公路边坡处治技术概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014-2-12,#,技术交流报告,公路边坡防治技术概述,主讲人：廖 辉,研究背景,技术措施概述,结束语,一,二,三,研究背景,一,1,2,研究背景,公路开展概况,公路边坡危害,随着我国经济的快速开展，公路事业作为支撑经济开展的领头行业，其开展速度更是强劲。根据交通部提供的数据，2021年年末全国公路总里程达423.75万公里，比2021年年末新增13.11万公里；公路密度为44.14公里/百平方公里，提高1.37公里/百平方公里如图1-1。,1,公路开展概况,1,公路开展概况,图1-1 2021-2021年全国公路里程及公路密度,公路建设对国民经济增长起到了巨大的推动作用，提高了人们的生活质量，但同时也造成了一些负面的影响：,1公路建设产生大量高路堤及边坡，引起岩土体移动、变形，增加路堤与边坡的不稳定性，诱发路堤与边坡失稳；,2公路建设破坏原有的生态平衡，由于植被和表土损失，易引起坡面水土流失，山体坍滑，河流阻塞，水污染等人为灾害。,2,公路边坡危害,这些不利因素所导致的病害不仅可能影响到公路交通的舒适性，更可能危及到公路交通平安。,通过总结丰富的工程实践，在治理公路边坡灾害治理方面取得定的理论成就，也不断地丰富着工程界在治理公路边坡灾害方面的技术措施。当前，常规的工程技术措施主要从削坡、固腰、压脚、支挡及加固五方面来考虑。,削坡方面主要介绍削坡减载；固腰方面预应力锚索杆；压脚方面堆载压脚；支挡类主要有挡土墙类、抗滑桩类。,技术措施概述,二,技术措施概述,二,1,2,技术措施概述,削坡减载概述,预应力锚索杆概述,3,4,堆载压脚概述,抗滑桩概述,5,6,压力注浆概述,挡土墙概述,俗称“砍头，包括削除滑坡体中后部主滑段土石量、去除表层滑体变形体、削坡降低坡度等，以减少滑体重量，从而减少滑体下滑力的治理措施。是滑坡治理工程中的一种常用简便的技术措施。如以下图：,1,削坡减载概述,削坡减载概念,通过对下滑段的削方处理，放缓边坡和减载的功能，能减轻滑体重量，可以有效地降低下滑段的剩余下滑力，从而抑制坡体下滑。通过放缓边坡消除剪出口的不平衡推力，使该滑坡的抗滑力与下滑力的比值，即该边坡的平安稳定系数处于平安范围，从而使其边坡在设计工况下稳定。,1,削坡减载概述,削坡减载作用机理,1滑坡形式适宜性分析：适用于推移式滑坡或由于错落转化的滑坡处治，并且滑床上陡下缓，滑坡后部及地层稳定，使其不因为减重而引起滑坡向后或两侧开展。如牵引式滑坡或者带有卸载膨胀性质的滑坡，就不宜采用削坡减载的方法。,2滑坡地质等条件适宜性分析：削坡减载适用于岩体、良好的砂性土和塑性粘土中，对于土质边坡和强风化碎岩宜优先采用。,3滑坡规模适宜性分析：适用于山区公路中低矮平坦的边坡。对于高陡大型的边坡，削坡减载一般只作为边坡治理工程中的辅助治理措施。,1,削坡减载概述,削坡减载适宜性,先由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端锚固在坚硬的岩层中称内锚头，然后钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中，最后对锚索杆施加张力以使斜坡岩土体到达稳定状态、限制其变形和改善其内部应力状况的锚固结构，这种方法称为预应力锚索杆。,2,预应力锚索杆概述,预应力锚索杆概念,岩土锚固的根本原理就是依靠锚索杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。岩土的主要锚固功能是：,1提供作用于结构物上以承受外荷的抗力，其方向朝着与岩土相接触的点；,2使被锚固地层产生压缩应力区或对通过的岩石起加筋作用；,2,预应力锚索杆概述,预应力锚索杆作用机理,2,预应力锚索杆概述,预应力锚索杆作用机理,3当锚索杆通过被锚固结构时，能使结构本身产生预应力；,4通过锚索杆，使结构与岩石连锁在一起，形成一种共同工作的复合结构，使岩石能更有效的承受拉力和剪力。,预应力锚索杆分类及各自适用条件,2,预应力锚索杆概述,锚固段锚固形式,注浆型预应力锚索（杆）,适用于要求锚杆承载力高、变形量小和需锚固于地层较深处的工程。,机械型预应力锚索（杆）,适用于地层开挖后必须,立即提供初始初始预应力,的工程或,抢险加固工程,。,2,预应力锚索杆概述,锚固段受力状态,集,中,型,拉力集中型锚索（杆）,适用于硬岩、中硬岩或锚索（杆）承载力要求较低的土体工程。,压力集中型锚索（杆）,适用于锚索（杆）承载力要求较低或地层腐蚀性环境恶劣的岩土工程。,分,散,型,拉力分散型锚索（杆）,适用于锚索（杆）承载力要求较高的软岩或土体工程。,压力分散型锚索（杆）,适用于锚索（杆）承载力要求较高或防腐等级要求较高的软岩或土体工程。,预应力锚索杆分类及各自适用条件,堆载压脚定义,3,堆载压脚概述,堆载压脚是指在滑坡的阻滑段，即一般在滑坡的前缘修建片石跺等构筑物进行加载，反压滑坡阻滑段坡脚，从而增加下滑段的抗滑局部的土重，提高其抗滑力，使滑坡体得到新的稳定平衡的常用的应急技术措施。,堆载压脚作用机理,3,堆载压脚概述,在边坡工程设计中，边坡的平安稳定系数，与削坡减载相反，在由于一些地形等特殊原因下不宜进行削坡减重时，堆载压脚可以在不需减少下滑段的下滑力的情况下，通过在下滑段增加重物，以增加下滑段的抗滑力，从而提高该边坡的平安稳定系数。,堆载压脚适宜性,3,堆载压脚概述,1当滑坡剪出口位于库江水位之下，且地形较为平坦时，堆载反压具有提高滑坡稳定性，保护库岸、增加土地和处理弃渣等综合成效；,2适用于适用于山区公路中低矮平坦的边坡；,3主要适用于牵引式滑坡，注意堆载时不能引起次一级滑面。,抗滑桩概念,4,抗滑桩概述,抗滑桩是指穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，借助桩周岩土体对桩的钳制来稳定土体，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡作用的支档结构。如图：,抗滑桩作用机理,4,抗滑桩概述,主要原理：借助桩与周围岩土体共同作用，把滑坡推力传递到稳定地层的一种抗滑结构。抗滑桩像一排排的钉子，把滑坡体育滑床牢牢的钉在一起，从而使滑坡不得移动，以到达稳定滑坡体的作用。,1从地质方面分析：适用于除软塑滑坡体外的各类滑坡；,2从滑坡形式方面分析：适用于滑坡体地下含水量未到达塑流状态的推移式、渐进后退式滑坡滑坡；,4,抗滑桩概述,抗滑桩适用性,4,抗滑桩概述,抗滑桩适用性,3从滑坡规模方面分析：适用于处治浅层或中层滑坡，适用于滑动面出口位置较低，且桩持力层条件较好的堆积层滑坡体或残积层滑坡体；,4从滑坡开展阶段方面分析：适宜于处于正处于缓慢滑动阶段或已经形成滑坡的滑坡体，抗滑桩的采用可以减少施工对滑坡稳定性的影响。,挡土墙概念,5,挡土墙概述,挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。结构示意图如下：,典型挡土墙及其适宜性,5,挡土墙概述,重力式,依靠墙身自重承受土压力、结构简单、施工方便，由于墙身自重，对地基的承载力要求较高。,墙身一般用浆砌片石或块石砌筑。在墙身不高时，也可用干砌，在缺乏石料地区或条件许可时，也可用混凝土浇注。,5,挡土墙概述,墙身及根底均采用钢筋混凝土浇注，断面尺寸较小。由立壁、墙趾板和墙踵板三局部组成。立壁下部弯矩较大，特别在墙高时，需设置的钢筋较多,适用于缺乏石料地区及挡墙高度不大于7m的情况,悬臂式,典型挡土墙及其适宜性,锚杆式,5,挡土墙概述,由肋柱、挡板和锚杆组成，靠锚杆锚固在山体内拉住肋柱，肋柱、挡板可预制。,一般常用于墙身较高的路堑墙或路肩墙。,典型挡土墙及其适宜性,桩板式,5,挡土墙概述,由桩柱和挡板组成。利用深埋的桩柱前土层被动土压力来平衡墙后主动土压力。,适用于土压力大，要求根底埋深地段，可用于路堑墙和路肩墙。,典型挡土墙及其适宜性,5,挡土墙概述,剁式,用钢筋混凝土预制杆件，纵横交错装配成框架，内填土石，以抵挡土压力。,适用于缺乏石料地区的路肩墙或路堤墙。,典型挡土墙及其适宜性,压力注浆定义,6,压力注浆概述,指利用液压、气压和电化学原理，通过注浆管将浆液均匀地注入地层，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体。,压力注浆作用机理,6,压力注浆概述,通过钻孔在土中灌入极浓的浆液，在注浆点使土体压密从而形成浆泡。当浆泡直径较小时，灌浆压力根本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动。当合理地使用注浆压力并造成适宜的上抬力，能使下沉的建筑物上升到相当精确的范围。简单的说，压密灌浆时浓浆置换和严密土的过程。,压力注浆分类及适宜性分析,6,压力注浆概述,序号,类型,作用特点,适宜条件,1,渗透灌浆,将松散的岩土体经浆液的胶结作用而形成一个整体，从而提高岩土体的强度，岩土体的天然结构不变,主要针对中粗砂、卵砾石等粗颗粒土，以及裂隙比较发育的岩体,6,压力注浆概述,序号,类型,作用特点,适宜条件,2,劈裂灌浆,通过劈裂作用，从而在岩土体内部形成浆脉网，浆脉网的形成可提高岩土体内的法向应力之和，同时还可使大、小主应力间的差值缩小,既可应用于渗透性较好的砂层，又可应用于渗透性差的粘性土层,压力注浆分类及适宜性分析,6,压力注浆概述,压力注浆分类及适宜性分析,序号,类型,作用特点,适宜条件,3,压密灌浆,通过钻孔在土中灌入极浓的浆液，在注浆点使土体压密从而形成浆泡。当浆泡直径较小时，灌浆压力基本上沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动,在软弱土体中具有较好的效果。最常用于地基处理中，如中砂地基，黏土地基中若有适宜的排水条件也可以采用。在边坡工程及岩体介质中不宜使用这种方法,6,压力注浆概述,序号,类型,作用特点,适宜条件,4,电动化学灌浆,在施工时将带孔的注浆管作为阳极，滤水管作为阴极，将溶液由阳极压入土中，并通以直流电，在电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中土的含水量降低，并形成渗浆通路，化学浆液也随之流入土的孔隙中，并在土中硬结,适用于地基岩土体渗透系数（,k,）小于,10-4cms,时，只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙，此时就需要采用电动化学灌浆法,压力注浆分类及适宜性分析,在实际工程实践中，由于大自然的不可预见性以及人为的一些因素，边坡灾害问题是不可防止的。我们会遇到各种各样的边坡灾害问题，比方不同的灾害规模、不同的灾害形式、不同岩土性质等等。,当遇到这些不可预见的边坡灾害时，我们必须先得找出问题的本质，但与此同时，我们必须拿出建设性的防治措施，这样才能做到找出问题、解决问题。,所以，要做到有的放矢，我们就要很好的了解、精通各种边坡防治技术，了解它们的特点、了解它们的原理、了解它们的适宜性。,结束语,三,谢 谢 大 家！,