蔣賽
邯鄲市水利水電勘測設計研究院 河北邯鄲 056000
邊坡的勘察設計與施工是一個系統性、規范性的工程,必須按照勘察設計等各類規范的要求科學合理地開展。
(1)安全性設計原則。結合高邊坡的特點,勘察設計難度較大,要求設計人員遵守安全性設計原則,根據工程所在地區的地質條件,制定出完善的施工方案。對于高邊坡勘察設計人員來說,要加強穩定性分析,提升其穩定性,減少邊坡失穩現象的出現。(2)生態復綠設計原則。邊坡穩定性,主要指的是邊坡土體與巖體在邊坡所處地形地貌、坡體自重應力、附加應力以及外在不利因素條件下,其自身的穩定度。通過提升邊坡穩定性,可以保障邊坡前緣(建)構筑物人員以及車輛的安全通行,對(建)構筑物結構起到一定的保護作用。在邊坡加固設計環節,設計人員全面考慮邊坡坡腳應力,包括地下水集中的問題,合理確定邊坡支撐力,避免邊坡出現失穩現象。設計人員還要運用科學防護措施,加強生態復綠設計,制定合理支護方案。(3)穩定性設計原則。邊坡是保障邊坡前緣(建)構筑物人員財產安全和交通穩定運行的核心載體,通過加強高邊坡勘察設計,并對邊坡周圍的配套設施進行大力完善,可顯著提高該地區的文化經濟的發展[1]。
(1)對高邊坡的地面情況進行調查。主要是對一下7個方面進行調查:①進行水利工程高邊坡的分段坡高、走向以及具體位置進行勘察;②進行周邊河河流走向、溝岸穩定性的勘察;③進行區域植物生長狀況以及植被類型等基本特征的初步勘察;④對現場地質分布、產狀以及裂隙充填物等相對高邊坡開挖面的關系予以明確勘察;⑤進行高邊坡地下出水位置、高程、水流量的勘察;⑥對高邊坡及其周邊的裂縫縫補情況、變形種類、變形時間、變形過程等進行勘察;⑦對高邊坡施工區域的主要巖土性質等進行詳細調查,以此確定不同地層的分布特性。(2)對高邊坡的內部地質條件進行勘察。在現場勘察過程中,當需要掌握如軟弱夾層軟弱地層分布情況、地下水量、地下水分布情況等較詳細的地質條件時,除了采用常規的地面勘察方法以外,還必須采用其他的合理的勘察技術配合使用。通過綜合運用幾種不同的勘察技術,可以將高邊坡的地下地質條件勘察地更加詳細、全面。(3)對高邊坡的穩定性進行評價。主要有定量和定性兩種穩定性評價方法。定量評價是采用規范規定的高邊坡計算方法,如高邊坡極限平衡法、畢肖普(Bishop)法等常用方法[2]。定性評價法主要是采用類比法,采用類比法時應充分結合當地既有的工程經驗。
混凝土擋墻主要是利用擋墻結構的穩定性和自身重量與抗沖強度,來阻擋滑落巖體的向下移動,有效避免高邊坡失穩的措施。以某水利樞紐工程為例,該工程大壩左岸基巖裸露,左壩肩至廠房左岸之間的岸坡較陡,為Q3砂礫石層。為保證大壩施工期填筑安全及運行期安全,左壩肩至廠房左岸之間的Q3砂礫石邊坡采用開挖卸荷結合混凝土擋土墻處理措施,開挖邊坡1∶1,每10m設一馬道,馬道寬2m,馬道上設排水溝并設2m高混凝土擋土墻作攔護,攔擋可能沿坡面滑落的砂礫石或落石,保證大壩下游坡面安全。
對主要建筑物建設施工、運行安全影響較大的高邊坡,各工程項目需加強邊坡變形監測,通過監測實時采集數據,及時、準確地對邊坡變形情況及穩定狀態做出評價,以保證工程建設施工和運行安全。各工程可以根據實際情況,合理布設監測點位和監測儀器,如在邊坡坡面按照水平位移及沉降監測點布置監測斷面,動態掌握邊坡整體變形情況;錨桿及錨索位置設監測點布設錨桿計、錨索應力計等監測儀器,觀測邊坡錨固情況來判斷其穩定性[3]。
對于折線型來講主要是從由上而下的順序來加以開展,依照巖土的實際狀況采用邊坡設計的方法來加以保障,在此過程中需要注意的是,如果在邊坡開挖的高度范圍內巖土的整體密集程度和破碎程度相對比較明顯,則需要采用相應的穩定性措施來有效降低邊坡折線的坡度大小,同時在邊坡的點位設置工作中,不能設置過多的邊坡點位。
(1)加強復核分析工作。由于地質巖體的復雜性、多變性以及工程施工后開挖高度、邊坡地形和坡度的不斷變化。設計人員需時刻關注現場具體施工實施情況,出現變化時,應結合監測資料,對邊坡進行必要的穩定性復核計算,研究分析確定目前邊坡處理方案的有效性。(2)內部加強質量管理,勘察設計成果按校核、審查、審定分級從嚴把關,遇到重要邊坡設計方案和重大地質問題等可以召開技術委員會進行內部評審,實現事前指導、中間咨詢和結論評審,保證設計質量過關;外部通過專家咨詢,對重大技術問題及專題研究報告進行指導、咨詢和論證,實現設計質量全過程有效管控。(3)加強溝通督促力度。各項目現場設計代表要發揮提醒和督促的作用,要求施工單位須按照設計方案、設計圖紙及施工規程規范開展施工作業。協助配合業主、監理單位加強對施工作業過程的監控,當發現不按設計施工、施工中存在安全、質量等工程隱患時,及時提醒并強調施工作業要求,確保工程項目高邊坡施工質量。(4)不斷提高設計人員專業能力。特別是地質人員,除要學習掌握水電工程勘察設計規程規范和技術標準,還可借鑒同類型工程,總結經驗,豐富和發展專業知識,提高對地質構造、巖體結構、坡體結構及水文地質條件的判別能力。
綜上所述,通過對高邊坡勘察設計原則進行分析,并做好地質調查工作、加強地質勘探、對高邊坡進行穩定性評價、優化高邊坡設計方案等,才能保證高邊坡勘察設計方案得到有效實施,真正達到提升高邊坡防護工程整體質量的目的。