張振雷
摘 要:在巖土工程施工前,對邊坡地質情況采用勘察技術進行探測,對于邊坡的滑動面運用極限平衡分析法對其進行研究,并確定相關穩(wěn)定、安全參數(shù),對邊坡的穩(wěn)定性進行綜合評價、分析,計算結果顯示。
關鍵詞:巖土邊坡;穩(wěn)定性分析;治理技術
一、巖土邊坡失穩(wěn)破壞形式與機制
在邊坡的形成過程中,如果邊坡巖土體內本身的應該承受的力受到不同程度的分散,將會導致其失去平衡狀態(tài)。在這樣的條件下,坡體將會發(fā)生不同程度的變形,可能是局部的,也可能是整體上的變形,從而再次達到平衡的效果。邊坡的變形、損害,可以是自然的,也可以是巖土自身結構,總之,是多種綜合因素的結果。
巖土邊坡失穩(wěn)形式多樣,可以分為兩種類型:根據(jù)破壞現(xiàn)象分類、按力學性征分類。其中,根據(jù)破壞現(xiàn)象分類又可分為兩種:一種是局部破壞,另一種是整體破壞。表層土的滑落、神刷等是邊坡局部破壞最常見的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象的發(fā)生多是由于天長日久、風吹日曬、風化、蒸發(fā)、凍結等對表層產(chǎn)生物理學方面的作用,進而導致局部破損。在雨水的沖刷過程中,較為松散的土質在沒有任何動力的情況下被雨水帶走,形成紋溝。因此,對于這些輕微的巖土邊坡破壞要及早做出整治、處理,以免后患,發(fā)生安全問題,做好一切防水工作。而巖土邊坡整體破壞主要表現(xiàn)在邊坡鼓脹、裂縫較寬、坡頂下沉等現(xiàn)象。對于這些征兆,有關部門應及時做好治理、預防工作,應加強穩(wěn)固,以防措手不及,帶來更大的災害;在治理過程中,定要切記,先觀察,后找出原因,切不可盲目開挖,以免大面積的坍塌,造成嚴重后果[20]。總而言之,巖土工程邊坡失穩(wěn)的治理前,定要做好勘測、設計準備工作,必須對邊坡破壞的一切可能性影響得以重視,做到防患于未然的效果。
另外,如果從力學性征的角度出發(fā)進行分類,巖土邊坡失穩(wěn)的形式大致有:坍塌、平移、旋轉滑動、巖土流動、巖層變形扭曲等。其中,巖石崩塌主要指巖土邊坡頂端部分,如果出現(xiàn)裂縫,時間一久,經(jīng)過雨水的灌溉、風化、氣溫的冷暖等,巖土邊坡內部久而久之失去粘結力,形成松散狀態(tài),整體失去平衡力,頂面就會有坍塌的現(xiàn)象發(fā)生。在坍塌的時候,會順著紋理進行崩塌。而平移滑動多表現(xiàn)在地質較軟的巖土邊坡傾斜面,經(jīng)過風化、水沖等順著下滑造成的破壞;旋轉滑動主要是指滑動面呈鼓狀,看似弧形狀態(tài),這些形狀在滑體后通常以馬蹄的形狀呈現(xiàn),滑體后會有裂縫的產(chǎn)生。巖塊流動則是發(fā)生在均質較硬的巖層中,這種破壞的可能性就是巖層上方受到極大的振動或者其它,使得巖層最高點失去應力所造成,這種坍塌是全面性的崩塌。此種坍塌導致周邊巖塊受到波及,產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象,又一次造成鄰近巖土的崩塌,此巖塊流動破壞性不規(guī)則,變形各異。巖層曲折也稱潰曲,在巖層表面,由于受裂縫、風化、凍結等的影響,巖層表面本身失去重力作用,在此情況下,巖層在負荷的狀況下,形成坡面巖層扭曲、變形,導致巖層破壞、崩塌。
二、巖土邊坡治理的原則
(一)應該以巖土工程地質條件為前提條件。重視巖土邊坡滑坡定性評價、定量評價。其中,定量評價是在滿足定性評價的基礎上進行的。
(二)安全性:依據(jù)需要防護、治理的巖土邊坡對象,對其破壞的不同程度進行詳細設計,并規(guī)劃其使用年限。根據(jù)當?shù)氐卣饤l件、地下水條件等經(jīng)濟、合理、有效地設置滑坡推力,并進一步計算其穩(wěn)定安全系數(shù)。
(三)技術經(jīng)濟合理性:合理有效的利用所在地形、地質條件,根據(jù)當?shù)夭煌那闆r,采取有效的工程防護、治理措施,穩(wěn)固滑坡的整體穩(wěn)定性,一切以工程措施、技術、經(jīng)濟合理性為主要目的、手段。
(四)實施的可能性:巖土邊坡在施工階段,一定要做好施工階段的一切保障工作,安排好施工階段的一切前后程序,確保滑體逐步趨于穩(wěn)定狀態(tài),同時,還要確保施工人員的安全問題。
(五)重視社會人文因素:在巖土邊坡穩(wěn)定性的防護、治理過程中,首先要制定一份施工前后順序、規(guī)章、措施等,在施工前一定要把當?shù)鼐用癜差D好,并作進一步的協(xié)調工作,與當?shù)鼐用裉幒藐P系,施工過程中,盡量做到不擾民,不影響居民生活為前提。
(六)重視環(huán)保綠化。巖土邊坡工程的實施過程,一定要注意環(huán)保綠化,多種植一些綠色樹苗、草地等。
三、巖土邊坡的淺層治理
(一)地面排水
地面排水主要有以下幾種類型:
(1)邊溝:在巖土邊坡外側進行設置,用來排除和匯集地面水。
(2)截水溝:在巖土邊坡頂部或者周圍進行設置,用以攔截或者引流邊坡上方地面沿巖層流下的水,防止進一步?jīng)_刷巖層、腐蝕邊坡,減輕其泄水負擔。
(3)排水溝:為了防止巖土邊坡最下方積水,造成滲水、塌方,固設置一條排水溝,起到快速排水的效果。
(二)截水溝設計
1、截水溝設計的一般要求:
①如果巖土邊坡上側積水面積比較大時,需要設置截水溝,以防巖坡坍塌、失穩(wěn)。
②截水溝的設置,一定要確保巖土邊坡面盡快、迅速的把積水排除,切不可讓水流停滯,如果遇到巖土較為松軟的地質,需要實施加固措施,進一步防止因巖土松懈而遭受雨水的沖刷、滲漏,導致坍塌、失穩(wěn)。
③截水溝的設置過程,應在設置前對地質條件進行觀察、監(jiān)測,而后做出合理、有效、經(jīng)濟的方案,從而進行布置,遇到拐彎的地方,必要時實行加固措施,以防出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。
2、截水溝斷面形式
①截水溝的設置過程,其斷面呈梯形,深度根據(jù)設計流量的多少而定,底部的寬度大約在0.5M左右便可,巖土邊坡的坡度根據(jù)巖土質地而定。②截水溝的施工過程中,如果溝壁的最低處無法與斷面設計相吻合,可以根據(jù)情況對溝壁較低的地方筑土埂,其中,土埂上部寬度大約在2M左右,背水面坡度大約1:1便可,而迎水面則要根據(jù)水流情況而定,必要是采取加固措施。
四、巖土邊坡的深層治理
(一)滲溝排水
根據(jù)不同的作用將其分為不同的排水結構,具體如下所示:
①截水滲溝:如果巖土邊坡遭遇不同程度的滑坡,并且深層地下水進入滑坡體,這時就需要在地下水流的方向,垂直設置攔截,并將其排出滑坡體外。截水滲溝通常情況下都比較深而長,因此,在設置的過程中,為了便于維修、疏通孔道,應該在直線段或滲溝的拐彎處設置檢查井,其中,直線段基本上每隔40米處設置一處檢查井。
②邊坡滲溝:此種支撐結構主要垂直嵌入坡體,用來疏干潮濕的邊坡,并且起到引排的效果,用以支撐巖土邊坡,減輕坡面沖刷,主要掩埋于潮濕土層最下邊,其基底在正常狀態(tài)下,都要鋪砌防滲。而地下水的分布、流量和邊坡土質等因素與邊坡滲溝的間距有直接影響關系。
(二)土釘支護
近些年來,土釘支護已經(jīng)成為一種新的擋土技術,該技術經(jīng)濟實惠、操作便捷,并且可行度極高,因此,在工程建設中應用較廣。主要用來支護巖土邊坡的穩(wěn)定性。土釘最大的優(yōu)點就是可以與周圍土體形成一個組合體,形成一個大的群體作用,通過與土體接觸面的摩擦接觸,形成粘接力、摩擦力,進而使土釘被動受拉,在受拉的作用下,起到加固、穩(wěn)定的效果,提高邊坡的整體穩(wěn)定性。
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