文章来源于公众号:悠游2019,原文链接:工程斜坡病害排查要点简述
随着雨季的再次到来,工程斜坡病害也再次进入了高发期。尤其是对于降雨量明显多于往年正常降雨的地区,明显增加的降雨强度使原本稳定的工程斜坡发生病害,形成滑坡、滑塌、坍塌、溜滑等不同形式、不同规模的灾害。因此,对于工程斜坡,在执行正常的常规养护和评估外,还须加强雨季期间的工程斜坡病害排查,积极主动地做到未病先治,治早治小,防止病害规模扩大而被动抢险或处治。
但对于一条公路、一个地区,甚至是一个省,由于工程斜坡的基数很大,很难对每一个工点做到精细化的勘察、监测、研究。因此,掌握工程斜坡病害排查所需要要点呢,就显得非常重要。从而在大量的工程斜坡排查时,达到快速筛出潜在病害点的目的。
1、应重点关注区内降雨量明显反常地区的工程斜坡。某一特定地区的斜坡稳定性往往与区内降雨量密切相关,一旦区内降雨量出现明显变化 ,将会直接影响坡体所在的水文地质环境,从而大幅增加了区内工程斜坡发生病害的概率。
2、应重点关注地形地貌上呈现明显低凹段工程斜坡。地形上相对低凹的工程斜坡往往由于汇水面积大,容易造成周边地表汇水聚集。加之低凹地段往往地下水位偏浅,坡体含水率明显较高。因此,降雨时相对于其他地段更宜发生病害。
3、应重点关注岩土体性质软弱的工程斜坡。岩土体性质软弱意味着由其组成的工程斜坡水敏较强,因此,降雨易造成坡体稳定性恶化而发生病害。譬如堆积体、煤系、膨胀土、泥岩、黄土、千枚岩、半成岩等土质或类土质、软岩、极软岩,遇水后性往往会出现较大幅度的强度衰减,因而由其构成的工程斜坡就容易发生病害;灰岩、玄武岩、砂岩、花岗岩等硬质岩或较硬岩水敏性较弱,因而在雨季时较少发生病害。
4、应重点关注岩土体完整性较差和相对破碎,层面厚度较小的工程斜坡。岩体完整性越好,层面厚度越大,坡体稳定性就越高。反之,则坡体的稳定性就相对较低。
5、重点关注地下水混浊的工程斜坡。地下水混浊意味着坡体中大量的颗粒物被带出,由此造成岩土体的骨架功能弱化,有效应力降低,从而导致工程斜坡的稳定性降低。
6、应重点关注陡坡填方、半填半挖、沟谷段填方、填方后部积水、填方下部没有设置排水盲沟,填平区地表没有设置环状截排水沟、填方下伏自然斜坡软弱等段地段。这些部位由于下伏老地面较陡、易于进水、接触冲刷严重,填方挤压等不利因素,自身稳定性往往相对容易波动,一旦有外界水的参与,就容易发生病害。
7、应重点关注坡体结构有利于变形的工程斜坡。如顺层边坡、二元结构边坡,老滑坡等此类易滑坡体结构,相较于反倾、斜交等坡体更易在降雨的作用下发生变形。
8、应重点关注坡面结构物、边坡或坡体支挡、加固工程出现变形,或坡脚的刚性路面、地面出现变形的工程斜坡。对于设置工程斜坡不同部位的结构物往往由于刚度相对较大,故往往更易对坡体变形反应更加灵敏。
因此,即使是坡体的轻微变形往往也会造成拱形骨架、平台硬化、锚固工程框架梁、挡墙、边沟或截水沟等混凝土、浆砌圬工出现开裂、倾斜变形。而坡脚往往应力集中程度相对较高,故坡体一旦变形多会造成坡脚附近的混凝土或沥青路面或地面出现开裂。
9、应重点关注路面或地面出现圈椅状裂缝的工程斜坡。当填方体上部的路面或地面出现弧状圈椅状裂缝时,显示坡体已出现了向外变形的拉剪变形,表明坡体已出现了向外滑移的症状。而当填方体上部的路面或地面呈现直线状时,则需进一步判断裂缝的产生是差异沉降所致,还是坡体处于失稳初期的挤压状态。
10、应重点关注树木倾斜或坡面有落石段的工程斜坡。坡体某个部位发生变形时,往往会造成该部位的树木发生歪斜,坡面危岩滚落或坠落。因此,对于坡脚出现落石或坡面出现树木歪斜地段,多是工程斜坡出现了不同程度的病害所致。
11、应重点关注坡面冲刷严重的工程斜坡。坡面冲刷严重,意味着工程斜坡段的地表径流发育,这也就意味着工程斜坡更易发生滑塌、溜塌等病害。同时,透过现象看本质,坡面冲刷严重的工程斜坡,往往意味着地下水作用比较强烈,即对工程斜坡的整体稳定性影响也较大。
12、应重点关注河流顶冲岸的工程斜坡。雨季期间往往会造成河水上涨,尤其是上游沟谷段河流多会出现暴涨暴落,汹涌的河水往往造成携带颗粒物对岸坡形成强烈的冲刷,尤其会对顶冲岸形成直接的撞击式冲刷,造成岸坡出现滑塌、垮塌,坡脚护岸工程损坏,从而直接危及工程斜坡的安全。
13、应重点关注历史上曾经发生过病害的工程斜坡。曾经发生过病害的工程斜坡,极易发生“因病返贫”的现象。需定期核查原处治工程的有效性,尤其是要核查雨季期间的截排水工程是否出现了破损、堵塞。
工程斜坡排查需要考虑的因素是多样的,以上只是提供了一些比较常规的排查方法,希望能为相关人员快速排查病害工程斜坡提供参考。
作者:成永刚,博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事,中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员,国际工程地质协会会员,中国国家公路建设项目评标专家,四川省交通运输专业人才教育专家。