涼山州公路管理局勘察設(shè)計(jì)隊(duì),四川 涼山 615000
為滿足社會(huì)的發(fā)展以及人們的出行需求,我國在山區(qū)公路基礎(chǔ)建設(shè)上投入了大量人力物力,同時(shí)也獲得了一定的成果,連接全國各地的公路網(wǎng)絡(luò)初步形成,并在近年來的發(fā)展中得到大力完善[1]。但在使用山區(qū)公路的過程中,由于山區(qū)地理情況復(fù)雜,往往需要會(huì)將山區(qū)公路建造在高大邊坡上,而邊坡的穩(wěn)定性相對較低,致使邊坡崩塌成了影響山區(qū)公路安全的重要因素。邊坡崩塌為人民的生命及財(cái)產(chǎn)安全造成了重大隱患,也會(huì)使社會(huì)的發(fā)展受到限制,因此在建設(shè)使用山區(qū)公路的過程中,應(yīng)針對邊坡崩塌的情況積極進(jìn)行處理與解決。
邊坡崩塌的成因一般分為兩方面,即崩塌的內(nèi)在因素與外在因素。
邊坡崩塌的內(nèi)在因素多由巖體特征及地質(zhì)構(gòu)造兩種因素構(gòu)成。
巖體特征指包括巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、抗侵蝕性等特征,這些特征直接關(guān)系到巖體的穩(wěn)定性。如在邊坡其他條件都相同的前提下,擁有更高強(qiáng)度的巖體在穩(wěn)定性上要?jiǎng)龠^強(qiáng)度較低的巖體,強(qiáng)度高的巖體變形系數(shù)低,因此也就能保證邊坡的穩(wěn)定性,從而使山區(qū)公路的安全得到相應(yīng)保障。就巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)而言,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巖體更易受到其他因素影響,造成巖體抗變形能力相對低下,更易造成巖體的變形、崩裂等,從而促使邊坡崩塌的出現(xiàn)。
地質(zhì)構(gòu)造是指構(gòu)成邊坡的地質(zhì)條件,一般情況下自然形成的高邊坡多由不同的巖體構(gòu)造及形狀組合形成,這種構(gòu)造具有一定的隨機(jī)性,因此可能使巖體處在不穩(wěn)固的地理?xiàng)l件下,為崩塌提供了相應(yīng)的條件。此外,如果高邊坡巖體并不具有相應(yīng)的連續(xù)性,也就意味著巖體抗變形能力較低,更易形成崩塌。
邊坡崩塌的外在因素包括水分含量、氣候條件、地形三方面[2]。
巖體水分含量會(huì)受到降雨的影響,少量降水對巖體的影響較小,但也存在減弱巖體關(guān)鍵位置摩擦力,促使巖體崩塌形成的可能。持續(xù)性高,降水量大的降雨會(huì)致使邊坡巖體內(nèi)的水分含量上升,致使巖體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度軟化,當(dāng)巖體結(jié)構(gòu)中某一部分的摩擦力及穩(wěn)定性不足以支撐巖體重量時(shí),就會(huì)出現(xiàn)巖體崩解,造成邊坡崩塌的情況。
能對巖體產(chǎn)生較大影響的氣候條件多為降雨及風(fēng)力。降雨除了減弱巖體之間的摩擦力之外,還具有增加巖體重量、軟化巖體結(jié)構(gòu)的作用,因此山洪往往發(fā)生在降水量大、持續(xù)時(shí)間長的降雨過程中。風(fēng)力影響主要體現(xiàn)在擁有一定高度的高邊坡往往會(huì)承受較大的風(fēng)力,大風(fēng)會(huì)對巖體結(jié)構(gòu)處的構(gòu)造造成一定侵蝕,再加上生物影響,當(dāng)結(jié)構(gòu)不足以支撐巖體時(shí)即產(chǎn)生崩塌。
邊坡崩塌受地形影響多是因?yàn)楦叨?。由于山區(qū)公路所處地形多險(xiǎn)惡,大部分情況下的地勢較為陡峭,邊坡高度越高,則產(chǎn)生崩塌的可能性越高。
邊坡崩塌的處理視可能產(chǎn)生崩塌的巖體在體積、數(shù)量及危險(xiǎn)程度上的不同采用不同的應(yīng)對方式。如可能造成崩塌的巖體體積較小、造成落石的數(shù)量較少以及對基巖的破壞程度也較小的情況下,多采用清除的方式進(jìn)行處理;若可能形成崩塌的巖體體積較大,落石數(shù)量多,危險(xiǎn)程度較高時(shí)則采用加固與防護(hù)的措施[3]。
清除處理往往針對存在一定危險(xiǎn)性、對基巖影響較小、相對體積較小的巖體進(jìn)行。清除方法要視具體情況進(jìn)行,在進(jìn)行相關(guān)清除作業(yè)前應(yīng)注意對巖體影響范圍內(nèi)無關(guān)人員的清退,并嚴(yán)令相關(guān)作業(yè)人員嚴(yán)格執(zhí)行安全措施。清除作業(yè)一般采用定向爆破的方式使巖體產(chǎn)生振動(dòng)后脫離結(jié)構(gòu),受重力影響自然滑落。但在此之前應(yīng)注意對體積較大的巖體進(jìn)行破碎,從而使所要清除的巖體對基巖的影響降到最低,否則的話,較大巖體在滑落過程中可能會(huì)對基巖產(chǎn)生進(jìn)一步破壞[4]。
主要清除作業(yè)完成后應(yīng)注意對現(xiàn)場的處理,在將巖體清除之后應(yīng)注意對現(xiàn)場清渣的處理,測試清除過后基巖及邊坡的穩(wěn)定性,確保清除處理達(dá)到相應(yīng)的要求。
加固防護(hù)處理多針對體積較大、對基巖影響較大的巖體進(jìn)行。這類巖體移除難度大,且在移除之后會(huì)使基巖的整體性及邊坡的穩(wěn)定性受到極大影響,因此多采用加固的方式。在對這類巖體進(jìn)行加固的過程中,主要是通過表層防護(hù)(破面防護(hù))及深層防護(hù)兩種方式進(jìn)行加固。
山區(qū)地理情況復(fù)雜,因此公路邊坡常受到降雨及環(huán)境荷載的影響,致使邊坡表層遭到一定程度的破壞,從而對邊坡的穩(wěn)定性造成影響。根據(jù)邊坡性質(zhì)的不同,對邊坡破面的防護(hù)作業(yè)也不同:巖石面邊坡多采用框架梁、噴漿、破面護(hù)槽等利用混凝土或漿砌塊石進(jìn)行加固,通過在邊坡上構(gòu)成固定破面用的骨架,來提升邊坡表面的粗糙系數(shù),從而提升邊坡的穩(wěn)定性;針對較為陡峭的巖體邊坡,首先要進(jìn)行表層巖體的修理工作,縮小巖體的外傾角,之后再對其進(jìn)行支護(hù)、嵌補(bǔ)、支撐等手段進(jìn)行加固[5]。
深層加固多用于具有較高安全隱患的巖體邊坡,且往往與表層加固同時(shí)進(jìn)行。常見的深層加固方式有注漿加固、錨索加固、土釘加固及錨桿加固等。除注漿加固是改變邊坡的組成成分,使巖體與基巖之間形成一個(gè)整體之外,其他三種加固方式均是通過對邊坡施加壓力,使其錨固到基巖上實(shí)現(xiàn)加固的目的[6]。
由于山區(qū)公路在當(dāng)前社會(huì)的運(yùn)輸中起到非常重要的作用,可以說山區(qū)公路的安全性直接關(guān)系到社會(huì)發(fā)展水平,對于會(huì)嚴(yán)重影響山區(qū)公路使用的邊坡崩塌問題就應(yīng)得到及時(shí)的排查與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶幚?,確保山區(qū)公路的使用與運(yùn)營不受影響,保障使用者的生命安全,推動(dòng)社會(huì)和諧發(fā)展。