公路滑坡整治工程中水的作用及防治措施

【摘 要】公路滑坡的发生与边坡水文地质条件关系密切，本文结合我省大量滑坡整治实例对滑坡病害中水所起的作用作了简要的阐述，并对水的防治措施进行了分析总结。
    【关键词】公路滑坡 水防治
   
    1 前言
    我省国道109线日月山、像皮山等路段由于沿线的地形地貌比较复杂，尤其在一些不良地质地段，由于对坡体稳定认识不足，大量开挖和填筑土石方以及施工方法等原因，破坏了坡体的稳定，造成了滑坡的产生和发展。而滑坡的产生与水极为密切，在滑坡整治过程中，采用何种方案排泄地表水、疏导地下水，改变滑坡体的物理力学性质，从而减少下滑力，达到经济合理的目的是防治公路滑坡有效的措施之一。
    2 水在滑坡产生和发育中的作用
    滑坡产生的根本原因取决于组成斜坡的土石体性质和结构，但外界条件因素如水的作用、地震、人为因素等的作用不能忽视，它们是滑坡产生的诱发因素，它们的作用可改变斜坡土石体的性质、强度、结构和状态，有时还可改变斜面坡的外形，其结果是引起斜坡的变形和破坏。
    2.1滑坡的产生和发育过程
    滑坡的产生和发育形成过程通常分为三个阶段：蠕动变形阶段、滑动破坏阶段和渐趋稳定阶段。
    2.1.1蠕动变形阶段
    斜坡在发生滑动之前通常是稳定的，在水的作用下，可以使斜坡土石体强度逐渐降低，滑坡出口附近渗水混浊，水在此过程中起到了催化剂的作用。
    2.1.2滑动破坏阶段
    滑坡在整体往下滑动的时候，滑坡滑动过程中滑动面附近湿度增大，加之重复剪切，土石体结构进一步降低，促使滑坡加速滑动，水在此过程中起了润滑剂的作用。
    2.1.3渐趋稳定阶段
    滑坡停止后，形成特殊的滑坡地形，在岩性、构造和水文地质条件等方面都相继发生了变化，地层的整体性已被破坏，岩石变得松散破碎，透水性增强，含水量增高。滑坡前缘无水渗出或流出清晰的泉水时，表明滑坡已基本趋于稳定。
    2.2水的作用
    从地层岩性分析，碎石类土不易产生滑坡，粘性土在受水作用后易产生滑坡，基岩中页岩、泥岩、千枚岩、泥灰岩、云母片岩易风化及遇水软化，易产生滑坡。不同性质的土石体对水的作用的反应也是不一样的，如岩浆岩、沉积岩中的砾岩和砂岩，以及变质岩中花岗片麻岩、石英岩等，几乎与水不起作用，是抗水的物质，它们在水的作用下抗剪强度不发生很大的变化，因而由这些岩石组成的斜坡稳定性与水的关系并不密切。而各种页岩、泥岩和地表覆盖层都是亲水的，由亲水性物质组成的斜坡在雨季或浸水后塑性增大，抗剪强度显著降低，极易产生滑坡。各种松散无联结的砂性土层容易被潜蚀，在地下动水压力的作用下，结构和强度不断变化，斜坡的稳定性逐渐降低。滑坡的产生与水的作用有密切关系，水的作用包括降雨、地表水和地下水等三个方面的作用。
    2.2.1降雨的影响
    实践证明，滑坡多集中在降雨量多的年份发生，而且很多滑坡是在雨季发生的，不少滑坡具有“大雨大滑，小雨小滑，无雨不滑”的特点，因为降雨尤其是长期的绵绵细雨使斜坡土石逐渐饱和，甚至在隔水层上形成暂时的含水层，这样一方面增大了斜坡土石体的容重和降低了土石体的内聚力，另一方面还产生了动水压力和静水压力，使斜坡的稳定性急剧降低而产生滑坡。 2.2.2地表水的影响
    地表水下渗增加了斜坡土体的含水量，使土达到塑性状态，降低了土体的稳定性。当水渗入隔水层时使层面间摩擦力和内聚力降低，造成斜面坡失稳而下滑。地表水系中水流不断冲刷和切割岸坡，使岸坡增高变陡，有时水流的冲蚀淘空岸坡的完整岩层，暴露出斜坡内部的软弱面，河水水位的上升下降引起与地下水补给关系的变化，在斜坡内形成很大的动水压力，所有这些作用都造成斜坡稳定性降低，有利于滑坡的产生。
    2.2.3地下水的影响
    地下水浸湿斜坡，使土石体的容重增加，浸湿范围加大，浸湿程度加剧，就显著地降低了土石体的抗剪强度，地下水位的升降，还会产生很大的动水压力与静水压力，地下水还能溶解土石体中易溶物质，使组成斜坡的土石体成份和结构发生变化，导致滑坡的产生。
    3 滑坡水的防治措施
    通过以上分析，可见滑坡的产生与水的关系密切，设置排水系统，消除水的危害，是整治滑坡的可靠措施。整治设计中，应明确以治水为本，支挡为辅，从“水”字上下功夫，采用疏、截、排等综合措施以引开地表水，降低地下水，提高土体强度。排水措施分为地表排水与地下排水两大类。
    3.1地表排水
    地表排水的目的是拦截滑坡地段以外的地表水，不使水流入滑坡区内，并尽快排除滑坡范围内的雨水，引导地表水在滑坡体外的稳定山坡处排走。滑体以外的地表水，以拦截和旁引为原则；滑体以内的地表水以防渗，尽快汇集和引出为原则。滑体外，设置一条或多条环形截水沟，拦截旁引地表径流，不使流入滑坡范围之内。滑体内，充分利用自然沟谷，布置成树枝状排水系统；滑体内的湿地用泉水出露之处，修建渗沟及明沟等引水工程，以减少对滑坡的供水。
    3.2地下排水
    地下水是斜坡不稳定的主要原因之一，由于斜坡土层（岩体）中埋藏有地下水，流入边坡变形区，产生了动水压力和静水压力，为减弱这种压力的作用，确保边坡稳定，可采用地下排水的方法，由于滑体内地下含水带厚薄、分布、补给条件和当地的地质条件的差异，故有截、排、疏和降低地下水位等办法。一般在获得较准确而足够的地质和水文地质资料之后。并做了详尽分析，才能提出切合实际的设计和施工，这样才能达到计划目的。当查明补给滑动体的地下水确是以滑坡的上方或一侧补给为主时，才修建截断地下水的工程，它要求垂直地下水流向布置，随地下水的含水层数、埋藏深度和土质密实程度的不同，而采用不同的构筑物，如盲沟、盲洞等。
    4结语
    对于滑坡尤其是大型滑坡，试图通过桩、锚索、支挡结构等纯力学的方法去阻止其变形、运动和破坏往往是困难的，甚至是不可能的，通过对水等的防治措施，改变滑坡内在的物理力学性质，顺其自然，以柔克刚，实践证明，常常能收到事半功倍的效果。
   
    参考文献：
    [1]工程地质手册第三版.北京：中国建筑工业出版社，1992.
    [2]林宗元.岩土工程勘察设计手册.沈阳：辽宁科学技术出版社，1996. 来源: 《www.jianzhu518.com》.