公路施工中常见不良地质以及处理方法

(整期优先)网络出版时间:2015-04-14
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公路施工中常见不良地质以及处理方法

刘海忠

刘海忠

菏泽市公路局工程三处山东菏泽274000

摘要:现今不良地质带来的公路施工难题主要有泥石流、坍塌、地面沉陷、滑坡等,在公路施工中采取相应的处理防治措施,能够有效减少不良地质给公路带来的损害。笔者阐述了不良地质的种类与成因,并分析总结了相关处理方法,以减少不良地质带给公路损失。

关键词:公路施工;不良地质;处理方法;防护措施

在实际公路施工中,往往因各类环境因素影响施工质量与施工进度,阻碍了公路建设。这些环境因素多数为地质因素,一般常见的有坍塌、泥石流、滑坡、地面沉陷等。为了加快公路建设进度,提高公路建设质量,如何处理应对公路施工中常见不良地质是当前值得探讨的问题。

1.公路施工中常见的不良地质

1.1滑坡

滑坡是公路施工建设中最为常见的地质灾害之一,其可受地貌、地质等多个因素影响,最终形成以岩体重力为动力,使岩体沿着较为松软地质带向下滑动的现象。滑坡的其形成原因多样,在实际施工处理中要根据成因进行应对。一般能够引起滑坡的地貌包括有坡度较大的山、悬崖、凹河岸陡坎等,一般形成滑坡的地貌特点为滑坡处上部岩体不稳定,其上部地质的软弱面多为临空状态,受到外界环境影响易导致其重心出现偏移,发生滑坡现象。一般能够引起滑坡的地质包括有沉积层松散、基岩区岩层组成种类较多等因素。沉积层如果粘土、黄土等粘着力较差的土质较多,则易发生滑坡,尤其是遇到雨天或山洪等情况,其粘着力更是大大下降。易发生滑坡的基岩区一般岩层种类较多,尤其是页岩、粘土岩等质地较软的岩层,且当斜坡上部的较软岩层多时则易发生滑坡。

1.2泥石流

泥石流通常发生在山区公路上,近几年出现的较为频繁。泥石流的发生通常伴随着强降雨或山洪,大量水体席卷着泥沙石块形成冲击力大的洪流,其能够改变周围的地表组成,改变地表地质结构,并顺着地质冲毁公路村庄等,带来巨大损失。泥石流根据其水含量可以分为粘性泥石流与稀性泥石流,粘性泥石流内含有大量的沙石,泥沙含量占到一半以上,质地粘稠,暴发迅速,具有较强破坏力。稀性泥石流其内以水为主,泥沙含量不足一半,暴发后灾区内堆砌石子较多。易发生泥石流的地貌一般包括有高山、沟谷等地,地质一半为表层岩石碎屑较多,岩层结构松散质软,容易被风化。

1.3坍塌

坍塌现象多因为上部岩层重力超过了岩壁的承受的极限,使得上部岩层发生崩塌滚落的现象。坍塌的行程跟地貌与地质有关,斜坡是坍塌发生的主要地貌条件。一般当斜坡的坡度大于45°,坡顶与地面的高度差大于25米时,土质较为松散软弱的岩层就容易发生坍塌,而当坡顶与地面的高度差大于45米时,则会发生大规模坍塌现象。当斜坡坡度大于50°时,高度大于45米时,则较为坚硬的岩层也会发生小规模的坍塌现象。一般较容易发生坍塌的地质为结构松散、质地较软的岩层。坍塌现象在施工前后与施工期间均容易发生,施工不当,使得公路两旁山体坡度较大则易引起坍塌。

1.4地面沉陷

地面沉陷包括有地面沉降与地面塌陷,最近几年出现的较多。地面沉降是由于地质的改变加上地面的压力从而导致的地面变形下降,地面塌陷则是指段时间内由于地底结构而发生的强烈地表高度突变。地面沉陷是公路施工与使用过程中常见的问题,其导致的原因可能为施工原因与环境原因。施工原因一般包括不可理施工引起地基改变脆弱或是公路施工选址不合理造成。环境原因较为多样,可能是由于地壳运动或是强降雨天气、山洪等。另外,公路超承载使用也会出现地面沉陷的现象。

2.公路施工中常见不良地质的处理方法

2.1施工前准备工作

2.1.1优化设计

随着我国社会经济的不断发展,社会各界对公路交通网的要求不断提高,因而国家对公路建设的给予了高度重视,并投入大量资金完善公路建设。在公路实际施工中,设计师需要选址的地质地貌,周围的水温,地区气候等全面勘测了解,考虑到所有可能发生的常见灾害,并推演其变形机制、规模、危险程度等。当公路建设到不良地质去浴室,要设计多种可选方案,从效果、经济、技术难易程度等多方面进行对比,择优选择,并进行试验论证其方案的可行性。另外,公路施工可能会导致地质结构发生改变,设计师要根据施工过程中地质结构的改变程度及时对原设计进行删减及修改优化。

2.1.2施工前的准备与勘探

公路施工需要做好充足准备,施工中所选用达标的材料与技术熟练的施工人员。施工人员需要进行技术考核,材料需要进行试验验证是否符合设计标准。另外,公路选址的勘探工作需要得到高度的重视,对不良地质区域的岩层地质勘探应多次测量确保其准确性。公路选址时尽量避开大断裂带,斜坡等地,选择地质结构稳定,岩层坚硬的区域。对所选区域的勘探结果进行分析,标出断裂带、岩层及岩壁的不坚固区域,避开在此处造桥、修建隧道。根据不同地质情况选取不同施工方法并准备所需机械。

2.2施工期间处理防治手段

2.2.1坍塌与滑坡的防治处理

坍塌与滑坡与水的含量有关,排放控制地表水流向能够有效避免坍塌与滑坡的发生。在实际施工中,可以在公路两旁设置排水装置,降低孔腺水压力与动水压力,减小水的冲击力,保护公路周围岩层避免其被水软化分解。另外,还可以在公路旁修建截水沟,截留从高处留下来的地表水,避免其侵蚀公路。一般情况下还可以在公路周围覆盖一层人造植物,用来吸收地下水。人造植物能够有效防止地表水下渗,破坏地质结构。

2.2.2泥石流的防治处理

在公路施工前,选取公路施工地址应避开高山峡谷地区,能够根本避开泥石流对公里的损害。对于无法避开不良地质的公路,可以在公路两侧或山体上修建排水系统,减少截留泥石流中的含水量,减缓泥石流的冲击力我,从而减轻其对公路的损害。

2.2.3其他防护处理措施

地基的稳定与否直接影响到公路的质量。科学合理的施工能够使公路的地基坚固,使公路周围的地质结构更加稳定。因此对公路的地基进行加固处理能够增强其在不良地质内的抗性,减少灾害对公路的损害。一般常用的加固路基的方法有抛石挤淤法与复合基法两种。抛石挤淤法为在公路路基下挖一定深度,抛入石块,凭证后填入砂砾坚固路基。复合地基法是在地基中加入砂砾,搅拌均匀以坚固路基。此两种方法可用于软土基加固。

2.3施工后监控工作

做好不良地质区域公路的监控工作能够及时发现灾害,制定相关防护措施,保护公路。对于建在高山、峡谷及其他不良地区内的公路应进行监护工作,定期对公路周围地质结构、岩层进行检测并记录。在雨季应及时并多次测定公路及其周围地质情况,确保所得到的监测信息及时、准确,并根据实际情况制定防护补救措施,以减小损失。

3.结语

随着我国社会经济的不断发展,社会各界对公路交通网的要求不断提高,因而国家对公路建设的给予了高度重视,并投入大量资金完善公路建设。现今,不良地质已是公路损害的重要成因之一,严重影响了公路质量,因此研究不良地质区域中公路施工防治处理方法是具有极大的价值与意义的。本文作者探讨了各类不良地质的类型与成因,并针性的阐述了不同地质的处理防治手段与防护监控措施,以减轻不良地质对公路的损害。但上述处理手段仍不能从根本上避免不良地质对公路的破坏,此类研究还有待于深入探讨完善。

参考文献:

[1]蓝宇聘.新时期公路工程施工中常见地质灾害防治处理探析[J],科技创新与应用,2013年第29期.

[2]王世坤,王磊.关于对公路施工常见不良地质的探讨[J],科技视界,2013年第30期.

作者简介:

刘海忠(1969-)男,汉族,山东菏泽人,高级工程师,大学学历,毕业于长安大学土木工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。