■榮翔
(廣東省有色金屬地質局九三三隊廣東肇慶526060)
工程地質災害防治的勘察與設計
■榮翔
(廣東省有色金屬地質局九三三隊廣東肇慶526060)
我國地域廣闊,各種丘陵、山地地形分布廣泛,受氣候變化和環境破壞因素的影響,導致我國地質災害普遍存在,嚴重威脅到了工程建設的安全性。基于此,本文對工程地質災害防治的勘察與設計進行探討。
工程地質災害防治 勘察 設計
地質災害主要指的是滑坡、崩塌、泥石流等病害,對工程施工質量有比較大的影響。為了降低地質災害的影響,需要做好地質勘察工作,搞清楚地質災害的結構層次、危險程度、易發程度,然后根據勘察結果制定合理的應對措施,防患未然,保證工程的施工質量以及作業人員的生命財產安全。
某建筑工程所在地區為丘陵地貌,施工時需要對坡腳位置進行開挖,在坡腳開挖出臨空面,高度為9~11m。開挖完成后,受自重影響會出現了一些裂縫。但是并沒有引起工作人員的注意,仍然繼續進行開挖。后因強降雨天氣的影響,形成了滑坡。在滑坡災害發生后形成多條裂縫。滑坡發生后,施工單位立即終止邊坡的開挖施工。考慮到雨季的到來,很有可能邊坡可能再次滑動,從而對工程造成較大影響,威脅下方人員設備及在建建筑安全,因此急需勘察并進行治理。
2.1 區域地質的構造情況
該地區地質結構復雜,東側面和西側面存在兩個南北方向的斷裂,小規模的褶皺構造比較發育。受斷裂活動的影響,區域中的崩塌、滑坡較多。工程旁邊存在兩個比較大型的斷裂帶,并且在斷裂帶的影響下,出露的巖體為破碎巖。區域中有兩條裂隙發育。從區域上來看,工程區處于大斷裂之間,地質情況復雜,并見有小型斷裂構造存在。
2.2 滑坡出現變形破壞的原理
根據工程地質測繪結果分析,此滑坡原始地形坡度為20°~25°,處于較穩定狀態。在該廠區工程建設過程中,由于不科學的開挖作業,使得坡腳位置變成了一個坡度約為35°,高為10m的邊坡,邊坡應力集中到坡腳的部分,且邊坡坡腳土層為含碎石的粉質粘土層,滲透性較好為相對透水層,下伏粉砂質泥巖為相對隔水層,層中易形成地下徑流,降低巖土體抗剪強度,最后產生滑動。
2.3 邊坡穩定性降低的原因
選擇典型剖面對滑坡的局部穩定性和整體性進行分析、計算后,確定邊坡穩定系數下降主要是由于受強降雨的影響,邊坡土體含水量增大,局部可達飽和狀態,導致邊坡抗剪強度下降,且由于不科學的開挖作業,破壞邊坡天然穩定狀態,導致邊坡失穩,故滑坡巖土體性質是滑坡形成的內因,短時強降雨為外因。根據現場情況及工程需要,治理工程應做好邊坡截排水工作,并邊坡坡腳的位置設置支檔結構,提高邊坡的穩定性。
3.1 設計原則
在進行地質災害防治方案的設計時,要全面了解邊坡和滑坡的活動規律,科學的選用防治手段,根據工程環境的具體情況,合理的布置防治工作。重點做好現階段災害治理,找出環境保護和災害治理之間的結合點,只有這樣才可以以小投資獲得大收益。
站在變形機制的角度來看,由于受到地表水和前緣開挖的作用影響,導致邊坡坡腳位置出現了臨空面。坡體內應力狀態產生變化后,受重力因素的影響,破壞邊坡坡體內部應力平衡,出現了斜坡變形的情況。受降雨天氣的影響,地表排水不暢,雨水不斷下滲,使邊坡土體抗剪強度下降,最終導致邊坡坡體變形。所以,在防治工程地質災害時,要將根治變形作為病害防治的主要目的。在對工程施工進行布局時,要防止邊坡進一步滑動,避免出現災難性災害。根據工程情況擬定使用抗滑樁對邊坡進行治理,保證變形區作業人員和相關設施的安全。在防治災害時,要科學的選用治理措施,防止邊坡進一步滑動。工程中還應盡可能對原有植被進行保留,并對植被破壞的坡面進行綠化,根據地質單元的差異針對性的制定處理方案。
3.2 滑坡工程地質問題的治理設計
按照破壞的變形情況、破壞的破壞特點、滑坡的影響因素以及滑坡的發展,使用坡面排水和坡腳設置支擋結構的方法對滑坡地質災害進行治理:
(1)首先使用一排抗滑樁在滑坡體前部位置擬定修建的公路內側進行布置,根據邊坡高度和剩余下滑力計算截面和樁長;
(2)在滑坡的后部一米左右的位置布置截水溝,截水溝使用M7.5砂漿進行砌筑,截水溝橫截面大小為0.4×0.5m;
(3)根據工程情況在坡體布置截面為0.4×0.5m的截水溝或截面為0.3×0.4m的排水溝,并使用M7.5砂漿對片石進行砌筑;
(4)結合邊坡地形特點以及邊坡整體穩定性的基本特征,對3-3剖面對應的邊坡,使用抗滑樁布置在剖面坡腳進行支護,并使用鋼筋混凝土菱形結構對坡面進行防護,對于4-4剖面對應的邊坡,擬定使用護坡擋墻布置在坡腳,然后利用鋼筋混凝格構梁對坡面進行保護,使用截水溝設置在邊坡外部,截水溝的截面大小為0.5×0.4m;
(5)使用樁板墻+局部削坡減載的方法治理范圍內其余邊坡進行防護,設計樁板墻樁體長度為12.0m,截面大小為1.0×1.5m,設計擋墻的高度為6.5m,擋土板的厚度為0.3m;
(6)在對滑坡影響區道路進行處理時,要先挖掉松散巖土層,然后使用分層回填碾壓的方式對道路進行處理。
總而言之,在工程施工建設中,工程地質災害的防治對工程的正常使用以及工程的整體質量均有比較大的影響。所以,工程地質災害的勘察和設計一直都是管理的重點,特別是近幾年我國經濟快速發展的情況下,地質災害勘察設備和勘察技術日益成熟,地質災害的防治措施也會日益完善。本文以實際工程為例,對地質災害出現的原因進行了分析,并針對性的提出了預防措施,有效防止了大規模地質災害的出現,保證了工程施工效益。
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P694[文獻碼]B
1000-405X(2016)-5-460-1
榮翔(1989~),男,學士,助理工程師,研究方向為水工環地質。