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【湖北暴雨】为什么下暴雨时总会发生泥石流滑坡?怎么预防?

作者:鼎坤   文章来源:鼎坤原创   时间:2021-08-13 15:59:50   热度:5539

每次暴雨发生后,我们的高速公路和城市的道路封闭和延待似乎比以往任何时候都更加普遍。前段时间的河南郑州暴雨成为头条新闻并导致数天甚至数周的重大延误,而数十个较小的延误(比如河南泄洪下段市县地区)虽然没有被媒体注意到,但仍然给全国的道路通过者带来了难以言喻的头痛和烦恼。在这里,我们来分析下为什么会这样,以及我们在以后再遇上这样的暴雨天气针对道路应该怎么管理?

山石滑坡,即从上方掉到道路上的物质,对驾车者来说可能是危险的,因为它们通常包括岩石和巨石以及泥土。因此,即使没有足够大的石块封闭道路,简单的滑坡也可能对驾驶者构成危险,尤其是在夜间发生时。然而,这些类型的滑坡很容易避免,因为这类维护避免通常只是去除滑坡材料并重新开放道路。在许多情况下,没有路面损坏。

图中为泥石流滑坡


由于道路路面的地基必须以比以前的状态更坚固的方式重新铺设到坡度,因此道路结构本身滑落的地下滑坡修复起来更具挑战性。这些通常是给道路使用者和纳税人带来巨额费用的重大负担。

虽然我们大多数人都知道在雨天会发生滑倒,但停下来看看它为什么会发生是非常有趣的。为什么一场倾盆大雨会导致成吨的泥土突然流动并坠落山坡?我们使用的常用术语,即使在路标上也是“冲刷”,表示水已将滑道从表面冲走。在大多数情况下,这不是滑倒的原因。


那么为什么泥石流滑坡会发生在暴雨中呢?

让我们考虑一下土壤强度。想象一下,你可以拿一把泥土,把它压成一个球,然后试着把一半从另一半滑开,把它从中间打破。一把碎石几乎不可能滑动,而松散的沙子或软粘土会更容易滑动。

这证明了土壤的剪切强度,这是土壤必须将自身(或整个山坡)固定在一起的固有强度。它通常是土壤颗粒(在粒状土壤中)和内聚力(在粘土中)的摩擦力的组合。现在再想想你手中的那个样品。它将包含土壤颗粒、水分和一些空气空隙。如果该土壤样本饱和,即如果所有空隙都完全充满水,那么它会发生两件事。首先,它会变得更重,除非它是真正的颗粒材料,否则它也会变得更滑,或者更弱!

图2为在路上滑倒

现在想象一下在山坡上支撑一段路的常见场景。由于重力,土壤的重量提供向下的力,土壤的强度(摩擦和内聚力)提供阻力或强度。

所以如果路下的土壤在暴风雨中变得饱和,它会变得更重和更弱,在某些情况下,它会从更深的更稳定的土壤中滑落。

这通常采用圆形滑移平面的形式,下次您开车经过一个大滑移点时,看看陡坡的背面,通常您可以清楚地看到圆形。


现在让我们谈谈排水

因此,我们可以看到我们不希望道路下方的土壤变得饱和,并且在大多数情况下,尤其是在山区,它不必这样做,因为我们可以将水从路基转移或引导到自然河道。积水或滞留在路面附近会导致路基饱和,有一些解决方案,例如涵洞水槽可以将其疏通,使用过滤套筒和土工布用于底土排水管收集渗漏液。这些是防止损坏发生的非常经济有效的方法。

由此我们可以说更便宜和更具成本效益的防滑修复预防是维护现有的排水系统。疏通外侧排水沟,沟面流离路面,修补路面裂缝。


有哪些解决方案可用于修复高速公路上的风暴引起的滑坡?

有多种维修选项可供选择,高速公路工程师在选择使用哪种维修系统时会在现场寻找关键指标。这将包括诸如滑移几何形状之类的东西,即受影响区域的深度、坡度的陡峭程度以及场地上的土壤类型。仅 1 – 2 米深的浅层滑坡在阻碍交通方面仍然显得非常重要,但通常可以使用诸如剪切锁桩之类的系统更快地修复这些问题,这是一种从地表打入的钢桩的独特解决方案。 ,或锚固件和高强度草皮增强垫。

地面在移动但仍大部分位置的更深的不稳定性可以使用锚固将其打入不稳定的地面并锁定在土壤深处以稳定地点。

图3为泥石流滑坡修复道路

材料已经失效并且需要建造场地的深度滑移通常会使用以下两种选择之一进行修复,一种是带有锚栓靠背的杆墙,另一种是石笼挡墙,出于多种原因,该系统已被证明是我们可用的更具成本效益的解决方案之一。该系统的设计寿命为 100 年,它的通用性足以让设计师根据特定场地对其进行定制,并且在很多情况下,维修将利用当地承包商和场地材料,进一步降低运输和填充材料的价格。


引流

无论选择哪种修复方案,设计者都希望防止它再次发生,参考本文前面的部分,我们可以看到排水是关键。诸如涵洞管道之类的产品将靠着滑动面放置以收集任何渗漏,而底土排水管将用土工布或过滤套筒包裹以收集这些水并通过管道将其远离现场。


所以,你可以做什么?

在考虑预防泥石流滑坡时,更好地了解滑坡发生的原因对承包商和安全顾问都很有用。处理简单的事情,清理排水系统,使用创新的解决方案以及谨慎的工程,你会惊讶于结果。降低成本,减少道路封闭,为我们所有道路使用者提供更好的体验。


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