路基工程地勢定力的災難鑒別范文
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作者：王威趙亞杰李家春單位：天津城建設計院有限公司中建八局第二建設有限公司長安大學特殊地區公路工程教育部重點實驗室
路基和地基的巖土材料
不同成因的巖土體具有不同的工程地質性質，如:硬質巖石在顆粒之間有著強力的連結，這種連結是由于相鄰礦物顆粒上的原子或離子互相吸引，有如晶體內相鄰部分之間的連結那樣牢固，這種連結關系稱為“結晶連結”或“硬連結”，因此，硬質巖石具有高的力學強度和抗水性。對于極軟巖石，往往具有某些特殊性質，如可被壓縮(泥灰巖，頁巖等)，具軟化性(粘土巖)，以及可溶性(鹽巖、石膏等)。這類巖石不僅強度低，而且抗水性也低，在水的長期作用下，這類巖石內部的連結力就會降低甚至失去。因此，在研究路基工程地質結構時，首先需要確定巖土的成因類型，從而預測可能出現的工程地質問題、提出改良方案，為災害防治提供必要的依據。
地表及地下水。每當雨季，崩塌和滑坡等地質災害頻繁發生，很多地質災害都發生在地下水比較豐富的地帶。地下水能夠造成軟化巖土，降低巖土體的強度，破壞巖土體的穩定性;地表水沖刷河岸，造成河岸高陡，沖刷路基坡腳，帶走邊坡下部物質，產生臨空面，從而導致地質災害的發生。
降雨。根據調查資料，地質災害多發生在一次較大規模暴雨或者連續降雨之后。據資料分析，大多數滑坡都發生在雨勢高峰期后的4小時之內，只有約10%的滑坡發生在16小時以后，通過大量的滑坡事件統計發現，約70mm/h的降雨強度是引起滑坡的臨界值。雨水的入滲，除起沖刷作用外，也加速了巖土體裂縫的發展，破壞了巖土體的穩定性。此外，降雨加劇潤滑作用，促進危巖體失穩。
地震。許多大型崩塌和滑坡的發生與地震密切相關。強烈的地震作用在邊坡上，當坡體上的危巖體處于或接近極限平衡狀態時，地震產生的震慣性力和由此引起的孔隙超靜水壓力迅速增大和累積效應，會激發危巖體驟然失穩，形成規模較大的崩塌。同時，地震也會使滑動面的抗剪強度降低，是造成滑坡破壞最重要的因素之一。
人類工程活動。隨著我國經濟和交通事業的快速發展，許多不合理的人類活動已成為邊坡失穩的重要因素。如開挖坡腳，地下采空、水庫蓄水、泄水等改變坡體原始平衡狀態的人類活動，都會引發地質災害。此外，開山的爆破作用，可使邊坡的巖、土體受振動而引發地質災害;在山坡上亂砍濫伐，使坡體失去保護，致使雨水等水體的入滲從而引發地質災害等等。
路基工程地質結構分析原理與災害識別
1路基工程地質結構分析原理
路基工程地質結構包括幾何形態、內部結構面、巖土工程性質三部分構成的系統。路基工程地質結構決定了破壞方式、破壞規模，也是病害治理措施選擇的主要依據。這一原理主要是從路基地質災害影響因素中選取內因作為決定性因素，分別為:幾何形態、內部結構面、巖土工程性質。三部分有各自的組合關系，同時三要素之間相互影響，相互依存，共同構成了一個整體———路基結構系統。路基的力學性質、變形性質和穩定性均受路基工程地質結構影響。同時，路基系統在其他因素影響下表現出5個效應:水理效應、變形效應、力學效應、溫度效應、地震效應，如圖1。其中與工程設計關系最密切的有:水理效應、變形效應、力學效應，這些效應的發生是災害發生的原動力。
2路基工程地質結構與災害識別
2.1路基工程地質結構
路基工程地質結構是路基范圍內巖土體的分布和排列順序、位置、產狀、結構及其與路基外部環境之間的關系，是構成路基地質災害的基礎，如圖2。
2.2災害識別路基工程地質結構
可看作是災害系統的內部結構。災害的演化變異表現出不同的過程規律，但在其結構變化特征上卻體現了一致性。災害系統演化變異過程均表征為災害系統在外部環境作用影響下其內部結構、內部響應狀態和災害系統對外作用(或對外破壞作用)等三方面復雜動態規律。
根據上述對三個要素與災害的形成關系可知，只要認識清楚路基的結構系統，也就掌握了路基可能的破壞方式和基本形態，即進行了災害類型識別。
路基工程地質結構就是路基穩定性計算的工程模型，是結構分析計算的依據。通過結構分析，建立路基工程地質結構模型，進一步抽象出力學模型和數學模型，就可進行計算，確定路基破壞的規模。當考慮外部環境影響，如水的影響、地震荷載、人為開挖或堆載，就可計算出路基的變形和破壞穩定性，從而識別災害發生的可能性大小，如圖3。路基工程地質結構作為內因控制著災害的發生和發展方向，與災害造成的破壞存在著對應關系。因此，嚴密監測和分析路基內因的變化動向，從中提取合理的具有代表性的識別指標，為災害的識別、評價以及防護工程的設計提供依據。
實例分析
以G210K648+815～+915段為例，說明路基工程地質分析原理在災害識別上的應用。該段線路的路基的幾何類型為陡立的路塹邊坡，且幾乎成垂直狀;巖土類型為軟質巖石，危巖裸露，該地區降雨及地下水均比較豐富，風化作用嚴重，巖體在這些次生作用下形成了不同的層理面，巖石裂隙發育。以上分析分別從路基的幾何類型、巖體內部結構和巖體工程性質對該線路具體工程狀況進行描述，識別出該路段可能出現崩塌災害，加之之前已有部分巖體崩落，影響交通安全，判斷出該路塹邊坡仍然會造成規模不同的崩塌，為了減少崩塌災害帶來的不利影響，邊坡以SNS主動防護網進行防護，且邊坡下部進行削坡，防治效果明顯。圖4為掛網防護后邊坡。因此，在災害發生前，進行有效的災害識別可以減少不必要的災害損失，對公路災害防治具有重要的實踐意義。
結論
(1)通過對路基地質災害的實地調查研究，分析了路基地質災害的影響因素，主要有路基幾何形態、路基內部結構面、路基和地基的巖土材料、地表及地下水、降雨、地震、人類工程活動等。
(2)將路基工程地質分析原理，應用于路基地質災害識別，并以實例加以驗證，說明其行之有效。
