使用和附近居民的人身安全有严重影响,危险性大。
4.1.3 泥石流
评估区内发现泥石流6处,拟建公路在这些潜在泥石流沟处均设有涵洞,修筑公路的开挖土石方主要用于填方地段,不会弃至在泥石流沟上游,故不会增加泥石流沟的固体物质来源,但由于泥石流沟涵洞的过水能力有限,在特大暴雨条件下,处在涵洞处的冲沟通洪能力受限,因此,在一定程度上会加剧泥石流灾害。其中,L2、L3、L5对公路的安全使用和附近居民的人身安全有严重影响,危险性大。
4.1.4地面塌陷
评估区内发现采空区或采空塌陷区8处,其中X1、X5和X7采空区位于线路以外,对线路不会产生影响。拟建公路通过X2、X3、X4、X6和X8采空塌陷区,修筑公路时的机械振动以及公路建成运营后的车载、车辆振动和公路排水的渗漏,都会加剧地面塌陷区的路基变形和沉陷,从而加剧灾害的发生,对公路的安全使用和附近居民的人身安全有严重影响,危险性大。
4.2工程建设引发地质灾害危险性评估
4.2.1 路基开挖边坡引发地质灾害的危险性预测评估
本区均为基岩边坡,本次评估只对高度大于5m的16处边坡进行危险性预测评估。根据地形条件、岩性、开挖高度等几个方面,结合边坡防治难度、损失程度,对线路路基施工形成的人工边坡失稳可能引发地质灾害危险性进行预测评估,其中8处不稳定边坡对公路的安全使用和附近居民安全有严重影响。
4.2.2 路基填方边坡引发地质灾害的危险性预测评估
填方地段均位于冲沟处,会阻挡洪水通洪,设有涵洞地段会减少洪水过水断面,因此,在暴雨条件下,路基均会受到洪水的侵蚀,路堤边坡也可能出现局部或一定范围的滑塌和破坏。一般情况下,对于填方高度小于10m的边坡,危害程度相对小些,引发灾害的危险性中等,共30处;填方高度大于10m的边坡,危害程度相对大些,引发灾害的危险性大,共7处。
5、地质灾害危险性综合评估
5.1 评估方法
1)将拟建线路按照轴线方向每200m一个单元进行剖分,线路终点端外延500m;当有单元界线跨越同一灾害点的影响范围时,将界线适当调整,使得同一灾害影响范围处在同一单元内;当同一灾害点的影响范围较大时,可用多个单元划分。(2)将每个单元内分布的灾害进行统计,以就大不就小,就高不就低的原则给出单位的危险性等级,危险性在参考现状评估的基础上,以预测评估结果为主。(3)对于没有灾害点的单元,用工程类比和区内相似、区际相异的原则给出危险性大小。(4)沿线路方向将危险性等级相同的相邻单元进行合并,合并时结合地貌单元并充分考虑拟建工程特征,对单元边界进行适当调整,遵循“就大不就小”的原则。(5)地质灾害危险性等级的划分,将拟建工程沿线地质灾害危险性划分为三级:Ⅰ级(危险性小),Ⅱ级(危险性中等),Ⅲ级(危险性大)。
5.2 危险性分区综合评估
根据以上评估原则和方法,将评估区划分为13个区(见图1)。地质灾害危险性中等的级别面积18.64km2,占评估区面积的63.4 %。线路多以挖方边坡和填方路基形式通过,切坡较高,地质灾害以施工引发边坡失稳和遭受泥石流侵蚀为主,治理难度一般不大,对拟建公路的危害程度中等。地质灾害危险性大的面积10.76km2,占评估区面积的36.5%。线路以挖方边坡形式通过,切坡高,地质灾害以施工引发边坡失稳、遭受地面塌陷和泥石流侵蚀为主,治理难度较大,对拟建公路的危害程度大。
5.4 场地适宜性评估
评估区危险性综合评估结果有2个等级:危险性中等和危险性大。地质灾害较发育、危险性中等的区段场地基本适宜,对地质灾害点采取必要的防治措施后,场地基本适宜;地质灾害危险性大的区段,场地适宜性差,对地质灾害采取有效的治理措施后,场地基本适宜。
6、地质灾害防治措施建议
地质灾害防治工作应本着“以防为主、避让与防治相结合”的方针,掌握时机,及早治理,目标是减少地质灾害的发生,把灾害损失减少到最低程度,从而保证拟建公路安全。
(1)H1、H2和H3为小型滑坡,可清除不稳定滑体,并在边坡前缘修建挡墙的措施进行治理。H5为中型滑坡,治理难度较大,建议改线通过。
(2)B4崩塌为坡顶的冲洪积松散堆积层崩塌,可在基岩顶面清理出2m宽的平台,然后将上面的松散层按1:1.5放坡,并采用喷浆挂网的方法进行治理。B6崩塌属于高填方路基边坡受冲沟洪水的侵蚀而发生破坏的,可按填方边坡进行处理,并在坡脚加强处理,以防洪水的再次侵蚀。
(3)拟建公路可能会遭受6处泥石流沟的潜在威胁,应采取的防治措施包括:设置桥梁或涵洞工程,加大过水断面;禁止在冲沟上游方向堆置弃渣,并清理沟底弃渣,减少固体物质来源;在上游方向设置拦砂坝等工程,削弱泥石流下泄总量;营造森林、保护草坡,稳定山区坡面,保持水土、制止泥石流发育;加强监测,及时疏通沟道。其中L3泥石流为坡面石流,沟坡降大,应重点清除沟道中的弃渣。
(4)采空区建议采取避让措施,如绕避方案行不通,防治措施可采取:在影响区内严禁继续采煤活动;填埋井口、巷道;地表裂缝夯实回填;路基及附近区域打孔注浆充填;地表截排水,防治雨水下渗;加强监测等。
7、小结
(1)大堂路评估区地质环境差,在施工过程中要,注意放坡坡度并且加强矿区管理。
(2)大堂路沿线的灾点数量及类型多,但单点灾害的影响范围比较小,可看成为“星点状”的线状评估。“星点状”线状地质灾害危险性评估应当充分考虑评估区的地质环境条件的差异和地质灾害隐患点的分布、危险程度的基础上,依据地质灾害危险性现状评估、预测评估的结果,根据“区内相似、区际相异”的原则,采用定性、半定量分析法,结合拟建工程特点,全面权衡、合理对比。
(3)本文通过对大堂路沿线地质概况的描述、地质灾害及各种不良地质作用的分析,进行了现状和预测评估,并且进行了危险性综合分区,完整的叙述了线状工程地质灾害评估的一般步骤,可为此类线状区域评估工程借鉴。
参考文献:
[1]国土资源部《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》,国土资发〔2004〕69号[S];
[2]《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则[S],国土资源部(2006年);
[3]GB 50330-2002,国家标准《建筑边坡工程技术规范》[S];
[4]DZ/T 0220-2006,行业标准《泥石流灾害防治工程勘查规范》[S];
篇7
关键词:地理信息系统;公路;地质灾害;防治
中图分类号:X734文献标识码: A
1、地理信息系统技术
地理信息系统(GIS,Geographic,Information,System)是一门综合性学科,是介于信息科学、空间科学、地理科学之间的交叉学科,是计算机技术、遥感技术、信息工程、现代地理学理论和方法的结合体。一般情况下,我们将地理信息系统定义为是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统,在处理数据的时候,得结合地理学和地图学,在不同领域得到了广泛应用。具体功能包括获取、存储、检索、处理、分析、显示,以及输出数据,对数据进行维护、更新,并多角度地对其动态进行分析和预测,进而为决策提供可靠的数据支持。
按照内容分类,地理信息系统一般分为三种类型,一是专题信息系统,二是区域信息系统,三是地理信息系统工具。每一种类型有着不同的内容和功能,专题信息系统只为特定的专门目的而服务,因而其有着目标有限、业务专业等特点,如水土流失信息系统、矿产资源系统等都属于专题信息系统;区域信息系统,以服务于区域综合研究和区域的信息为主要目标。由于属于区域信息系统,为一定区域而服务,因此规模可大可小,如我国的黄河流域信息系统;地理信息系统工具,是一种具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出多种地理信息系统的软件包,简单而言,就是一种处理地理信息的工具,既可以对人类工程活动,也可以对自然资源信息进行综合分析和管理。
2、地理信息系统的主要功能
通过GIS系统可以宏观展现库区公路现状:技术等级、路面技术状态、路基技术状态、主要构造物技术状态、沿线设施、路面病害、路面等级、路面结构、路面类型、路面现状等各种公路灾害业务信息与GIS地理位置数据进行关联,并加载到地图上统一查看和分析。
使用GIS系统可分析地质灾害发生规律:将采集的以往地质灾害数据采集处理后,集成到GIS系统中,可对原本抽象的位置信息进行直观的分析。结合通过建立边坡坡面、滑面、圆心、水位线、荷载及边坡加固的物理模型,利用费兰纽斯法、简化毕晓普法等计算出边坡安全系数及输入条块物理模型。
运用GIS系统评估灾害治理工程规模:通过GIS周边分析和缓冲分析方法,可对每一关键点位的周边位置信息进行计算。灾害治理工程的规模除去建设精确范围,其地域影响面也不同,可使用GIS,缓冲分析建立缓冲区,进行工程规模模拟计算。
3、地理信息系统在公路地质灾害之中的应用
虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科,但其核心是计算机科学,基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。GIS已经应用于公路地质灾害数据管理、公路地质灾害易发程度分区、公路地质灾害风险性分析和公路地质预警预报等等的灾害防治工作之中。
3.1、公路地质灾害评价和管理
对于公路地质灾害的评价与管理,是介于地球科学、空间科学以及信息科学之间的交叉性科学。它就是将现代地学理论与方法、信息工程、遥感技术以及计算机科学有机的结合在一起,充分的利用地理信息系统的各种功能。建立地质灾害空间信息管理系统,管理地质灾害调查资料。显示并查询地质灾害的空间分布特征信息。评价地质灾害的危害程度,分析地质灾害和影响因素之间的关系,地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统。处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有:采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据。进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测等。提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预测。
3.2、对公路地质灾害易发程度分区
在公路地质灾害防治区划中应用GIS技术,是利用其强大的空间数据库管理与空间分析模型方面的功能,对公路地质灾害调查所获取的信息进行处理,实现公路地质灾害易发程度分区计算机自动化。首先确定致灾因子,对致灾因子进行易发程度分区赋值,再求出致灾因子的敏感系数,将各致灾因子图层进行基于GIS空间分析的图层叠加,最后将叠加后的图层属性进行加权综合,得出综合易发程度值,进行易发程度计算机自动化分区。
目前,对公路区域地质灾害易发程度分区主要采用袭扰系数法和专家打分法。通过对比分析,GIS空间分析法较之袭扰指数法显得简洁明了,避免了繁琐的手工统计计算,保证了计算结果的精度。GIS空间分析法所得出的公路地质灾害易发程度分区图不仅反映了公路地质灾害易发程度的现势规律,而且实现了对公路区域地质灾害的空间预测。
3.3、对公路地质灾害风险性分析
对于公路地质灾害的危险性分析,国内外研究的较多,理论上也比较成熟,形成了许多被广泛应用的专业分析模型,如信息量模型、多元统计分析模型、模糊综合评判模型、基于人工神经网络遗传算法等的模型。其中,将GIS技术与信息量模型结合起来是进行公路区域地质灾害危险性分析的最有效方法。
3.4、公路地质灾害预警技术
公路地质灾害预警系统包括公路地质灾害的灾情模拟评价、预测预报和防治问题及地理空间数据库的建立和空间定位及空间分析工作。在公路地质灾害灾情模拟预报中,以能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统具有得天独厚的优势。在进行多因子定量模拟分析和对因子间相互定量关系研究方面,地理信息系统的多源地学专题信息复合叠加处理功能(Overlay)和FILTER功能等显示出了明显的优势和极高的效率,对受控于多种因素影响和作用的地质灾害的定量仿真模拟和预测预报具有十分重要的理论指导意义和实用价值。
4、地理信息系统应用于公路地质灾害防治中的意义与作用
由于地理信息系统技术的复杂性、资料数据的全面性,通过地理信息系统可以了解库区公路的宏观现状,包括公路基础状态、路面状态、技术等级、病害、危害等级、公路沿线设施等方面的内容。不仅如此,更为重要的一点是利用这些宏观现状可以构建库区公路地质基础信息系统,以便进行相关评价与分析工作。除此之外,通过地理信息系统可以分析地质灾害发生的基本规律,这对于研究地质灾害的危害程度,制定地质灾害防治措施都有着重要的意义和价值。最重要的一点,就是利用地理信息系统可以预测地质灾害防治工程的规模,预先对治理范围内可能遭受影响的构建物制定相应的保护措施,最大程度地确保治理工程的有效性。
总之,地理信息系统技术能将原本比较抽象的公路地质灾害的相关数据和信息,通过信息技术直观地在地图上展示出来,为地质灾害空间数据提供了处理平台,进一步为防治措施的可靠性提供了保障。鉴于地理信息系统技术在公路地质灾害防治中的重大作用,应进一步加强使用与推广。
参考文献
[1]何辉.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].信息通信,2013,02:92-93.
[2]向华,刘引.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].科学咨询(决策管理),2009,04:53.
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关键词:公路 水毁 防治
中图分类号:U2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0034-01
公路水毁是一种常见的自然灾害,水毁可以导致路基路面损坏、桥梁冲毁、中断,不仅影响公路通行能力,阻碍交通运输,造成巨大的经济损失,还对人民的生命安全造成威胁。因此,认识和公路水毁的成因,并根据水毁原因制定相应的防治策略,对彻底根治公路水毁具有重要的意义。而作为公路养护建设工作者,必须加强对公路水毁防治措施的认识和掌握。
1 公路水毁及其特点
公路水毁是指公路沿线的工程设施由于受到水的作用遭到损坏。公路水毁具有以下特点:灾害频率不高,但带来的损失大;防护工程的水毁占较大比重;水毁重复发生频率高;从桥梁水毁情况看,多为小桥涵被冲毁,大中型桥梁极少。
2 公路水毁的类型和成因
公路水毁从表现形式来说主要有以下四种:桥涵破坏、路基沉陷、路基坍塌、防护与加固工程损坏。当然还存在其它形式,下面仅对主要的四种水毁类型进行分析研究。
2.1 桥涵破坏
桥涵破坏是指山洪暴发时,洪水冲刷淘空桥涵基础,使桥梁失稳破坏或涵洞被水冲毁。其主要原因有:涵洞位置不当,孔径偏小,无法有效发挥泄洪能力;桥位选择不当,河床的地质条件差,极易发生冲刷;桥涵日常养护差,发生堵塞,水流不畅。
2.2 路基沉陷
路基沉陷是指路基在垂直方向上产生较大的沉降,路基不均匀下陷,造成局部路段基层破坏,使路面破损。形成原因有:填方路段填料选择不当,施工过程中压实度不足;路基结构组合不合理,弯沉过大;缺少必要的排水和防护措施。
2.3 路基坍塌
路基坍塌指路基土体或沿线山体(或土石混杂的堆积物)遇水软化,在较陡边坡无支撑的情况下,土体沿松动面下坠散开。形成原因有:排水设施不完善;路基边坡土质松软,坡度过陡;缺乏必要的挡土墙或护坡等防护措施。
2.4 防护与加固工程损坏
防护与加固工程损坏是指挡土墙、护坡等防护工程在不断受到水流冲击下,墙身产生滑移、倾倒破坏或挡墙全部冲毁的现象。形成原因有:防护与加固工程所处地基软弱或基础埋深过浅;挡土墙自身排水不畅;防护工程位置选择不合理,挤压河道,引起局部冲刷。
3 水毁防治对策
公路水毁危害巨大,一旦发生,损失无法预计。因此,水毁防治迫在眉睫,是亟待研究和解决的重大问题。通过实践探索我们得出,公路水毁应以预防为主,防治结合,尽量将水毁消灭在萌芽状态,以免造成巨大损失。为有效做到预防为主,防治结合,应注意以下几点。
3.1 加强对桥涵破坏、路基沉陷、路基坍塌、防护与加固工程损坏的重点防治
(1)桥涵破坏的防治。
桥涵排洪能力不足是水毁发生的原因之一,因此汛前要密切关注气象部门的汛情预报,定期定时详细记录上游汇水面积的大小,并结合当地以往水文记录,做好最大洪峰流量的预测估算,以保证桥涵的排洪能力。若桥涵不能满足最大洪峰流量的排泄需要,则必须采取分流、导流、截流及清淤等措施确保桥涵的安全。
(2)路基沉陷的防治。
在软弱地基上修建公路时,应特别注意对路基进行加固;路基设计要采用级配良好的砂性土等填筑路基;在沿河路堤、河滩路和桥头引道等长期浸水路基要设置堤岸、护坡等防护措施;应分段设排水沟、涵洞将水引出路基,以免水积聚在边沟内而下渗,影响路基稳定。
(3)路基坍塌的防治。
路基坍塌多发于山区公路,因此在公路选线时应尽量不要选择地质水文不良地段,可采用台口式路基;路堑必须设置边沟,对于较长的路堑设置合理的纵坡;对于开挖段或半填半挖段,两侧山体坡度必须开挖到位,必要时设置合理碎落台,对于地质不良路段,应采用喷铺防护工程或生物固化来加固,防止地质灾害的发生。
(4)防护工程与加固工程损坏的防治。
防护与加固工程所在地段为软弱地基时,要采用换土或砂砾、碎石、灰土等进行填筑;防护与加固工程基础埋深,对于无冲刷地基,应在天然地基以下至少1m,对于有冲刷地基,应在冲刷线以下至少1m;挡土墙应设置排水设施;路堑挡土墙后地面应做好排水处理,设置排水沟;沿河路堤设置挡墙时,应结合河流情况布置,以保持水流顺畅。
3.2 搞好公路基础建设,全面养护
搞好公路基础建设,应注重全面养护,对公路的路基、路面、桥涵及其排水防护等设施进行经常性保养、维护与加固。保持路面平整坚实、路拱适度;路基边沟保持水流畅通;对桥涵构造物定期保养维修,并及时清理河床上的漂浮物和沉积物,保证桥涵排水顺畅,以保证其满足排泄要求;要对路基的截排水设施、支挡防护工程、桥涵的调治防护工程等经常性保养、维修与加固;对水毁的薄弱路段进行重点防治,综合考虑季节气候等影响因素,科学合理养护保养。
3.3 完善排水设施,增强公路抗灾能力
完善排水设施是防治公路水毁的有效措施,在养护过程中,应加强排水设施的完善,因地制宜,及时增修、改建和完善排水沟、截水沟,注重对路基边坡面的防护、沿河路段的冲刷防护与加固,不断提高公路抗水毁能力和抗灾害能力。
3.4 做好水毁公路修复工作,植物防护与工程防护相结合
水毁给公路带来的损失巨大,如果不及时科学的修复水毁路段,水毁状况还会更加严重,对交通运输产生不利的影响。因此,水毁发生后,应在第一时间开展修复工作,在全面调查掌握水毁状况后,分路线、分项目、分阶段地做好修复的规划与计划,充分利用时间,及时科学有效的做好水毁公路的修复工作。另外,公路绿化能稳固路基,美化环境,保持水土,对水毁防治有一定作用,因此水毁防治应注重植物防护与工程防护相结合,大力加强公路绿化工作,保护生态环境。
4 结语
公路水毁防治工作是一项艰巨和长期的任务,由于多方面的原因,水毁原因千差万别。因此对于不同类型、不同程度的水毁,相关工作人员必须在详细勘察和调查研究的基础上,具体情况具体分析,选用最科学合理的治理方式。总之,只要我们足够重视水毁的防治,以预防为主,防治结合,公路水毁必将得到有效的控制,损失也会相应的减少。
参考文献
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关键词:公路路基;边坡地质灾害;防治措施
Abstract: with the development of the national economy, the range of highway construction has been further expand, this in people's travel, economic level for further promoting the material foundation laid at the same time, also brought including series of problems, such as slope geological disasters. In order to solve this problem better, this paper briefly introduced the slope in highway subgrade geological disaster, on the basis of relevant control measures are discussed, in order to effectively develop the actual work to provide guidance and reference role.
Keywords: highway subgrade; Slope geological disaster; Prevention and control measures
中图分类号:U416文献标识码: A 文章编号:
1 引言
所谓公路路基地质灾害,就是指受人类的工程活动以及地质作用的影响,路基周围的地质条件不断恶化,并最终引发的路基灾害。公路路基地质灾害的主要类型包括:滑坡、崩塌、落石、泥石流、坍塌、水土流失、碎落等。从地质的角度来看,不利的地质结构组合、岩性组合等内部固有因素是地质灾害发生的主导因素,但是人类的工程活动、地震、降雨等对于泥石流、滑坡、坍塌灾害形成的促进作用也不容忽视。受地质灾害成因复杂,主导因素和次要因素的界定较为困难等因素的影响,往往无法对灾害责任进行明确划分,不利于防护处理措施的及时跟进,因此对地质灾害的成因进行研究,并对针对性的应对办法进行分析无疑具有较高的理论和实践意义。
2 边坡地质灾害的成因分析
2.1 滑坡灾害的成因分析
在滑坡灾害的形成原因中,地下水、底层岩性、地质构造是主导因素,气候条件、地形属于次要因素,各类工程活动则是主要的诱发因素。导致滑坡的地质条件主要包括地貌、地质构造、地层岩性。公路的沿线斜坡中存在的易滑地层是引起滑坡的内在条件;暴雨激发、地下水活动与冲刷则是滑坡的主要诱发因素。在绝大多数情况下,公路滑坡都集中在雨季,说明降水强度与降雨持续时间直接影响着滑坡的改为发生。同时,滑坡这种地质灾害的出现也并非完全是自然因素作用的结果,人类的工程活动也会在很大程度上诱发或直接导致滑坡。例如,公路工程建设过程中的项目设计不合理、施工操作不规范等都会导致滑坡灾害的发生。
2.2 崩塌灾害的成因分析
地形地貌、地质构造、岩土类型被统称为地质条件,同时引发崩塌灾害的基本要素。崩塌产生的物质条件是岩土体,不同类型岩土体的崩塌程度、规模都存在着一定差异。一般来说,岩性坚硬的岩浆岩、沉积岩、变质岩容易形成大规模的岩崩;泥灰岩、页岩、松散的土层则多表现为剥落和坠落。各类构造面对坡体的分裂与切割为崩塌灾害的形成提供了便捷条件。地表径流的岸坡、公路边坡等都是容易导致崩塌灾害的地貌部位。
2.3 落石、坍塌的成因分析
落石、坍塌等较为常见的边坡地质灾害的成因可概括为内部和外部因素。其中,外部因素包括植被生长、气象条件、水文地质、风化作用等,这些因素对于边坡的破坏和变形所产生的影响较为迅速和明显,能够在短时间内导致边坡变形的形成。内部因素主要包括地质构造、地层岩性、岩体结构等,这此类因素所造成的影响较为缓慢,但是却决定着边坡破坏的规模与形式,直接影响着边坡的稳定性。
2.4 泥石流的成因分析
泥石流主要发生在地形陡峭、地质不良的山前区或山区,与人类活动、水文气象的关联度较高。泥石流的形成主要分布在含有丰富松散固置的区域中,较大的沟床坡降、围椅状地形都是泥石流的高发区。如果在流域的中上游地区存在着强烈的冰雪消融或较大降雨量,就可以为泥石流的形成提供足够的水源。上述内容是泥石流产生的水源、地形、物源条件,而这些条件同时又收到包括气候、地质条件、植被、人类活动等因素的影响,它们之间相互联系,相互作用,是一个不断循环的体系。
3 边坡地质灾害的防治措施
在了解边坡地质灾害成因的基础上,我们就可以采取针对性的防护措施对各类灾害加以防范,概括而言,防护措施主要包括工程、植被、综合三种,只有对这三种措施进行系统的运用,才能更好的实现避免地质灾害发生的目标。
3.1 边坡地质灾害的工程防治
在以往的工作和研究中,我国的工程技术人员在边坡地质灾害防治方面积累了丰富的经验,形成了以支挡、加固、护面为主,以土石体改良、排水、绿化为辅的各类防护方法,有效预防了边坡地质灾害的发生。其中,较为常用的手段主要包括以下几方面:(1)干砌片石。该方法适用于坡度不陡于1:1.25的土质路基缓坡,周期性浸水的河滩、存在严重剥落的软质岩层边坡、洪水时不受冲刷的边坡等。(2)抹、捶面。此类方法适用于容易风化的页岩、泥质砂岩、泥质板岩、千枚岩等软岩层,但是只有在风化程度较低的时候方可使用。也就是说,采用此种方法进行防护的边坡必须保持自身的稳定性,但是在坡面的平顺性、陡度、形状方面则没有特殊的限制。另外,坡面必须干燥,且无地下水存在。(3)抗滑挡墙。此方法在目前对于中小型公路边坡滑坡的治理中应用最为广泛。根据滑坡的类型与性质,抗滑挡墙所使用的材料和结构都存在着一定程度的差异,类型也各有不同。(4)对于堆移式滑坡、滑床上陡下缓的滑坡,可以采用在前部抗滑地段加填压脚或对上部主滑地段减重的方式来使滑体达到力学平衡的状态。小型的滑坡则可采用全部清除的方式。在减荷后,要对滑面从残存滑体薄弱部位剪出的可能性进行计算,并通过设置如抗滑桩、桩板墙、抗滑挡墙等支挡结构进行固定。
3.2 边坡地质灾害的植被防治
采取在公路坡面铺设地加强植被覆盖的方式,不仅能够有效维护原生态系统,还可以获得保护地质的效果。具体可采用草皮铺设技术,将预先培育的长势良好的草皮用草皮机或平板铲铲起,运送到需要进行绿化的公路坡面,并根据相应规格重新进行铺设,使坡面能够在最短的时间内形成草坪护坡。植生带则是根据相应的工艺,通过专业的机械设备按照一定密度将种子、肥料、保水剂定值在可降解材料商,并通过滚压等一系列处理形成所需规格的产品。三维植被网护坡则是在容易因径流、降雨冲击而引起缺陷的铺草皮护坡处理过程中发展起来的,此方法能够很好的固定草种和客土,消能作用非常显著。液压喷播植草技术是通过专业喷播机将种子、保水剂、木纤维、肥料、粘合剂、染色剂等混合物喷洒到预定区域内,以实现建植草坪的目的。此方法能够在预定位置均匀的喷洒草种,若保湿条件良好,则草种能够在很短的时间内发芽生根,尽快发挥出护坡的作用。
3.3 边坡地质灾害的政策防治
首先,要做好对公路路基边坡地质灾害的防治宣传工作,项目施工单位和项目所在地的政府及相关主管部门要足以做好沿线地区的边坡地质灾害防治宣传工作,使广大干部群众能够了解边坡地质灾害的危害和开展防治工作的意义,掌握所需的基本知识,提高他们的防灾意识和能力,使他们能够熟悉人为因素诱发边坡地质灾害的特点与类型。以便在形成支持公路路基边坡地质灾害防治的良好氛围的同时,使灾情能够被及时的发现和上报,让相关部门能够在最短的时间内对潜在的诱发因素或已经形成的灾害进行处理,将边坡地质灾害带来的损失降到最低。
其次,是要尽快完成边坡地质灾害预警体系的构建。公路沿线边坡地质灾害有着面广、点多的特点,受经济条件等因素的限制,对于大多数地质灾害的危险点难以做到有效的预防与治理。因此,对地质灾害危险点的险情进行监测,及时发现和采取应对措施,就成为了降低生命财产损失的重要途径,同时也是今后工作开展的重要方向。所以,相关部门和施工单位应在全面调查边坡地质灾害发生危险点的同时,形成相应的防治办法,尽快完成边坡地质灾害预警体系的构建,以便在灾害发生时能够做到及时、有效的应对。
4 结语
总的来说,对于公路路基边坡地质灾害的预防与处理是一项系统性的工作,不仅需要形成相关的制度与规范、采取积极有效的工程与植被应对措施,也离不开广大人民群众对此项工作的理解和支持。所以,施工单位和相关部门应在做好本职工作的基础上,对相应的应对办法进行综合利用,这有这样,才能将边坡灾害所带来的损失降到最低,为公路使用效能的发挥和人民群众的生命财产安全提供更多的保障。
参考文献:
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关键词:公路工程;滑坡危害;施工技术
中图分类号:U417 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0157-01
公路工程施工有着多种多样的施工地点和施工环境,并且部分地区容易出现灾害。如今公路工程施工工艺日趋复杂,并且无法有效改善公路工程的施工环境,那么公路工程就会在很大程度上受到滑坡的影响和危害,需要引起人们足够的重视。在公路工程施工中,需要采取一系列的方法和措施来治理和防治滑坡危害。
1 公路施工中的滑坡危害
我国有着十分广阔的土地面积,那么就有着多种多样的地形条件,在山区需要进行很多的公路工程施工,以此来促使当地经济获得更快的发展,人们出行需求得到有效满足。山区有着比较特殊的地形条件,往往纵横交错着河、谷、沟等,这样就会有诸多的地质灾害出现于山区中,如泥石流、地面沉降、山体滑坡等,影响到交通运输业的发展。如果有滑坡危害出现于公路施工中,将会对人们的生命财产安全造成极大的威胁,损害公路质量,阻断正常的交通运行,并且滑体还会阻塞河道,影响到河道的通航。在公路工程施工中出现了滑坡危害,会增大公路工程施工的难度,堆积土方,促使公路中有着较多的土石方,需要花费较长的时间来清理这些土石方。滑坡会影响到交通的正常运行,公路上行驶的车辆无法正常前行,并且还可能导致再次滑坡问题的出现。很多都是在峡谷地区进行公路工程的建设,那么滑坡的出现,就很容易堵塞河道,升高上游水位,容易淹没到上游公路。另外,在出现滑坡灾害的过程中,可能会有路面翻浆问题的出现,威胁到公路施工的安全。通过调查研究发现,在地下水资源比较丰富的地区容易发生滑坡灾害,这是因为在雨季的时候,就会渗出地下水;因此,在具体的公路工程施工中,就需要综合分析施工地点的地质情况。
2 防治公路施工中滑坡的措施
有很多的措施都可以避免有滑坡问题出现于公路施工中,在治理滑坡的基础上,还需要进行必要的预防。在预防滑坡灾害出现的过程中,主要是对滑坡预告进行强化,要实时监测中度滑坡问题,避免有地表水流失问题的出现。在治理滑坡的过程中,要采取一系列的措施和方法,来深入研究当地的地质情况,同时对施工段进行合理选择,综合治理地表水和地下水;另外,还需要将植被的保护作用给充分发挥出来。具体来讲,需要从这些方面来努力:
一是滑坡的预防:只有加强了滑坡的预报,才可以有效的预防滑坡问题的出现。在出现滑坡问题之前,通常都有明显的征兆存在,那么通过预报,就可以在很大程度上对滑坡灾害的出现进行预防。目前,随着时代的发展,科学技术也得到了显著进步,这样人们就可以采用更加准确和精确地滑坡预报技术。在预报滑坡的过程中,除了预报滑坡的时间之外,还需要将滑坡的地点以及规模等相关情况充分纳入考虑范围,这样,对于滑坡征兆,人们才可以直接有效的发现。因此,在施工过程中,人们要想判断滑坡出现的时间,就可以结合边坡的变形情况来进行,重视滑坡观测工作,避免严重损害到公路工程。
对边坡表面裂缝进行监测,在预防公路工程中滑坡危害方面也有着不可忽视的作用。如果突然拉开了边坡表面裂缝,-扩展速度明显加快,或者有垂直下降以及转动情况出现于外侧岩土体上,那么就说明已经破坏到了边坡的稳定性,滑坡灾害可能出现。那么,边坡表面裂缝监测,其实就是对裂缝的拉开速度以及两端扩展情况进行有针对性的监测。
在公路施工过程中滑坡危害的预防中,防治地表水土流失也是非常重要的一个方面;在具体的公路工程中,可以采取一系列的措施来强化滑坡范围以外的截水沟建设,来防止地表水土流失。为了防止地表水土流失,需要切断滑坡范围以外截水沟的补给源,将水引离滑坡体,促使防治目的有效完成。
二是滑坡的治理:要想治理滑坡,非常重要的一项措施就是对地质勘探研究进行强化。为了避免有滑坡问题出现于公路工程建设过程中,在公路工程施工之前,就需要做好地质勘探和调查工作,采取科学的方法来详细勘探和研究本地段的地形、地貌以及地下表水流径向以及地质构造等情况,对施工方案进行合理选择和设计,避免对土坡地表的排水造成破坏,将滑坡因素给有效消除掉,促使坡体保持在一个比较稳定的状态。
要对施工地段以及施工方案进行合理选择,比如科学合理的选择边坡坡度,在坡度的选择中,需要紧密结合地形来进行,这样才可以促使公路工程施工的安全得到保证。通常情况下,在公路工程建设过程中,取土一般不能够在坡脚处进行,也不能够将土或者材料废弃堆放在坡体上,土工构筑物更是不能设置在上面。结合具体的土层情况,还可以制作成多种坡度。在施工过程中,为了促使边坡负担得到减轻,需要对施工地段进行合理选择。在斜坡上进行填方工作时,一般从下向上来进行,并且分层压填,要避免原边坡的自然平衡受到破坏,避免滑坡问题的出现。
为了防护公路工程施工过程,还需要对地表水以及地下水进行治理。在对排水构筑物进行使用的过程中,需要充分结合地下水的埋藏深度和土的密实程度来进行。通常情况下,可以将截水渗沟、盲沟等方法应用到浅层地下水的治理中,将平孔和盲洞应用到深层地下水的治理中,降低地下水位,保证不超过滑动面,这样才不会形成滑坡。在处理地表水的过程中,需要将环形截水沟设置于滑坡范围外,以此来避免地基或者坡脚受到地表水的冲刷。还需要将植被保护作用给充分发挥出来,以此来对公路施工滑坡进行有效的治理。
3 结 语
通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的发展,我国公路工程数量越来越多,因为有很多因素都会影响到公路工程的施工,在施工条件和施工环境的作用下,很容易有滑坡问题的出现,严重影响到施工质量,威胁到人们的生命财产安全。针对这种情况,就需要采取一系列的方法和措施,来避免滑坡灾害的出现,保证公路工程施工的安全,提高公路工程施工质量。本文简要分析了公路工程中滑坡的危害与施工技术,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献:
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