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摘要:平原区拟建公路可能遭受的主要地质灾害是区域性地面沉降,其次是因公路工程建设改变了地质环境而诱发的隧道洞顶坍塌及洞口仰坡失稳、开挖路堑产生高边坡失稳以及平原区软土分布地段因填方路堤导致软土变形,包括过量沉降、不均匀沉降及路堤失稳等一系列地质灾害。一般软土路段的填方路基段在采取软基处理措施基础上,其诱发地质灾害的危险性小;但对于隧道浅埋段及进出洞口段、高边坡段、较高填方段、区域性地面沉降段等危险性中等的区段均应采取相应的工程措施加以防治。
关键词:平原区;拟建公路;地质灾害评估;防治措施;
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-475-01
1 前言
地质灾害是指由于自然产生或人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质作用。建设用地地质灾害危险性评估的灾种主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等。平原区拟建公路建设用地主要存在的地质灾害类型是区域性地面沉降,其次还可能存在过量沉降、不均匀沉降及路堤失稳等一系列地质灾害,在设计和施工过程中必须采取相应的工程措施加以防治。
2 平原区拟建公路沿线地质灾害综合评估
2.1 综合评估
平原区拟建公路沿线现状多无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生,现状地质灾害类型主要是区域性地面沉降。区域性地面沉降是一种缓变型的地质灾害,它具有影响范围大、历时长、及渐变性、累进性等特点,是一个不可逆的过程。因而这种地质灾害,可防、可控而不可治,若任其发展,最终将导致严重的灾难性后果,其地质灾害危险性等级为中等。
位于丘陵区的隧道在浅埋(指洞顶以上弱风化基岩厚度小于6m)段及洞口处易发生坍塌、掉块及洞口仰坡边坡失稳,其地质灾害危险性中等。挖方路堑边坡结构稳定性较好,一般低边坡的地质灾害危险性小;高边坡易发生崩塌及局部的小型坍塌、沟谷附近的人工边坡易发生滑坡,其地质灾害危险性中等。
平原区较高填方路段存在路堤整体失稳或不均勻沉降的可能,同时在路段边界处附近,公路若跨越不同的地貌单元,由于地基土工程性质的差异,容易产生差异沉降,甚至导致路基开裂,危及公路的使用安全,其地质灾害危险性中等。
道路与桥梁的衔接部位在未经地基处理而直接堆填时,道路与桥梁之间将产生巨大的沉降差,造成桥头“跳车”现象,影响桥梁的正常使用。另外,处桥头区过高的填方可能导致浅部软土向河流一侧挤出,引起河岸边坡失稳。对于一般软土路段的填方路基可能发生过量沉降,使工后沉降不能满足规范要求。在采取软基处理措施加以避免的基础上,其工程建设诱发地质灾害的危险性小。
2.2 建设用地适宜性评估
建设用地适宜性评估的范围非常广泛,其影响因素众多,如基础设施、生态环境、水土保持、资源开发利用等。若仅针对地质灾害危险性而言,目的是为了科学利用土地资源和有效防治地质灾害。
平原区拟建公路地质灾害危险性中等的区段以地面沉降为主,其对公路的主要危害是导致潜水位相对升高,降低桥下净空,对路基稳定性、路基排水以及防洪或通航等均造成不利的影响,设计时必须考虑地面沉降地质灾害的影响,并采取措施加以防治。另外属地质灾害危险性中等的路段还有隧道浅埋段及进出洞口段、高边坡路段、较高填方路段,其地质灾害的防治相对比较容易,通过采取相应的工程措施后可以避免。
3 平原区拟建公路沿线地质灾害防治措施
平原区拟建公路可能遭受的主要地质灾害是区域性地面沉降,其次是因公路工程建设改变了地质环境而诱发的隧道洞顶坍塌及洞口仰坡失稳、开挖路堑产生高边坡失稳以及平原区软土分布地段因填方路堤导致软土变形,包括过量沉降、不均匀沉降及路堤失稳等一系列地质灾害。
(1)丘陵区隧道:主要可能发生的地质灾害为隧道浅埋段及进、出洞口洞顶坍塌、掉块、洞壁失稳及两侧边坡失稳。设计可在洞口附近施工时采用超前支护的方法,先支护,后开挖等切实有效的措施,以避免坍塌、掉块及边坡失稳等地质灾害的发生。
(2)挖方路基:边坡高度一般5~30m,当高度较高时,边坡失稳的可能性较大。沟谷附近的人工边坡易发生滑坡,公路设计时应加强边坡稳定性验算,选择合适的坡率,进行分级开挖,对开挖完成的边坡要及时进行边坡围护。
(3)较高填方路基:存在路堤整体失稳或不均匀沉降的危险,各路段边界附近易产生差异沉降。设计前应对该段进行详细的工程地质勘察,查明软土与碎石类土的接触界线,提供准确、详尽的岩土工程设计参数,进行路基稳定性和沉降验算,从而制定出有效的防治方案。
(4)软土路段填方路基:一般填方高度在2m左右,地基土承载力能满足路堤填土荷载要求,但沉降量不能满足规范对容许工后沉降的要求,且易发生不均匀沉降,应进行地基加固处理,设计时要预留地基压缩沉降所损失的高程。
(5)桥头区填方路基:主要可能发生的危害是公路与桥梁衔接处产生巨大的沉降差,造成桥头“跳车”现象,影响公路的正常使用,增大维修成本。另外桥头区过高的填方可能导致浅部软土向河流一侧挤出,引起河岸边坡失稳,针对该点,设计时必须对桥梁附近地基进行加固处理,降低与桥梁之间的沉降差。
(6)区域性地面沉降:由于地面沉降导致路面下沉,应对措施是设计时要根据地面沉降发展趋势的预测,预留地面沉降所损失的高程。如沿河及受水浸淹的路基设计标高,除了应高出规定设计洪水频率的计算水位加壅水高、波浪侵袭高0.5m的安全高度外,尚应加上0.5m地面沉降损失的高程;桥下净空除了根据计算水位或最高水位加安全高度外,尚应增加地面沉降损失的高程;在有通航要求的河流上,除了应符合通航标准外,尚应考虑地面沉降损失的高程,以增加桥下净空的高度。在路基高度设计时,应考虑因地面沉降引起潜水位的相对上升对路基强度和路基稳定性的影响。另外,地面沉降已造成平原区水准点高程失真,如利用原有的水准点引测高程,将不可能达到设计的高程,因此必须从基岩标引测,对工程沿线的水准点进行实际高程修正,以消除已有地面沉降导致高程失真的影响。
4 结论与建议
(1)公路建设前应在沿途建立由附近基岩标引测的高程测量系统,避免因区域性地面沉降而导致平原区高程失真的影响,以保证设计高程的真实性。对于路基高度设计及路基设计标高的确定均应考虑区域地面沉降的影响。
(2)对地质灾害危险性中等的地段应加强岩土工程勘察工作,以获取准确的岩土工程参数,增加设计计算的可靠度。
(3)在公路施工和运营过程中应加强监测,如分别对软土路段上的路基及填方路堤进行长期沉降监测,进行边坡施工监测等,做到信息化施工,为公路施工和运营过程中防治地质灾害提供可靠的依据。
(4)会同或配合有关部门建立平原区区域地面沉降的监测系统,实行长期观测。
(5)进行公路建设的同时要注意对现有地质环境的保护,加强地质灾害防治工作。
参考文献:
[1] 《公路路基设计规范》(JTJ013-95).
[2] 《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)
关键词:平原区;拟建公路;地质灾害评估;防治措施;
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-475-01
1 前言
地质灾害是指由于自然产生或人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质作用。建设用地地质灾害危险性评估的灾种主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等。平原区拟建公路建设用地主要存在的地质灾害类型是区域性地面沉降,其次还可能存在过量沉降、不均匀沉降及路堤失稳等一系列地质灾害,在设计和施工过程中必须采取相应的工程措施加以防治。
2 平原区拟建公路沿线地质灾害综合评估
2.1 综合评估
平原区拟建公路沿线现状多无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生,现状地质灾害类型主要是区域性地面沉降。区域性地面沉降是一种缓变型的地质灾害,它具有影响范围大、历时长、及渐变性、累进性等特点,是一个不可逆的过程。因而这种地质灾害,可防、可控而不可治,若任其发展,最终将导致严重的灾难性后果,其地质灾害危险性等级为中等。
位于丘陵区的隧道在浅埋(指洞顶以上弱风化基岩厚度小于6m)段及洞口处易发生坍塌、掉块及洞口仰坡边坡失稳,其地质灾害危险性中等。挖方路堑边坡结构稳定性较好,一般低边坡的地质灾害危险性小;高边坡易发生崩塌及局部的小型坍塌、沟谷附近的人工边坡易发生滑坡,其地质灾害危险性中等。
平原区较高填方路段存在路堤整体失稳或不均勻沉降的可能,同时在路段边界处附近,公路若跨越不同的地貌单元,由于地基土工程性质的差异,容易产生差异沉降,甚至导致路基开裂,危及公路的使用安全,其地质灾害危险性中等。
道路与桥梁的衔接部位在未经地基处理而直接堆填时,道路与桥梁之间将产生巨大的沉降差,造成桥头“跳车”现象,影响桥梁的正常使用。另外,处桥头区过高的填方可能导致浅部软土向河流一侧挤出,引起河岸边坡失稳。对于一般软土路段的填方路基可能发生过量沉降,使工后沉降不能满足规范要求。在采取软基处理措施加以避免的基础上,其工程建设诱发地质灾害的危险性小。
2.2 建设用地适宜性评估
建设用地适宜性评估的范围非常广泛,其影响因素众多,如基础设施、生态环境、水土保持、资源开发利用等。若仅针对地质灾害危险性而言,目的是为了科学利用土地资源和有效防治地质灾害。
平原区拟建公路地质灾害危险性中等的区段以地面沉降为主,其对公路的主要危害是导致潜水位相对升高,降低桥下净空,对路基稳定性、路基排水以及防洪或通航等均造成不利的影响,设计时必须考虑地面沉降地质灾害的影响,并采取措施加以防治。另外属地质灾害危险性中等的路段还有隧道浅埋段及进出洞口段、高边坡路段、较高填方路段,其地质灾害的防治相对比较容易,通过采取相应的工程措施后可以避免。
3 平原区拟建公路沿线地质灾害防治措施
平原区拟建公路可能遭受的主要地质灾害是区域性地面沉降,其次是因公路工程建设改变了地质环境而诱发的隧道洞顶坍塌及洞口仰坡失稳、开挖路堑产生高边坡失稳以及平原区软土分布地段因填方路堤导致软土变形,包括过量沉降、不均匀沉降及路堤失稳等一系列地质灾害。
(1)丘陵区隧道:主要可能发生的地质灾害为隧道浅埋段及进、出洞口洞顶坍塌、掉块、洞壁失稳及两侧边坡失稳。设计可在洞口附近施工时采用超前支护的方法,先支护,后开挖等切实有效的措施,以避免坍塌、掉块及边坡失稳等地质灾害的发生。
(2)挖方路基:边坡高度一般5~30m,当高度较高时,边坡失稳的可能性较大。沟谷附近的人工边坡易发生滑坡,公路设计时应加强边坡稳定性验算,选择合适的坡率,进行分级开挖,对开挖完成的边坡要及时进行边坡围护。
(3)较高填方路基:存在路堤整体失稳或不均匀沉降的危险,各路段边界附近易产生差异沉降。设计前应对该段进行详细的工程地质勘察,查明软土与碎石类土的接触界线,提供准确、详尽的岩土工程设计参数,进行路基稳定性和沉降验算,从而制定出有效的防治方案。
(4)软土路段填方路基:一般填方高度在2m左右,地基土承载力能满足路堤填土荷载要求,但沉降量不能满足规范对容许工后沉降的要求,且易发生不均匀沉降,应进行地基加固处理,设计时要预留地基压缩沉降所损失的高程。
(5)桥头区填方路基:主要可能发生的危害是公路与桥梁衔接处产生巨大的沉降差,造成桥头“跳车”现象,影响公路的正常使用,增大维修成本。另外桥头区过高的填方可能导致浅部软土向河流一侧挤出,引起河岸边坡失稳,针对该点,设计时必须对桥梁附近地基进行加固处理,降低与桥梁之间的沉降差。
(6)区域性地面沉降:由于地面沉降导致路面下沉,应对措施是设计时要根据地面沉降发展趋势的预测,预留地面沉降所损失的高程。如沿河及受水浸淹的路基设计标高,除了应高出规定设计洪水频率的计算水位加壅水高、波浪侵袭高0.5m的安全高度外,尚应加上0.5m地面沉降损失的高程;桥下净空除了根据计算水位或最高水位加安全高度外,尚应增加地面沉降损失的高程;在有通航要求的河流上,除了应符合通航标准外,尚应考虑地面沉降损失的高程,以增加桥下净空的高度。在路基高度设计时,应考虑因地面沉降引起潜水位的相对上升对路基强度和路基稳定性的影响。另外,地面沉降已造成平原区水准点高程失真,如利用原有的水准点引测高程,将不可能达到设计的高程,因此必须从基岩标引测,对工程沿线的水准点进行实际高程修正,以消除已有地面沉降导致高程失真的影响。
4 结论与建议
(1)公路建设前应在沿途建立由附近基岩标引测的高程测量系统,避免因区域性地面沉降而导致平原区高程失真的影响,以保证设计高程的真实性。对于路基高度设计及路基设计标高的确定均应考虑区域地面沉降的影响。
(2)对地质灾害危险性中等的地段应加强岩土工程勘察工作,以获取准确的岩土工程参数,增加设计计算的可靠度。
(3)在公路施工和运营过程中应加强监测,如分别对软土路段上的路基及填方路堤进行长期沉降监测,进行边坡施工监测等,做到信息化施工,为公路施工和运营过程中防治地质灾害提供可靠的依据。
(4)会同或配合有关部门建立平原区区域地面沉降的监测系统,实行长期观测。
(5)进行公路建设的同时要注意对现有地质环境的保护,加强地质灾害防治工作。
参考文献:
[1] 《公路路基设计规范》(JTJ013-95).
[2] 《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)