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公路邊坡防護(hù)分析
陳文輝
(身份證號碼:630105196807060613)
交通是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會交流的主要命脈。我國的地域遼闊,公路網(wǎng)分布極廣,因此,在后期的維護(hù)上,有一定難度。我國對邊坡防護(hù)重視度不高,防護(hù)不全面,引發(fā)了公路運(yùn)行時的一些問題。本文從邊坡防護(hù)的重要性、影響因素、現(xiàn)存問題以及防護(hù)措施對其進(jìn)行了簡單研究。
公路;邊坡防護(hù);影響因素;防護(hù)措施;分析
我國的邊坡防護(hù)研究起步較晚,但發(fā)展速度較快,目前已經(jīng)取得了一定成果。邊坡防護(hù)能夠起到較強(qiáng)的保護(hù)作用,在公路的運(yùn)營維護(hù)期間加強(qiáng)了其安全性能,降低了維護(hù)難度。我國的地貌比較復(fù)雜,部分地區(qū)地理環(huán)境比較惡劣,邊坡防護(hù)能夠起到很好的對抗作用,提升其使用壽命。因此,在公路完工后,進(jìn)行邊坡防護(hù)設(shè)施的建造。
(一)提升公路安全性能
在有些地理環(huán)境比較惡劣的地區(qū),在道路兩旁加設(shè)邊坡防護(hù)設(shè)施能夠有效的起到加強(qiáng)安全性能的作用。例如,有些地區(qū)山體滑坡頻發(fā),通過邊坡防護(hù),能夠有效的攔截下滑水土;有些山區(qū)急轉(zhuǎn)彎較多,且公路單側(cè)為懸崖,邊坡防護(hù)能在事故發(fā)生時起到一定保護(hù)作用。
(二)提升公路使用壽命
公路的修建導(dǎo)致兩側(cè)的植被受到影響,造成水土流失,加速了風(fēng)化作用。大量的水土流不僅對生態(tài)環(huán)境造成影響,還會對公路進(jìn)行沖刷,嚴(yán)重者直接損毀公路。有些特殊地貌的地區(qū),風(fēng)化作用會造成公路承力能力下降,造成塌陷;或者對公路兩側(cè)山體風(fēng)化,造成巖石滾落,對公路造成嚴(yán)重?fù)p傷,威脅公路使用者的安全。邊坡防護(hù)能夠減少雨水對公路的沖刷,減少風(fēng)化作用對公路邊側(cè)的影響。
(三)提升公路美觀性能
在公路兩旁設(shè)置邊坡防護(hù)設(shè)施時,往往會采取種植綠色植被的辦法。這些綠色植被能夠增加公路的視覺感受,對公路的美觀有較大的提升。
在公路運(yùn)行時,公路的邊坡穩(wěn)定性主要受以下因素影響。
(一)松動
松動現(xiàn)象一般表現(xiàn)為巖體移動、松開。這是一種地應(yīng)力引發(fā)的自然現(xiàn)象:坡度越高,其地應(yīng)力越大,引發(fā)的松動越頻繁,范圍越廣。它一般是張開,沒有明顯的滑動,僅這一現(xiàn)象影響不大,但放任發(fā)展、不經(jīng)處理會造成嚴(yán)重的后果,例如脫落、坍塌等。
(二)開裂
開裂一般表現(xiàn)為巖體張開裂隙。這是一種應(yīng)力調(diào)整引發(fā)的變形:一般越高越陡的邊坡開裂越大。例如河流的下切會形成卸荷裂隙,引發(fā)開裂;此裂隙一般與河流的坡面垂直度較高。
(三)蠕動
蠕動較為緩慢,一般表現(xiàn)為彎曲變形。這是一種有重力造成的緩慢變形:這種變形一般是在較長時期中形成的,大多為自然變形;當(dāng)巖體遭到破壞時,這種單方向蠕動會引發(fā)坍塌。
(四)脫落
脫落一般表現(xiàn)為石屑或小石塊的滾落。這一現(xiàn)象一般由風(fēng)化、熱脹冷縮等自然現(xiàn)象造成:當(dāng)石屑脫落時,巖體穩(wěn)定性基本不受影響,一般是表面層的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。當(dāng)脫落較嚴(yán)重時,會導(dǎo)致巖體分層加劇,從而將內(nèi)部較硬的部位暴露,容易引發(fā)坍塌現(xiàn)象。
(五)滑坡
滑坡是一種巖體分層下滑的自然現(xiàn)象?;乱?guī)模有大有小,一般是由植被過少、雨水滲透引發(fā)的大規(guī)模水土流失。這一現(xiàn)象會造成交通堵塞,因?yàn)樗^高的發(fā)生率對公路的穩(wěn)定運(yùn)行有較大影響。
(六)坍塌
坍塌是較大的巖體向下崩落的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象作用效果劇烈,嚴(yán)重時會造成人員傷亡,需要重視其預(yù)防工作。
進(jìn)行邊坡防護(hù)建造前,我們需要對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,主要采取以下幾種方式進(jìn)行分析。
(一)地質(zhì)類比法
這種方法是對邊坡的地質(zhì)特性、地理環(huán)境做調(diào)查后,進(jìn)行擬建;或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與相似的邊坡進(jìn)行對比,研究其相關(guān)性。這一方法,分析速度快,在工程量較小的分析上運(yùn)用較多。
(二)極限平衡法
這一方法是假設(shè)邊坡受應(yīng)力平衡,進(jìn)行變形分析。這一方法能夠計(jì)算其理論滑動、和邊坡運(yùn)動范圍,但需要進(jìn)行滑動面的復(fù)雜考慮,運(yùn)用面較小。
(三)數(shù)值分析法
這一方法利用對邊坡調(diào)查得來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過函數(shù)分析、微分方程等方法進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算,從而得到邊坡的變形過程。這一方法運(yùn)用環(huán)境廣,模擬數(shù)據(jù)較多,計(jì)算結(jié)果較為合理,目前運(yùn)用較多。
(四)概率分析法
這一方法是進(jìn)行試驗(yàn),或進(jìn)行以往數(shù)據(jù)的分析,得到邊坡強(qiáng)度接近的概率分布;然后進(jìn)行分析。概率分析法對不確定因素進(jìn)行了有效處理,但需要龐大的數(shù)據(jù)庫作為參考,目前運(yùn)用較少。
(五)其他方法
還有一些新的方法:可靠度分析、網(wǎng)絡(luò)分析法等,這些方法仍在發(fā)展或推廣階段,目前運(yùn)用量極少。
我國的邊坡防護(hù)取得了一定成果,但由于廣闊地貌的復(fù)雜性和起步較晚的原因,仍存在一些問題。
(一)穩(wěn)定性分析方法不完善
在邊坡穩(wěn)定性分析時,往往采取主觀判斷,不能根據(jù)數(shù)據(jù)分析來確定。這一方法一般是利用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,一旦忽視了某個重要因素的改變,結(jié)果就會極度不科學(xué),防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)也就不合理。另外,對于以上提到的分析方法的運(yùn)用推廣工作較為滯后,也會造成分析方法的發(fā)展停滯不前。
(二)認(rèn)知不足
進(jìn)行邊坡防護(hù)分析時,數(shù)據(jù)計(jì)算較受注重,但其產(chǎn)生原理少有問津。這一做法導(dǎo)致不能從根本、源頭進(jìn)行分析,不能做到舉一反三,每次分析的成本較高,阻礙了理論分析的發(fā)展。
(三)智能化較低
對于邊坡的動態(tài)發(fā)展考慮不足,智能化較低。這一現(xiàn)象導(dǎo)致了結(jié)果不準(zhǔn)確。
(四)措施單一,針對性較低
在進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)時,不能考慮具體情況并進(jìn)行針對性防護(hù),導(dǎo)致成本增多,效果下降。
我們主要采取以下措施進(jìn)行邊坡防護(hù)。
(一)工程防護(hù)
此類防護(hù)運(yùn)用較多,一般是建設(shè)工程設(shè)施進(jìn)行防護(hù)。主要有以下幾類:
1.錨桿加固:這是一種對應(yīng)力分析后進(jìn)行的潛在風(fēng)險預(yù)防措施。錨桿加強(qiáng)了巖體的整體性,通過這種加固邊坡的平衡性得到加強(qiáng)。
2.擋土墻:為了防止山體滑坡等,一般建設(shè)擋土墻。擋土墻對重力、分離應(yīng)力進(jìn)行了對抗,降低了巖體分離的可能性。一般在風(fēng)化嚴(yán)重、坡面較陡、植被較少的地段加設(shè)擋土墻。在建造時,要盡量避免毀壞農(nóng)田。
(二)植被防護(hù)
這一方法是在邊坡種植根系發(fā)達(dá)的植物,通過植物的根系加強(qiáng)土壤的穩(wěn)定性,減少事故出現(xiàn)概率。一般通過種植草來提升其表皮穩(wěn)定性,減少雨水沖刷、風(fēng)化;通過樹根增強(qiáng)土壤附著力,減少滑坡;通過花卉增強(qiáng)其美觀性。
公路交通是國家經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的重要通道,相關(guān)建設(shè)發(fā)展越來越迅猛。邊坡防護(hù)能夠有效的增強(qiáng)公路的性能,我國對邊坡防護(hù)研究取得了一定成果,但仍然存在一些問題。在今后研究中需要針對這些問題,加大技術(shù)宣傳使用力度,增強(qiáng)防護(hù)的科學(xué)合理性;同時要加強(qiáng)公路運(yùn)行時的監(jiān)測系統(tǒng),對出現(xiàn)的問題及時解決。
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