(一)崩塌及其防治
1.崩塌的危害与主要类型
在比较陡峻的斜坡上,大块岩体或碎屑在重力作用下突然落下,并在坡脚形成倒石堆(又称岩屑堆)的现象称为崩塌。倒石堆是一种倾卸式的急剧堆积,一般是松散、杂乱、多孔隙、大小混杂而无层理。崩塌的运动速度很快,崩塌的体积可由小于1立方米到数亿立方米。大规模的崩塌能摧毁铁路、公路、隧道、桥梁,破坏工厂、矿山、城镇、村庄和农田,甚至危及人民的生命安全,造成巨大灾害。它在工程建设上被视为“山区病害”之一。崩塌有下列主要类型:
(1)落石。指悬崖陡坡上块石崩落。一般规模不大,可分为散落、坠落、翻落三种形式。
(2)山崩。指发生在山区规模巨大的崩塌。例如,由于地震影响,陕西秦岭中的翠华山曾发生山崩,产生的巨大角砾(粒径可超过50m)遍布山坡,形成“砾海”。巨大的崩积体(倒石堆)堵塞山谷,积水成湖,形成景色优美的翠华山天池。
(3)坍岸。指发生在河岸、湖岸、海岸的崩塌。
(4)坍陷。指由地下溶洞、潜蚀穴或采空区所引起的崩塌。
2.崩塌易发地段的评价
(1)地貌条件
地貌是引起崩塌的基本因素,一定的坡度和高差是崩塌发生的基本条件。据调查,当坚硬岩石组成的斜坡坡度大于50°或60°,高差大于50m时,才可能发生崩塌。由松散物质组成的坡地,当坡度超过它的休止角时可能出现崩塌,一般坡度大于45°,高差大于25m可能出现小型崩塌;高差大于45m可能出现大型崩塌。黄土地区,坡度在50°以上,才可能发生崩塌。高山峡谷、悬崖陡岸多数是崩塌易发地段。
(2)地质条件
岩性与地质构造也是崩塌发生的重要条件。结构致密又无裂隙的完整基岩,即使在坡度很陡的情况下也不会发生崩塌;反之,结构疏松、破碎的岩石易发生崩塌。当坚硬岩层与松软岩层成互层出现时,由于风化差异,使坚硬岩层突出,临空面增大,易引起崩塌。大量节理或断层存在,会加速岩石的风化解体过程,是崩塌发生的重要条件。岩层构造(包括断层面、节理面、层面、片理面等)及其组合方式是发生崩塌的又一个重要条件。当岩层层面或解理面的倾向与坡向一致、倾角较大、又有临空面的情况下,沿构造面最容易发生崩塌。就区域新构造运动特点而言,构造运动比较强烈、地层挤压破碎、地震频繁的地区,是崩塌的多发区。
(3)气候条件
强烈的物理风化是崩塌发生的基础性条件。由于干旱、半干旱地区温差大,高寒山区冻融过程强烈,因此在这些地区岩石风化强烈,悬崖陡坡最易出现崩塌。暴雨、连日阴雨及冰雪融化等往往是崩塌的触发因素,岩体和土体中水分的大量渗入,大大增加了负荷,同时还影响岩体内部结构,导致崩塌发生。另外,暴雨、连日阴雨还易引发洪水,导致大范围坍岸,造成严重灾害。山区公路往往沿河岸路段较长,坍岸对公路交通威胁很大。
(4)人为因素
公路建设或改造中,因过分开挖山体边坡,或在坡脚大量采石取土,使坡脚支持力减弱而引起崩塌。另外,在岩体较破碎地带,大爆破也会引起崩塌。
在公路设计、建设与营运过程中,要根据上述条件,综合分析,确定崩塌易发地段和时段,采取相应的防治措施,以保证施工与营运的安全,保护生态环境。
3.崩塌的防治
在山区修建公路,对崩塌易发地段应定期监测,判断崩塌发生的可能性、强度及规模,并采取适当的防治措施,如清除危石、改造坡面等。
对规模大、破坏力强、仍在发展中的大型崩塌,一般应以改线避绕为主。对规模不大的崩塌,可根据不同情况,采取建拦石坝、防护河堤、支撑体、砌石护坡、绿化坡面或清除岩屑堆等措施。
公路施工,应尽可能避免因人工开挖或爆破引起崩塌。
(二)滑坡及其防治
1.滑坡及其危害(www.daowen.com)
滑坡是山区公路建设中经常遇到的一种地质灾害。坡面上的大量土体、岩体或其他碎屑堆积,在重力和水的作用下,沿一定的滑动面整体下滑的现象称为滑坡。滑坡一般由三大部分组成,即滑坡壁、滑动面和滑坡体。大型滑坡体的结构比较复杂,其前端为滑坡舌和滑坡鼓丘。滑坡体上有滑坡阶地、滑坡洼地、滑坡湖、滑坡裂缝等。
滑坡的规模不一,其危害程度也不尽相同,大型滑坡的危害是相当严重的。
2.滑坡易发地段的评价
(1)地质条件
滑坡主要出现在松散沉积层。松散沉积物,尤其是粘土及黄土浸水后,粘聚力骤降,大大增加了其可滑性。基岩区的滑坡常和页岩、粘土岩、泥灰岩、板岩、千枚岩、片岩等软弱岩层有关。当组成斜坡的岩石性质不一,特别是上覆松散堆积层,下伏坚硬岩石时,易产生滑坡。
滑坡的滑动面多数是构造软弱面,如层面、断层面、断层破碎带、解理面、不整合面等。另外,岩层的倾向与斜坡坡向一致时,也有助于滑坡发育。
(2)地貌条件
就地貌特征而言,一般坡度不大,起伏平缓,而且植被覆盖较好的山坡,比较稳定,不易发生滑坡。高陡的山坡或陡崖,使斜坡上部的软弱面形成临空状态,上部土体或岩体处于不稳定状态,容易产生滑坡。据观测得知,基岩沿软弱结构面滑动时,要求坡度为30°—40°;松散堆积层沿层面滑动时,要求坡度在20°以上。此外,河水侵蚀强烈的凹岸陡坎是滑坡易发地段。在黄土地区的河谷两岸,往往会出现巨大的滑坡带。
(3)降水和地下水条件
降水和冰雪融水往往是滑坡的触发条件。大多数滑坡发生在降雨时期,一般是大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑。地下水也是促使滑坡发生的重要原因之一,绝大多数滑坡都是沿饱含地下水的岩体软弱面产生的。
(4)地震
地震是滑坡重要的触发条件。
(5)人为因素
人为因素对滑坡的影响主要表现在四个方面:①开挖坡脚,破坏了自然斜坡的稳定状态;②在坡顶上堆积弃土、盖房,加大了坡顶荷载;③不适当的大爆破施工;④排水不当。
滑坡的发生和发展一般可以分为蠕动变形阶段、剧烈滑动阶段、渐趋稳定阶段。蠕动变形阶段,长的可达数年,短的仅几天。一般滑坡规模越大,这个阶段越长。准确的蠕动变形判断是防治滑坡,减轻灾害的关键。
3.滑坡的防治
山区公路在选线时,应尽可能避开大型滑坡易发地带。在公路建设与营运中,应对滑坡易发地段进行监测。对开始蠕动变形地段要及时采取防治措施,同时要尽量减少人为因素的影响。滑坡的防治主要有排、挡、减、固等措施。
(1)排。是排除地表水和疏干地下水,增加岩体抗滑力。
(2)挡。是修建挡土墙,挡住土体下滑。
(3)减。是在滑坡上方取土减荷,减小下滑力。
(4)固。是在滑坡体内打入抗滑桩或烘烧滑动面土体使之胶结,加大抗剪强度。
考虑滑坡防治措施时,必须针对引起滑坡的原因及类型,抓住主要矛盾加以综合治理。
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