梁紅宏
(貴州省交通規劃勘察設計院股份有限公司)
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公路工程巖質邊坡穩定性影響分析
梁紅宏
(貴州省交通規劃勘察設計院股份有限公司)
摘要:隨著社會的不斷發展,我國逐漸加大了基礎設施的建設力度,使得交通事業在我國經濟發展中的地位越來越重要。尤其是公路的建設,方便了人們的出行,使得城市經濟快速發展。但是公路工程的穩定性會受到地理環境的影響,如泥石流、滑坡等,造成嚴重的經濟損失。公路工程巖質邊坡穩定性影響作深入分析。
關鍵詞:公路工程;巖質邊坡;穩定性;影響
1公路工程巖質邊坡穩定性影響分析
公路巖質邊坡穩定性受多個因素的影響,工程中常見的因素可以分類為邊坡所處區域的地形、地質條件與觸發因素兩個類別。巖土體的物理力學強度是決定邊坡穩定性的關鍵因素,但在某種程度上來說,當地質條件一定時,巖質邊坡是否能保持長期穩定性又與促使邊坡滑動的因素具有密切的關系。邊坡巖體在外力作用下所能承受力的作用稱為巖體的力學性能,這種能夠承受力的性質,是巖石在形成過程、所處的環境共同決定的。在某種意義上來說,巖石邊坡的失穩不是某一個因素能夠決定的,而是在所有影響邊坡穩定性因素的共同作用下決定的。這些因素之間具有相互間的聯系,當某一因素變化時,會相應的引起其它因素的變化。因此,在針對巖質邊坡進行穩定性分析時,需要結合工程實際情況做全面的分析,為確定邊坡的穩定性提供合理的科學依據。
(1)地貌條件
所謂地貌,就是指地球內由于各種外力因素而產生的各種形態。而邊坡形態是由于地貌決定的,對于邊坡的穩定性有著直接影響。邊坡的具體形態是指,邊坡的高度和角度等,另外還包含剖面、平面的形態等。
(2)巖石的地質構造
決定巖質邊坡穩定性的主要因素為巖體結構類型、結構面性狀及其與坡面的關系。下面從兩個方面對結構面進行深入的分析。①結構面的傾角和傾向。如果邊坡是同向緩傾,其穩定性相較于反向坡而言較差;對于同傾向邊坡而言,如果結構面的傾角越大,那么其穩定性就會越高;水平巖層的穩定性是最高的,對于邊坡而言最有利。②結構面的組數和數量。當邊坡受到外力作用時,其結構面就會被分割,此時,邊坡的切割面、臨空面和滑動面數量就會大幅度地增加,但這也就意味著邊坡出現變形或者是破壞的可能性就比較高,范圍也會比較廣;當結構面數量較多時,地下水的連續活動會使得結構面的抗外力能力降低,特別是抗剪強度,這對于提高或者是保證邊坡的穩定性是極為不利的。此外,結構面的數量也會影響到巖體的影響,如巖體的被切割程度和巖塊的尺寸。
對邊坡穩定性有影響的巖體結構還包括:結構面的連續性,粗糙程度,及結構面膠結情況、充填物性質和厚度等。
地下水對于巖質邊坡穩定性有著較大的影響。實踐證明,很多巖質邊坡遭到破壞,其根本原因都是地下水活動。通常情況下,地下水的不斷活動會對巖坡產生動水壓力。如透水巖層,處于地下水位以下,會經常受到水浮力的作用;不透水巖層,其坡面會受到靜水壓力的影響;張開裂隙如果充水,則會受到裂隙水靜水壓力的作用。另外,地下水對滑動面具有軟化作用,地表水對斜坡坡面具有沖刷作用等等。
2巖質邊坡加固方法
公路建設形成的巖質邊坡,一般條件下是不能滿足穩定性的要求的,當然這還是需要從理論與經驗上的對邊坡穩定性進行判斷。通過判斷確定穩定性小于1,或者穩定性不滿足規范要求的最低值時,則認為邊坡需要做進一步的支護和進行加固處治,以此來保證邊坡的在施工期與運營期的安全。在建設公路時,巖質邊坡的支護是公路建設的重難點,需要十分重視公路邊坡的設計,一般需要按照以下三個步驟來進行:(1)邊坡所在區域的巖土工程勘察,并通過調查資料、走訪周圍群眾等方式了解邊坡工程的工程地質、水文地質、原有地質災害等情況;(2)利用勘察資料和搜集的相關參數對邊坡穩定性進行分析,主要目的是分析邊坡在初始條件、分步開挖等邊坡施工的各個階段的實時穩定性,確定邊坡的最危險位置及最危險時刻,甚至是邊坡各位位置的破壞模式。(3)通過確定邊坡的最危險滑動面、破壞模式等邊坡穩定性分析指標,選擇合理的邊坡支護模式。
目前,常用邊坡穩定性的解決辦法主要有兩種:支護方法、防護方法。現常用的防護方法為錨固法。錨固技術作為一種目前較為有效的邊坡防護技術,原理為將錨桿或者錨索埋入巖體中,利用其應有的強度特征,來增大土體的強度與穩定性。通過錨固技術,可以為結構物提供一定的抵御能力,從而使得加固地層可以承受外部的抗力,有效地加強地層的強度以及穩定性,明顯增大其承受拉力與承受剪力的能力。由于錨固技術的使用,可以有效地減小巖體邊坡的自重,另外,還能夠提高工程的安全性和經濟性。因此,錨固技術的運用變得越來越廣泛。
參考文獻:
[1]朱林.淺析巖石結構面抗剪強度影響因素[J].湖南工程學院學報(自然科學版),2010,(1):90-91.
[2]李聰.山區高速公路路塹邊坡防護設計[J].山西建筑,2011,(9):32-33.
[3]嚴克淵,楊先壽,冷洋洋.預應力錨索在巖質高邊坡支護中的應用[J].低溫建筑技術,2011,(1):12-13.
作者簡介:梁紅宏(1964-),男,湖南邵東人,高級工程師,主要從事交通工程勘察方面研究。
收稿日期:2014-09-05
中圖分類號:U418.9
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2015)08-0062-01