泥石流地区新建高速公路边坡防护技术探究论文_侯建军

泥石流地区新建高速公路边坡防护技术探究论文_侯建军

中铁一局集团有限公司 陕西省西安市 710000

摘要:文章主要分析公路泥石流形成的原因及其影响因素,并针对这些因素

关键词:泥石流地区;新建高速公路;边坡防护技术

1引言

泥石流是山区中比较常见的自然灾害之一,在我国超过国土面积半数的山区和半山区地区中较为常见,对新建高速公路施工带来较大的难度和风险。其不仅会对在建和已经建成的道路、桥梁、涵洞和隧道等的结构进行破坏,还会对其流经范围内的良田、果林、江河、居民的房屋等造成破坏,严重威胁着附近居民的生命和财产安全,也是山区高速公路建设和运营中的高危害因素。所以在泥石流地区进行新建高速公路的建设中,需要对此地区泥石流形成的因素进行分析,并对其危险性进行综合评价和分析,从防治一体的原则出发,制定此地区高速公路建设过程中相应的边坡防护技术,对此地区相应的泥石流灾害进行防治。

2泥石流形成的影响因素

公路泥石流作为自然灾害类型中的一种,其形成原因较为复杂,是地形地貌、水文、气象、物源以及人类活动等因素综合作用的结果。其中物源、水源和地形地貌是形成泥石流的三个不可缺少的因素,一、以物源来说,由于山区地表存在较多的破碎的岩层以及大量的堆积物,且由于土性岩性的不同,其拥有的物质的种类和性质各不相同,而且物源的分布也没有规律可以参考,但是物源的种类和数量对泥石流的规模、危害程度和发生频率都有着直接的影响。二、而对于水源来说,由于泥石流是固体和液体相混合的形态,水源也是泥石流发生的必要条件之一,且在山区中发生的泥石流的类型多数为暴雨型泥石流,即在集中继续发生的暴雨天气下,或者在高原地区的积雪融化后的雨水作用下,其在山区容易形成强有力的地表径流,当流经地表含有大量的破碎岩层和堆积物的地区时,会将这些颗粒状的固体物质和泥沙等冲入沟道中,一旦超过某一临界点就会引发泥石流灾害的发生。三、对地形地貌来说,其存在的相对高差是形成泥石流的必要条件之一,此地区的高差越大,形成泥石流后的动能就会越大,也就会具有更大的破坏力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,地形地貌的另一个重要参数就是主沟坡降比,是影响泥石流启动和停淤的重要因素,泥石流在不同主沟坡降比的地段具有不同的流动状态,使得原始地表上大粒径试块和碎屑松散物质的堆积形态也不相同。此外,影响泥石流启动的因素还有地表径流的汇水面积和径流流速等因素,且在山体坡度为25°~50°时最容易形成泥石流。四、除了自然因素的原因,人为因素也是引起泥石流的重要因素之一,目前为了追求经济的快速发展,人们不惜对自然资源进行过度开发和利用,大面积森林的小时和山地土地的过度开垦是泥石流形成的重要因素,而且人类工程的不合理设计和介入,导致部分地区的填方和挖方地段的滑坡问题加剧,而且取土和乱填现象也对此地区的水文远动造成不利的影响,这些因素都是导致该地区泥石流频发的重要原因。

3公路边坡防护技术

3.1边坡形态修正技术

此技术就是对边坡的几何要素进行改变的技术,在新建高速公路的施工过程中,通常为了对下滑力进行控制和有效降低,对坡比进行设计时通常按照1:0.75的规范进行设计,但是在实际的应用过程中,如果边坡的稳定性较差,可以对坡比进行适当的调整,还可以对每一级边坡的高度进行调整,最终目的都是为了提高边坡的稳定性。所以说,在对边坡的坡比进行设计的过程中,重点就是为了确保边坡的稳定性,此外还应确保边坡防护和绿化的便利性,通常的做法就是放缓边坡的坡比,其对工程造价的控制和施工工期的调整都有重要的意义。

3.2边坡排水技术

如上文分析,水源是引起泥石流的重要因素之一,所以在泥石流地区进行高速公路的建设时,对边坡排水的处理则显得尤为重要。由于边坡坡面分为自然、路堑和路基坡面三种,而对于不同类型的坡面需要采用不同的边坡排水技术。在泥石流地区进行高速公路建设时,通常对于边坡排水可以采取以下措施:一是在路堑坡面的顶部位置进行截水沟的设置,这样可以对边坡坡面的汇水现象起到阻断作用;二是在边坡坡面进行急流槽的设置,并通过排水明沟和骨架护坡与排水设施结合的方式来对地表水进行处理。此外,为了对地下水进行处理,可以将渗沟或泄水管设置在边坡渗水严重的部位,而且泄水管通常设置在边坡上直径为10cm的深孔中,并且在孔内安装有透水软管或PVC花管,且在管内进行粗砂或卵石的填充。

3.3稳定支档防护技术

此技术所采用的具体形式有很多种,主要有挡土墙、抗滑桩、锚杆、预应力锚索、锚杆框架梁和柔性防护网等,其中,一、挡土墙主要是利用自身自重来对侧向土压力进行阻挡,来提高边坡的稳定性,主要用于对路堤或路堑边坡进行支护;二、抗滑桩则主要应用于滑坡容易发生的地段,其主要由钢筋混凝土制成,并且要下穿透滑坡体,其具有较大的横截面积,而且桩间还可以采用挡土板进行防护。目前比较常用的还有锚索抗滑桩,其可以抵抗的土体压力和滑坡推力更大,而且在桩顶进行锚索设计,可以大大提高其稳定性,且节省造价;三、锚杆所用材料的硬度较大,可以对深度较大的范围内进行加固作用,比较适用于风化较为严重且表层破碎问题严重的边坡,而且在实际的使用过程中通常与混凝土结构进行结合使用;四、预应力锚索也属于柔性支护方式的一种,主要由钢绞线等柔性材料组成,分析锚固段、自由段和紧固头三个部分,其可以产生非常大的加固力,加固深度更深;五、锚杆框架梁主要应用于风化程度较高的软质岩边坡,其属于非全封闭型边坡防护技术的一种,主要由锚杆和混凝土框架组成,其不仅对边坡起到很好的支护作用,还能够提供土体账缩的余量,避免出现开裂的问题,而且还具有结构美观、造价低等优点;六、柔性防护网主要是用于对边坡崩塌落石、浅层滑坡和风化剥落等灾害的防治,在对集中荷载和高冲击荷载的抵抗中起到良好的作用。其还可以分为以覆盖形式为主的主动防护形式和以拦截形式为主的被动防护形式。

3.4坡体及表面加固技术

此技术主要有植物防护、圬工防护和骨架植物防护等方式,无论该地区土质适不适合种植植被都应尽量创造条件采用此种防护技术,其还可以分为湿式喷播、客土喷播、人工种植、三维网植草、铺草皮、植树等多种方式。而圬工防护则主要有干砌片石护坡、浆砌片石护坡、水泥混凝土预制块护坡、实体式护面墙、窗孔式护面墙、拱式护面墙等。骨架植物防护则主要是对边坡冲刷和渗透问题进行处理的方式,还能起到绿化的作用,主要有浆砌片石骨架植物、多边形混凝土空心块植物、锚杆混凝土框骨架植物等方式。

4结语

公路泥石流的形成原因较为复杂,且容易受到地形地貌、水文、气象、物源、水源、人类活动多种因素的影响,并呈现出不同的破坏力和特点,在高速公路新建的过程中,应采用边坡形态修正技术、边坡排水技术、稳定支档防护技术、坡体及表面加固技术等公路边坡防护技术对公路建设中的泥石流危害进行防治,并实现以公路边坡防护为主体的防治一体化模式。

参考文献:

[1] 胡俊,汪永兵.锚喷支护技术在高速公路边坡防护工程中的应用研究[J].江西建材,2016(22):177-177.

[2] 张剑.延西高速公路路堑边坡防护治理措施研究[D].长安大学,2015.

论文作者:侯建军

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/23

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