■張地 馬文國 馬志強
(青海有色地質礦產勘查局八隊青海西寧810012)
淺析邊坡穩定性防護措施
■張地 馬文國 馬志強
(青海有色地質礦產勘查局八隊青海西寧810012)
邊坡是世界范圍內普遍存在的一種自然地貌,隨著人們對自然界的不斷改造,又出現了大量的人工邊坡。在內力以及各種外部載荷作用下,邊坡應力應變關系常發生改變,引起各種滑塌事故。崩滑事件遍及全球,給不少國家和地區帶來巨大的損失。因此,對邊坡的穩定性分析歷來是巖土工程領域中的一個重要內容。
邊坡穩定性 邊坡防護措施 分析方法
2007年4月27日,青海省西寧市銀鷹金融保安護衛有限公司基地邊坡支護工程施工現場發生一起坍塌事故,造成3人死亡、1人輕傷,直接經濟損失6O萬元。該工程建設場地北側為東西走向的自然山體,坡體高12~15米,長145米,自然邊坡坡度1:0.5~1: 0.7。邊坡工程9米以上部分設計為土釘噴錨支護,9米以下部分為毛石擋土墻,總面積為2000平方米。4月27日上午,勞務隊5名施工人員人工開挖北側山體邊坡東側毛石擋土墻基槽。下午16時左右,自然地面上方5米處坡面突然坍塌,除在基槽東端作業的1人逃離之外,其余4人被坍塌土體掩埋。
施工地段地質條件復雜,經過調查,事故發生地點位于河谷區與丘陵區交接處,北側為黃土覆蓋的丘陵區,南側為河谷地2級及3級基座階地。上部土層為黃土層及紅色泥巖夾變質砂礫,下部為黃土層黏土。局部有地下水滲透,導致地基不穩。施工單位在沒有進行地質災害危險性評估,在山體地質情況不明、沒有采取安全防護措施的情況下冒險作業,盲目施工,也沒有根據現場的地質情況采取有針對性的防護措施,違反了自上而下分層修坡、分層施工工藝流程,從而導致了事故的發生。因此,深入開展邊坡治理及監測預警研究,對于減少滑坡地質災害、推動邊坡治理技術發展、保障國家財產和人民安全有十分重要的意義。
做好巖土工程,邊坡穩定治理是關鍵。當然,提升邊坡防護效果,利用坡面防護、錨桿加固防護、支擋防護等物理技術,可以強化整體性的邊坡防護效果。另外,使用植物防護技術,利用各種坡面的種植方法,防止病害、穩固坡面,才能使邊坡的穩定程度得到更好的提升。
2.1坡面防護技術
陡峻或極陡斜坡上,某些大塊或巨塊巖土體在重力的作用下,突然發生崩落或滑落,并順山坡猛烈地翻滾跳躍,撞擊破碎,最后堆積于坡下的現象。噴砂漿和噴混凝土,主要用于易風化、容易出現裂縫的坡面,目的就是對巖石進行深入風化,維持邊坡的穩定性,保護邊坡不出現落實崩塌的現象。當然,單獨噴混凝土會對公路周邊環境造成嚴重的不良影響,且耗費原料較多,施工中應該注意此點。勾縫與灌漿,主要用于較為堅硬、不容易被風化的巖石路塹邊坡,勾縫技術用在節理裂縫多的坡面,灌漿技術用在節理裂縫大且深的坡面。做護面墻,用于嚴重風化的軟質巖坡面。護面墻應該在平穩的邊坡地段建設,用來防護坡面出現侵蝕的現象。干砌片石防護,主要用于容易出現風化、軟巖和土質邊坡之上。
2.2錨桿加固防護技術
為了使巖土工程邊坡更加穩定,使用邊坡加固技術是有必要的。其中,錨桿加固防護技術可以確保碎裂結構的硬巖、層狀結構不連續底層等處于穩定的狀態。運用錨桿加固技術,將錨桿的力度用來克服斷裂巖層向外的力,給邊坡帶來更加穩固、緊湊的效果。
2.3支擋防護技術
滑坡是斜坡上的巖體或土體,在重力的作用下,沿一定的滑動面整體下滑的現象,滑坡會破壞或淹沒坡上和坡下的農田、建筑物和道路,造成人員傷亡。抗滑擋土墻,在滑坡前緣進行設置,而且須要深埋在滑動面下面的穩定地層當中,避免其被滑體推走,它利用重力式,將墻身的重量用來與滑體的向外的力抵消,保持坡面穩定。抗滑樁,將抗滑樁深埋在穩定的滑體之中,利用樁和周巖體的鉗制作用將滑坡的推力傳遞到穩定的底層當中,再利用穩定底層的錨固作用,保持坡面處于穩定狀態之中。施工程防治措施對地質災害的防止起著重要的影響,在小型土質滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適宜;對于中型以上滑坡,應根據工程地質勘察資料選擇工程防治措施。
2.4種草及鋪草皮防護
在邊坡比較穩定的環境中進行種草防護,要求邊坡的高度不要超過六米,并要求土質較為良好。主要方法:(1)撒播。適用于疏松的土質坡面;(2)溝播。適用于巖土結構堅硬的坡面;(3)噴播。適用于作業環境不良的坡面;(4)植生帶。適用于容易被暴風雨侵襲的坡面,將草坪植生帶鋪設到坡面之上,可以更好地防止雨水對坡面的沖擊。種草防護技術簡單可行,且經濟實用,不但能夠確保邊坡處于一種穩定的狀態之中,還能保持良好的環境,可以大力使用。
鋪草皮防護。用平鋪、垂直疊鋪、斜交疊鋪的方式,將天然的草皮鋪設到陡峭、水流快的邊坡之上,可以使坡面避免出現大面積風化的現象,并可以保持水土,使坡面環境更佳。當然,平鋪的草皮容易被強力的水流沖走,所以要將草皮穩固地鋪設在坡面上,必須根據實際情況,用相應的加固辦法將其固定住,才能達到邊坡防護的最佳效果。
2.5種樹防護
在緩坡上種樹,可有使邊坡更加穩固、防止邊坡被水流嚴重侵襲。當然,種植的樹木也必須是根系發達、枝葉繁茂的低矮灌木,保證其能夠在邊坡上能夠穩定生長。
運用土工網植樹防護這種復合型的邊坡防護技術,可以防止坡面被嚴重沖刷,保持水土環境的良好建立。這項技術利用防護新材料制成的三維立體網,加固邊坡,并使土壤環境更利于網內的草籽的快速生長。植物與網面互相維持,然后給邊坡的長期綠化環境的建設打好基礎。
2.6植生基質噴射防護
在軟巖、強酸性的土質邊坡上,適合用植生基質噴射防護。植生基質噴射防護技術就是植生基質,融合進土工合成網的工程材料之中,建立起一個自我生長的功能系統。把植物生長活動與其他的輔助工程措施作出坡面的加固工作。首先將錨桿打入坡面,接著掛設土工合成網,隨后噴植生基質。使用這種技術的成本不高,而且簡便易行,鋪設之后維護比較方便。植生基質噴射防護技術適合種植混合種子,多樣性的植物種子在網格內生長,形成全方面的防護系統,也使坡面的良好生態環境變得更好,起到最佳的護坡效果。
總之,隨著科學技術的不斷發展,更加完備的邊坡治理防護技術會不斷出現,只要把物理防護與生物防護相結合,不斷創新邊坡防護方法,減少滑坡地質災害,保障國家和人民生命財產安全具有十分重要的意義。
U213.1+3[[[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~433~1