■ 茍丹峰
(四川省地質礦產勘查開發局九一五水文地質工程地質隊四川眉山620010)
對邊坡地質災害治理技術研究與分析
■茍丹峰
(四川省地質礦產勘查開發局九一五水文地質工程地質隊四川眉山620010)
邊坡穩定問題是地質災害治理工程施工中經常遇到的工程地質問題,它對整體工程的經濟造價、安全施工和后續投入使用影響甚大,具有顯著的危害性。文章主要對邊坡地質災害治理技術進行了探討,以供參考。
邊坡地質災害治理
科學的分析邊坡地質災害形成的原因和特征,繼而對其進行綜合治理,是地質災害治理工程施工中非常重要的環節。邊坡地質災害防護的途徑主要有兩種:一是采取合理的預防措施阻止災害的發生;二是采用治理措施減小或消除災害造成的損失和影響。考慮到邊坡地質狀況的差異,采用合理措施治理路塹邊坡潛在的地質災害是目前研究的焦點問題之一。
邊坡巖(土)體的地質結構是滑坡產生的內在因素,結構面的組合控制著滑動的條件、規模、形式及方向,特別是滑動面的形態對穩定性影響更大。野外進行地質災害治理勘查及地質災害治理施工時,應著重注意以下幾個方面:(1)順坡結構面易于形成滑動面。當層面傾角小于地形坡腳時,沿層面形成完整的滑動面;當層面傾角大于地形坡腳時,應注意層面與緩傾角的節理組合的滑動面。當層面傾角很緩時,一般情況下是穩定的,但結構面抗剪強度較低,亦應注意沿軟弱面的滑動。(2)反坡結構面在一般情況下是穩定的,但應注意巖(土)體往往被多組不同的結構面所切割,特別是節理發育巖石破碎地段,易于形成組合滑動面。在巖石較軟弱或節理發育的位置,由于岸坡重力作用的影響也可能產生松動變形。(3)圓弧形滑動面。松散體的滑坡,往往具有圓弧形的滑動面;某些基巖的滑坡,往往也有切層現象形成類似的弧形滑動面。在邊坡治理中采用壓腳或減荷(減少上部重量)的方法可有效抑制此類滑坡的發生。
2.1錨噴支護技術
錨噴支護是由錨桿以及噴射混凝土面板等兩個部分構成的支護技術,其工作原理是錨桿、噴射混凝土能夠與圍巖共同形成一個承載的結構,這樣便能夠有效的限制圍巖變形,且在調整圍巖的應力分布、防止巖體松落方面有著較為明顯的作用。根據圍巖的具體地質條件可以將該項技術具體的分為單獨采用錨桿(多用于局部)、單獨采用噴射混凝土(多用于整體)、錨桿結合噴射混凝土(多用于地下洞室的頂拱與邊墻)、錨桿和噴射混凝土加設單層或雙層鋼筋網、錨噴加金屬網等五種具體的錨噴方式。在工程中這幾項技術主要從以下幾個方面詳細展開:首先,嚴格控制原材料的配制,在進行具體的支護作業前,需要精選錨桿、水泥基砂石骨料等各種原材料并將其按照施工相關要求比例進行配制。其次,加工錨桿孔,施工過程中根據設計的要求布設錨桿孔的具體位置,而錨孔的直徑要控制在15cm以外,而鉆孔過程中最需要注意的問題是盡量避免鉆孔的方向與巖面平行,以此避免灌漿過程中意外的發生,而在灌漿時還需對孔徑內部進行清理為錨孔作業提供保障。再次,錨桿安裝環節中,在向錨孔內灌入砂漿時需要注意將灌漿的速度、時間與灌漿口的壓力緊密結合起來,即在將錨桿頭隊追安裝口之后迅速插入以避免因時間耽擱而致使位置上發生偏頗。最后,錨桿安裝完成后,為保證其穩定性需要確保其在三天內不能承載任何懸掛物件。
2.2預應力錨索技術
預應力錨索具有增加邊坡穩定性、降低開挖工程量、改善壩體應力等特點,且還具有設計合理、施工簡單、效益顯著等優點,因而是水利工程高邊坡支護施工中常用的施工技術。根據錨索錨固部分受力狀態可以將預應力錨索具體分為張拉型、壓力型。張拉型錨索與壓力型錨索,在具體施工中主要是依據以下流程進行的:其一,施工人員加強對錨孔的測放檢測。其二,根據鉆孔的相關規定利用鉆機設備進行鉆孔作業,待完成鉆孔后對孔內進行清理與檢查,檢查穩妥后進行注漿操作。其三,制作地梁,具體采用張拉或施壓等形式對錨索進行固定從而實現封錨操作。在進行預應力錨索支護操作時需要注意以下兩點:首先,支護中加強安全管理,避免錨索張拉作業時傷及施工人員。其次,錨索施工中各環節施工應嚴格按照相關的規定以避免因操作的不完善而影響支護效果。
2.3引入高度自動化的監測系統
目前,國內許多地方的邊坡監測正在朝這方面發展。在實現自動化監測部分,由于觀測精度高、省時、省力,在惡劣條件下可進行正常觀測,數據可初加工等優點,普遍受到歡迎。不少地區也在積極籌劃監測自動化的建設。我國目前在自動化監測的硬件、軟件質量方面已達到一定水平,處于實用階段。在維修、長期維護、更新與擴充等方面具有優勢。所以,在實現邊坡監測自動化方面已具備了條件,能夠廣泛應用于危險邊坡和擋土墻的安全監測/預警領域。自動化監測從運行成本來講,也大大的低于以往的人工監測。采用邊坡自動化監測系統進行監測,在監測系統安裝調試完成后,只需要一個幾人組成的團隊就能實時監控全區域范圍的監測數據并對數據進行初步處理,這大大的提高了危險邊坡監測的數據時效性。而隨著微電子技術的飛躍發展,和無線通訊技術的日臻完善,電子設備的造價也隨之降低。因此自動化監測相較于以往的人工監測來說,也能節省大量的運營成本。
2.4建立災害預警體系
首先,我們應該利用先進的科學技術建立災害預警工程,選取專業的技術人員,在山體滑坡多發地區設置監測站點,監測系統定期收集整理當地地形地貌以及水文變化情況,技術人員要參考資料對當地山體滑坡進行可行性評估,尤其是在暴雨等自然狀況發生時,更是要格外注意觀察,如果出現災難預兆,應該及時的做出人員財產轉移。其次,建立山體滑坡專家分析系統。當某地發生山體滑坡預兆時,應該召開專家會議,分析山體滑坡再次出現的可能性,并且出臺關于人員財產轉移的方案。最后,依據我國《突發事件處理法》,在山體滑坡進入預警期時,應該派駐武警官兵駐扎當地,在出現危害時及時做出搶險處理。
綜上所述,對于邊坡地質災害勘查和治理,首先需要仔細分析造成地質災害的原因,結合地質災害的勘查方法,吸取在防災救災的過程中的教訓和經驗,最后提高人們的防災的意識和能力,從而總結出有效、科學的防治治理措施。這樣才有可能減少災害的發生,才會在災害發生后將災害帶來的傷害減到最小。
P694[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-388-1
茍丹峰(1981~),男,本科,工程師,研究方向為水文地質工程地質勘查、地質災害勘察設計等。