地質災害類型及防止措施

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摘要:本課題通過對我國山區公路路基幾種常見地質災害的類型進行分析，結合地質災害的類型提出相應的科學且實用的防治措施，并對我國山區公路工程建設進行前景展望。

關鍵詞:山區公路;地質災害;防治措施

引言

隨著我國對西部大開發的高度重視推動著西部經濟的有效發展，作為資源運輸的公路交通建設起著至關重要的作用。公路建設的等級要求也越來越高，以適應人民日益增長的需求。但西部地區地形地貌特點多以山區為主，公路路基建設時地質災害常有發生，所以防治山區公路路基地質災害的發生是亟待解決的問題。

一、公路路基地質災害常見類型

1．崩塌路段。

崩塌的特性在于落石下降速度快、發生突然，下落過程造成沖擊性巨大的破壞，破壞影響范圍大。山區公路遇到挖方路段時，坡度越陡崩塌發生的概率較大。一般影響崩塌發生的因素主要是地貌特性、地質結構、地下水沖刷、風化作用等環境下發生。對公路路基的破壞影響巨大，造成的損毀程度嚴重。

2．軟弱地基。

山區公路線路方向原地面地基處理不合格或者原地面以下有流沙、垃圾堆積、泥沼路段等現象是軟弱地基的成因，軟弱地基處理不當就會出現路堤沉降現象。路堤沉陷一般發生在填方路段的邊坡。特別是在溝谷中路基填筑中，因為原地面地勢低淺，泥沼性軟弱地基比較明顯，這些地區的路基一般填筑高度很高才能滿足設計標高要求，填筑層次銜接不均勻，在雨水的作用下造成沉降差異大，造成路堤下陷影響公路路基質量安全。

3．滑坡路段。

滑坡土體多出現松散狀，呈扇形或者橢圓形下滑。公路工程中，滑坡土體多與線路方向成垂直或近乎垂直，少數滑坡與線路方向成斜交。從滑坡的成因分析共性在于山區公路開挖的過程中使原狀土出現了加載面或者臨空面。山區公路建設中，線路走向在山區中不可避免的會出現在原有山體的山腳或者半坡中，由于公路路基建設中發生原有土體的擾動，為滑坡現象提供了物理條件，滑坡對公路路基鋪設的安全質量存在巨大的威脅。

4．凍土路段。

公路路基線路方向經過高海拔地區時，出現凍土地段，凍土地區地質災害主要表現為凍脹、翻漿、融陷。凍土具有流變性、長期強度低于瞬時強度的特性。凍土公路路基的變形特性與凍土的構造類型、年平均氣溫及分布位置存在很大關系。凍土隨環境溫度的變化出現的凍脹和融化的物理現象，進而引起路基的變形。細顆粒凍土含冰量大所產生的消融量也大，冰的在路基的水平面和豎直面分布均呈不均勻分布，融沉系數產生較大的差異，致使路基縱橫向發生不均勻的變形，危害公路交通。

二、地質災害的防治措施

1．防治山體崩塌的措施。

山體崩塌常見防治措施有噴錨網支護、預應力錨固及新型SNS邊坡柔性防護系統三種類型:(1)噴錨網支護即錨桿掛網噴射混凝土，具體的施工操作流程是在線路兩側的巖體中成孔并注入灌漿料，在灌漿料充滿孔洞時嵌入錨桿，使錨桿與巖體連接更加牢固，形成錨桿體。錨桿與錨桿之間掛鋼絲網，噴射混凝土使圍巖與混凝土面與錨桿體三者之間形成了一個穩固的整體。依靠巖體自承力及錨桿和混凝土增大了邊坡的剛性強度，形成穩定的輕型主動防護體系，提升了邊坡的抗變形能力和整體結構強度，增加路基的穩定性;(2)預應力錨固是對加固的邊坡鉆孔，將鋼絞線或者高強度的鋼絲固定在穩定的地層中，在邊坡表面通過張拉對錨索施加預應力，進而達到對邊坡穩定性增強和限制變形量的作用。(3)SNS邊坡柔性防護系統是利用強度高、韌性大、耐磨性和耐腐蝕性強的鋼絲網為防護結構骨架，將其覆蓋和攔截在線路兩側容易發生崩塌現象的山體上。SNS邊坡柔性防護系統是一種新型的崩塌防護措施，在我國重要的公路工程中應用廣泛，且防治效果明顯。

2．軟弱地基加固措施。

軟弱地基加固中最簡便的施工方法是換填，將軟弱土質挖走換成符合地基承載力的材料進行填充，并進行地基處理，達到滿足設計要求的地基承載力。軟弱地基的加固方式也常用注漿法，即利用施工機具將注漿液注入到軟弱的地基土中，達到對軟弱地基加固的作用。現階段我國的注漿料的材料種類繁多，經過不斷發展，灌漿法技術水平得到了提升，并在工程應用越來越成熟和效果明顯。軟弱地基加固除了上述兩種常用措施外，還有排水固結法、膠結法、加筋法、置換法、擠密法和擠密置換法，這些方法對軟弱地基加固效果明顯。

3．防治滑坡的措施。

滑坡防治措施有擋土墻、土釘支護措施(土釘墻)及抗滑樁:(1)擋土墻用于支撐路基填筑或者山坡土體、防止填土或土體變形失穩坍塌滑坡的構造物。工程中更多應用加筋擋土墻，加筋擋墻與傳統重力式擋墻相比施工速度快，造價低，且安全可靠性高。(2)土釘支護技術是指在被加固的土體或者山坡中釘入密集的高強度材料(以鋼材為主)的桿體，嵌入到土體的穩定結構層。將被加固的易滑坡面層和土體穩定層有效的進行連接，提高了土體整體的穩定性和強度，有效的防治滑坡的發生;(3)抗滑樁是穿過滑坡體深入滑床的樁柱，依據樁與土體的嵌入力學原理，來抵消滑坡體的滑動力，起到穩定邊坡的作用，適用于淺層和中厚層的滑坡土體或巖體，對防止滑坡是主要措施。

4．凍脹土的防治措施。

凍土地區防治措施包括主動地溫調控措施和被動工程措施，其中主動地溫調控措施包含:通風路基、熱棒加熱路基、片石路基及土工格網填充砂礫修筑路基。通風路基是埋放于平行公路坡腳的豎向通分管，起到氣流流通的作用;片石路基的堆砌體具有冬季蓄冷夏季隔熱的性能，防治凍漲和融沉;熱棒利用的是熱循環，對路基進行熱傳遞，防止凍脹。被動工程措施包含改變土體表面的熱輻射條件、改變路基土體與大氣及原凍土熱傳導。改變土體表面的熱輻射是使用遮陽棚或者將瀝青路面圖成白色增加反射率，減少太陽輻射和雪水對基地土體的影響;改變基地與原凍土的熱傳導有效措施是設置隔熱層，將路基與基地原狀土隔離。

總結

山區公路建設線路方向經過的地形復雜多樣，所遇到威脅公路路基質量安全的地質災害種類繁多，本課題所探究的是幾點公路工程中常見的地質災害及相應的防治措施，這些防治措施在工程中應用比較成熟和廣泛。對于防治地質災害更加科學有效的措施有待于科學團隊的進一步科研和探索，我國的公路工程防治地質災害技術措施也會逐步走向世界科技的前沿。

參考文獻:

［1］劉玉卓主編．公路工程軟基處理．北京:人民交通出版社．2004

［2］張斌．山區公路高填路堤穩定性和變形研究［D］．福建:福州大學．2004

［3］張玉強．內蒙古島狀凍土地區公路路基施工技術研究［D］．天津大學．2012

作者：池昊聞 單位：湖南省南華大學城市建設學院