文章來源于公眾號:悠游2019,原文鏈接:工程斜坡病害排查要點簡述
隨著雨季的再次到來,工程斜坡病害也再次進入了高發期。尤其是對于降雨量明顯多于往年正常降雨的地區,明顯增加的降雨強度使原本穩定的工程斜坡發生病害,形成滑坡、滑塌、坍塌、溜滑等不同形式、不同規模的災害。因此,對于工程斜坡,在執行正常的常規養護和評估外,還須加強雨季期間的工程斜坡病害排查,積極主動地做到未病先治,治早治小,防止病害規模擴大而被動搶險或處治。
但對于一條公路、一個地區,甚至是一個省,由于工程斜坡的基數很大,很難對每一個工點做到精細化的勘察、監測、研究。因此,掌握工程斜坡病害排查所需要要點呢,就顯得非常重要。從而在大量的工程斜坡排查時,達到快速篩出潛在病害點的目的。
1、應重點關注區內降雨量明顯反常地區的工程斜坡。某一特定地區的斜坡穩定性往往與區內降雨量密切相關,一旦區內降雨量出現明顯變化 ,將會直接影響坡體所在的水文地質環境,從而大幅增加了區內工程斜坡發生病害的概率。
2、應重點關注地形地貌上呈現明顯低凹段工程斜坡。地形上相對低凹的工程斜坡往往由于匯水面積大,容易造成周邊地表匯水聚集。加之低凹地段往往地下水位偏淺,坡體含水率明顯較高。因此,降雨時相對于其他地段更宜發生病害。
3、應重點關注巖土體性質軟弱的工程斜坡。巖土體性質軟弱意味著由其組成的工程斜坡水敏較強,因此,降雨易造成坡體穩定性惡化而發生病害。譬如堆積體、煤系、膨脹土、泥巖、黃土、千枚巖、半成巖等土質或類土質、軟巖、極軟巖,遇水后性往往會出現較大幅度的強度衰減,因而由其構成的工程斜坡就容易發生病害;灰巖、玄武巖、砂巖、花崗巖等硬質巖或較硬巖水敏性較弱,因而在雨季時較少發生病害。
4、應重點關注巖土體完整性較差和相對破碎,層面厚度較小的工程斜坡。巖體完整性越好,層面厚度越大,坡體穩定性就越高。反之,則坡體的穩定性就相對較低。
5、重點關注地下水混濁的工程斜坡。地下水混濁意味著坡體中大量的顆粒物被帶出,由此造成巖土體的骨架功能弱化,有效應力降低,從而導致工程斜坡的穩定性降低。
6、應重點關注陡坡填方、半填半挖、溝谷段填方、填方后部積水、填方下部沒有設置排水盲溝,填平區地表沒有設置環狀截排水溝、填方下伏自然斜坡軟弱等段地段。這些部位由于下伏老地面較陡、易于進水、接觸沖刷嚴重,填方擠壓等不利因素,自身穩定性往往相對容易波動,一旦有外界水的參與,就容易發生病害。
7、應重點關注坡體結構有利于變形的工程斜坡。如順層邊坡、二元結構邊坡,老滑坡等此類易滑坡體結構,相較于反傾、斜交等坡體更易在降雨的作用下發生變形。
8、應重點關注坡面結構物、邊坡或坡體支擋、加固工程出現變形,或坡腳的剛性路面、地面出現變形的工程斜坡。對于設置工程斜坡不同部位的結構物往往由于剛度相對較大,故往往更易對坡體變形反應更加靈敏。
因此,即使是坡體的輕微變形往往也會造成拱形骨架、平臺硬化、錨固工程框架梁、擋墻、邊溝或截水溝等混凝土、漿砌圬工出現開裂、傾斜變形。而坡腳往往應力集中程度相對較高,故坡體一旦變形多會造成坡腳附近的混凝土或瀝青路面或地面出現開裂。
9、應重點關注路面或地面出現圈椅狀裂縫的工程斜坡。當填方體上部的路面或地面出現弧狀圈椅狀裂縫時,顯示坡體已出現了向外變形的拉剪變形,表明坡體已出現了向外滑移的癥狀。而當填方體上部的路面或地面呈現直線狀時,則需進一步判斷裂縫的產生是差異沉降所致,還是坡體處于失穩初期的擠壓狀態。
10、應重點關注樹木傾斜或坡面有落石段的工程斜坡。坡體某個部位發生變形時,往往會造成該部位的樹木發生歪斜,坡面危巖滾落或墜落。因此,對于坡腳出現落石或坡面出現樹木歪斜地段,多是工程斜坡出現了不同程度的病害所致。
11、應重點關注坡面沖刷嚴重的工程斜坡。坡面沖刷嚴重,意味著工程斜坡段的地表徑流發育,這也就意味著工程斜坡更易發生滑塌、溜塌等病害。同時,透過現象看本質,坡面沖刷嚴重的工程斜坡,往往意味著地下水作用比較強烈,即對工程斜坡的整體穩定性影響也較大。
12、應重點關注河流頂沖岸的工程斜坡。雨季期間往往會造成河水上漲,尤其是上游溝谷段河流多會出現暴漲暴落,洶涌的河水往往造成攜帶顆粒物對岸坡形成強烈的沖刷,尤其會對頂沖岸形成直接的撞擊式沖刷,造成岸坡出現滑塌、垮塌,坡腳護岸工程損壞,從而直接危及工程斜坡的安全。
13、應重點關注歷史上曾經發生過病害的工程斜坡。曾經發生過病害的工程斜坡,極易發生“因病返貧”的現象。需定期核查原處治工程的有效性,尤其是要核查雨季期間的截排水工程是否出現了破損、堵塞。
工程斜坡排查需要考慮的因素是多樣的,以上只是提供了一些比較常規的排查方法,希望能為相關人員快速排查病害工程斜坡提供參考。
作者:成永剛,博士,教高,注冊巖土工程師,中國巖石力學與工程學會滑坡與工程邊坡分會理事,中國土木工程學會非飽和土與特殊土專業委員會常務委員和交通巖土工程專業委員會委員,國際工程地質協會會員,中國國家公路建設項目評標專家,四川省交通運輸專業人才教育專家。