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摘要:
地質(zhì)災(zāi)害的形成原因是巖土地質(zhì)變動(dòng)破壞巖土層結(jié)構(gòu),它不僅會(huì)影響邊坡結(jié)構(gòu),而且對(duì)巖土層粘合度產(chǎn)生破壞,不利于地面工程改造的順利進(jìn)行。具體工程實(shí)踐中,施工單位要注重邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使其具備較強(qiáng)的抗害能力,達(dá)到良好的邊坡穩(wěn)定效果。
關(guān)鍵詞:
地質(zhì)災(zāi)害;邊坡;穩(wěn)定
巖土體邊坡穩(wěn)定問題是地質(zhì)災(zāi)害治理過程中的常見問題,它的施工難度很大,需要考量的相關(guān)問題也比較多,直接關(guān)乎工程的整體造價(jià)及后期質(zhì)量。巖土層異常變化產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,使其不夠穩(wěn)定。它屬于突發(fā)性災(zāi)害。施工單位要結(jié)合具體工程情況,制定完善的滑坡治理技術(shù)方案,以達(dá)到良好的工程效果,使邊坡更加穩(wěn)定。
1滑坡形成的原因
(1)物理性質(zhì)。邊坡的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要取決于地質(zhì)結(jié)構(gòu)。如果邊坡中含有親水礦物或粘土礦物,其穩(wěn)定性很容易受到影響,結(jié)構(gòu)也容易軟化,出現(xiàn)地質(zhì)變動(dòng),產(chǎn)生滑坡。
(2)巖土內(nèi)結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征。巖土內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化發(fā)育形成各種結(jié)構(gòu)面,破壞邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu),影響其穩(wěn)定性,也會(huì)因地質(zhì)變動(dòng)出現(xiàn)滑坡。結(jié)構(gòu)面使邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)不夠完整,降低巖體內(nèi)部剪切力。
(3)巖體浸水破壞邊坡。降雨量過大,會(huì)使巖體內(nèi)部浸水,導(dǎo)致巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)松動(dòng),出現(xiàn)滑坡。
(4)地震破壞邊坡。地震容易破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu),當(dāng)邊坡結(jié)構(gòu)受到地震沖擊,巖體內(nèi)部會(huì)形成新的結(jié)構(gòu)面,一旦被地震波沖擊就會(huì)發(fā)生滑坡。
(5)人為因素影響。為滿足巖土工程施工要求,常進(jìn)行工程爆破或削坡施工,破壞巖土結(jié)構(gòu),產(chǎn)生滑坡[1]。
2邊坡穩(wěn)定性分析
2.1邊坡結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定性的影響
滑坡產(chǎn)生與邊坡巖土體地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有很大相關(guān)性,滑動(dòng)的規(guī)模、條件、方向等主要取決于結(jié)構(gòu)面的組合,其穩(wěn)定性更容易受滑動(dòng)面形態(tài)干擾。
(1)順坡結(jié)構(gòu)很容易形成滑動(dòng)面。如果層面傾角比地面坡腳小,會(huì)出現(xiàn)完整的滑動(dòng)面;反之,要加強(qiáng)對(duì)層面與緩傾角節(jié)理組合滑動(dòng)面的關(guān)注度。層面傾角較小,表明結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。如果結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度不足,需格外注意軟弱面滑動(dòng)問題。
(2)反坡結(jié)構(gòu)面穩(wěn)定性好。外力作用下,多種不同結(jié)構(gòu)面共同切割巖土體,以出現(xiàn)組合滑動(dòng)面。巖石軟弱或節(jié)理發(fā)育部位,也會(huì)因岸坡重力干擾出現(xiàn)松動(dòng)變形。
(3)圓弧形滑動(dòng)面。該滑動(dòng)面常見于松散體滑坡。部分基巖滑坡也會(huì)因切層情況,出現(xiàn)弧形滑動(dòng)面。采用壓腳方式,或減少上部重量,可對(duì)該類滑坡問題進(jìn)行有效解決。
2.2計(jì)算邊坡穩(wěn)定性
野外地質(zhì)災(zāi)害治理勘察或施工中,以阻滑力和下滑力比值K作為邊坡穩(wěn)定性的主要判定依據(jù)。K一般包含三種狀態(tài)。K=1,表明邊坡處于臨界狀態(tài);K>1,表明邊坡穩(wěn)定;K<1,表明邊坡不夠穩(wěn)定[2]。
2.3人工邊坡穩(wěn)定坡度選擇
倘若天然邊坡無法滿足工程設(shè)計(jì)要求,可以人工邊坡代替。具體方法是采用開挖、回填、切削等方式,改造原有邊坡或者對(duì)邊坡進(jìn)行重修。依據(jù)巖土物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)組合、滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度、外力作用等指標(biāo),參考人工邊坡允許坡度值,對(duì)人工邊坡穩(wěn)定坡度進(jìn)行考量和確定。
3邊坡支護(hù)方案設(shè)計(jì)
各類病害問題在邊坡改造建設(shè)中極為常見,尤以滑坡最為普遍。采用邊坡支護(hù)方式,不僅可及時(shí)處理地質(zhì)災(zāi)害,而且可達(dá)到良好的防護(hù)效果,使邊坡更加穩(wěn)定、安全,確保其整體質(zhì)量。
(1)邊坡支護(hù)方案。邊坡支護(hù)過程中,需考量的要素比較多,包括工程地質(zhì)條件、資金狀況、開挖情況和支護(hù)效果等。需依據(jù)邊坡巖土體參數(shù),秉承技術(shù)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、便利性等原則,開展邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)工作。
(2)設(shè)計(jì)原則。地質(zhì)災(zāi)害對(duì)邊坡產(chǎn)生破壞,極有可能引發(fā)嚴(yán)重后果。施工單位和設(shè)計(jì)人員要結(jié)合具體工程背景,對(duì)支護(hù)級(jí)別、支護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)安全等級(jí)進(jìn)行確定,確保設(shè)計(jì)過程更加動(dòng)態(tài)、靈活。與此同時(shí),也要依據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的具體施工情況、地質(zhì)條件、變形和監(jiān)測(cè)等,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行及時(shí)核對(duì)、更改和補(bǔ)充等。
(3)材料配置。主要包括混凝土、普通鋼筋和水泥砂漿三種。混凝土:依據(jù)具體規(guī)范,選用C30混凝土,用以冠梁、抗滑樁和面板施工中。普通鋼筋:選用HPB300和HRB400兩種。水泥砂漿:依據(jù)具體規(guī)范,對(duì)水泥砂漿配比進(jìn)行有效確定。分別應(yīng)用N30水泥砂漿和425號(hào)普通硅酸鹽水泥作為灌漿材料,并依據(jù)具體工程背景,對(duì)氯化物和硫酸鹽含量進(jìn)行確定,避免對(duì)錨桿鋼筋產(chǎn)生腐蝕[3]。
4滑坡預(yù)防和治理
結(jié)合變化規(guī)律和變形因素,對(duì)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)邊坡進(jìn)行有效治理,避免邊坡出現(xiàn)變形破壞問題。具體治理方法如下:
(1)排除地表水和地下水。長(zhǎng)期受水的浸泡很容易產(chǎn)生滑坡,地表水下滲又使下滑力增加,導(dǎo)致滑動(dòng)面軟化,使滑坡體產(chǎn)生浮力,削弱它的抗剪強(qiáng)度。合理設(shè)置地表排水系統(tǒng),分別在滑坡體內(nèi)、外修筑環(huán)形截水溝和放射狀排水溝,并將排水平洞設(shè)置在滑坡體內(nèi),或開挖滲溝,以達(dá)到良好的排水效果。
(2)擋土墻設(shè)置。滑坡治理中,為了達(dá)到良好的治理效果,常設(shè)置抗滑擋土墻,以實(shí)現(xiàn)減重和排水,對(duì)大型滑坡進(jìn)行有效治理。或者同步應(yīng)用中小型滑坡和支撐滲溝,以達(dá)到良好的邊坡穩(wěn)定效果。
(3)抗滑樁設(shè)置。依據(jù)具體工程背景,在滑動(dòng)面下部嵌入各類樁體,有效避免坡體滑動(dòng)。它的樁身材料主要有木樁、鋼管樁和鋼筋混凝土樁,可采用連接、交錯(cuò)、間隔等方式,對(duì)其進(jìn)行合理布置。它在中層和淺層滑坡中具有較好的適用性[4]。
(4)鋼筋錨固。部分巖體邊坡不夠穩(wěn)定或者存在裂隙,如果巖石比較完整,可應(yīng)用鋼筋錨固處理方法,并合理確定錨桿長(zhǎng)度,使其穿過滑坡體,且深入母巖1/3處。應(yīng)用鋼筋束和鋼索制作錨桿,采用高標(biāo)號(hào)水泥漿進(jìn)行封堵和固定,與圍巖連接。可依據(jù)具體工程訴求,增加錨桿預(yù)應(yīng)力。
(5)減荷和壓腳。該種處理方法可改善邊坡,使其具備較好的平衡性。具體實(shí)施方法是減少上部荷載和下滑力,下部壓腳,使其具備較大的阻滑力。可依據(jù)具體滑坡情況,對(duì)減荷和壓腳處理方式進(jìn)行合理選擇[5]。
5結(jié)語
綜上所述,邊坡穩(wěn)定性在地質(zhì)災(zāi)害治理工程中極為重要。邊坡的主要作用是確保周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定,可依據(jù)具體的地質(zhì)情況及區(qū)域空間背景,對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,以達(dá)到良好的使用效果,提高整體工程質(zhì)量。施工單位要在項(xiàng)目初期,將勘查工作落實(shí)到位,對(duì)滑坡病害具備明確的認(rèn)知,分析邊坡穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)和制定具體的支護(hù)方案,并進(jìn)行滑坡治理,保障整體工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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作者:劉震 單位:江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊(duì)