公路岩质边坡地质灾害治理措施.docx

公路岩质边坡地质灾害治理措施 刘礼德 河源市地质环境监测站广东河源517000 摘要：山区的勘查工作时常会遇到边坡问题，若治理不当，很可能导致滑坡等灾 害的出现，危及周边地区的安全。木文结合工程实例，介绍了岩质边坡的特点, 围绕岩质边坡的勘查、稳定性和设计进行分析，并提出一些有效的治理措施。供 类似研究参考。 关键词：岩质边坡；稳定性；设计；措施 我国山区的经济发展水平相对较低，基础设施的建设比较落后，在交通 建设行业蓬勃发展的今天，山区的公路建设任然是发展的首要任务。公路建设过 程中，由于山区公路的桥梁和隧道较多，除了要考虑周边地区的经济发展及耕地 等因素外，还需要考虑公路工程沿线的地质条件。山区的地形险峻，地质条件十 分复杂，随着人口的激增以及土地资源的过渡开发，在众多地质灾害中，边坡问 题尤为突出，若治理不当，很可能导致滑坡等灾害的出现。因此，通过对质边坡 的勘查、稳定性和设计进行分析，需找有效的措施，解决岩质边坡的变形、稳定 和治理问题。 1岩质边坡的特点 某公路处于山区，地形陡峻，有部分边坡是属于岩质边坡。岩层倾角在 10deg;以内，呈水平形状。公路岩质边坡有约35处，具有边坡高、陡、险，岩 质边坡地质灾害治理复杂，影响岩质边坡稳定因素多，破坏作用大和施工困难的 特点。 2岩质边坡地质灾害治理措施 岩质边坡勘察设计的工作思路和步骤为：工程地质勘察rarr;稳定性分 析评价rarr;防护加固措施设计rarr;施工阶段现场核查rarr;动态信息化跟踪与 设计调整治理效果监测与评估。在实地调查与评估的基础上，分析边坡岩 体结构的变形破坏与失稳模式，充分考虑自然营力、工程活动对边坡稳定所造成 的影响，以及边坡失稳对自然环境、人类活动和公路工程造成的破坏可能，才能 有的放矢进行针对性地治理设计。 2.1岩质边坡的勘察 特别注重对既有自然和人工边坡变形失稳破坏和治理情况调查，进 行必要的挖探、钻探和物探工作，以查明隐伏结构面等。 查明层间夹层分布，岩层、节理裂隙及断层等结构面位置和产状， 节理裂隙密度、断层宽度、节理裂隙及断层延伸长度，节理裂隙张开程度、充填 情况，地下水等，分析层间夹层和结构面的力学属性及与临空面的空间关系，确 定边坡可能失稳破坏的模式、规模、位置。 岩质边坡必须进行动态信息化勘察设计与施工，当发现施工工程地 质与勘察工程地质条件出现变化时，及时开展监测和补充勘察工作，并修改完善 工程措施。 2.2岩质边坡稳定性分析 目前工程实例较常用的有定性和定量分析方法，岩质边坡稳定性分析受 多种因素影响，选取合理的计算方法(模型)和力学参数难度较大，无论哪一种计 算方法，都有一定的局限性和不合理的一面。某公路岩质边坡采用了工程类比法、 岩石质量法、极限平衡法、赤平极射投影图解法、楔体滑动分析法、有限元法等 多种分析方法，综合评价边坡的整体稳定性和楔体稳定性。 2.2.1稳定边坡角或临界稳定角(或边坡破坏面) ①岩石质量法计算稳定边坡角 其作用主要是确定桥梁基础的位置和合理埋深，要求桥梁基础底面应位 于稳定边坡角以内，如图1所示。 其中：F=m(w+n) (4) 2.2.2极限平衡法 包括单平面极限平衡法，双平面极限平衡等K法、刚体平衡法等多种, 在此不一一列举。 2.2.3楔形体滑动分析法 楔形体滑动面由两个倾向相反，且其交线倾向与坡面倾向相同，倾角小 于边坡角的软弱结构面组成(如图2),可通过赤平投影及实体比例投影或用三角 几何方法求得滑动面的交线倾角beta;及滑动面法线与N的夹角theta;l和 theta;2等参数。 式中theta;l、theta;2为IV与二滑面法线的夹角。 设Cl、C2及1、2分别为滑面AABD和ABCD的黏聚力和内摩擦角，则二滑面 的抗滑力Fs为 将式6中的Nl、N2代入式(5),即可求得边坡的稳定性系数。计算I］寸应 根据实际情况 考虑静水压力、地震力等其他作用力的影响。 2.2.4赤平投影空间解析法 通过临空边坡面和多组优势结构面的极射赤平投影，确定不同类型的结 构面组合特征，即可直观地判断结构体的类型、稳定趋势和失稳模式类型。 2.2.5有限元法 此外，利用“岩石岸坡应力位移场有限元模拟软件”，对自然岸坡的应 力场及不同位置桥基荷载作用下的应力场进行模拟分析，进一步优化桥基的设计 位置，并根据Mohr强度准则来分析岩体的破坏情况。还利用离散元方法根据岩 体的控制性结构面建立地质模型，分析岸坡岩体加载与不加载时的时效变形趋势, 确定岸坡的破坏模式及破坏范围，为岸坡岩体加固提供设计依据。 2.3岩质边坡治理措施 2.3.1治理原则 对大型难以治理或治理工程量巨大、造价极高的岩质边坡予以绕避。对 不能绕避的应本着“加固措施宇强勿弱、确保安全”的原则，采取技术可靠、施 工安全的方法加以治