摘要:工程边坡滑坡已经成为影响地区经济发展的重要因素,因此,为了能够切实保证人民群众的生命财产安全、确保地区经济平稳发展,如何有效防治工程边坡滑坡已经成为相关技术人员关注的重点问题。
关键词:边坡滑坡;地质勘查;防治方法
K118+670~K118+870滑坡位于台江县排羊乡下新寨村东约3公里,属线路右侧边坡。高速公路在此以路垫形式通过,原线路设计中边坡最大坡高约40m,分为四级,每级边坡高10m,坡率分别为1:0.5和1:0.75,每级边坡之间设置1m的平台,坡面采用拱型骨架护坡进行防护。边坡2003年8月份开挖至一级平台附近,2003年9月底,因连续降雨,已施工的二级边坡护面墙变形开裂,边坡坡口线外侧的截水沟处出现裂缝,12月3日,边坡第三级(K118+745~K118+815)出现裂缝,裂缝无相对位移,12月4日上午,该裂缝拉开约20cm,2003年12月19日晚该边坡发生滑坡坍塌。
各地区边坡工程引发滑坡事件发生率逐渐提高,所造成的危害越来越大。所以相关技术人员必须要深入了解工程边坡的特性及工程边坡滑坡的主要地质勘查手段、防治策略,以避免工程边坡滑坡现象的发生。
1工程边坡的分布及特点
城市建设通常需要开挖岗地、削坡等,规模不大、数量众多、分布较广的深基坑、路埑、路堤等工程边坡因此形成。工程边坡改变天然边坡原有平衡状态,一般具有坡体陡直,开挖面宽,临空面大等特点。
2工程边坡稳定性的影响因素
2.1根本因素
原天然边坡的岩土性质及地质构造是影响工程边坡稳定性的根本因素。岩性控制着边坡破坏的形式和类型,在坡高和坡角相同的情况下,岩体愈坚硬,抗变形能力愈强,边坡的稳定性愈好;反之稳定性差。所以坚硬完整的岩石(石英砂岩、石灰岩等)能形成稳定较好的高陡边坡,而软弱岩石和土体边坡则稳定性较差,工程边坡大开挖易失稳。地质构造对边坡稳定性,特别是岩质边坡稳定性的影响十分明显,边坡破坏主要受岩体中的结构面控制,尤其在区域构造比较复杂、新构造运动比较活动的地区,具外倾软弱结构面边坡稳定性差,工程边坡大开挖易失稳。
2.2外界因素
影响工程边坡稳定的外部因素很多,其中人工削坡不当、地下水影响等因素影响较大。
人工削坡不当会改变原有天然边坡的稳定状态,往往使坡脚结构面或软弱夹层的覆盖层变薄或切穿,减小坡体滑动面抗滑力,而边坡下滑力却没有相应减小,这样使工程边坡的稳定性降低。当结构面或软弱夹层的覆盖层被切穿时,结构面与边坡面构成不利组合,易导致工程边坡产生结构面控制型失稳。
工程边坡滑坡多发生在雨季,大量雨水进入地下,转化成为地下水对坡体的作用,导致坡体岩土饱和,裂隙水压力增大,容重增大,抗剪强度降低,摩擦力减小,易沿软弱结构面滑移产生工程滑坡。
3主要勘查方法及注意事项
科学选择勘查方法,采用多种地质勘察方法相结合的综合勘察是较为有效的方法和手段。野外进行地质调查测绘,对原边坡岩性、构造进行初步判断;合理布置钻孔、探井,观测地下水水位,采取岩土试样与水样,查明地层岩性及相关物理力学性质;根据现场钻探情况,采用物探手段,进一步查明滑坡的内部状况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钻探是勘察手段中最常用也是最重要勘探方法,在含有地下水的地区尤为重要,采用合适的工艺如无泵反循环钻进、单动双管钻具钻进工艺、添加 SM 胶取芯技术等都可以较好的提高岩芯采取率;挖探手段虽直观和效果理想,但深度较大和有地下水时不易实现;物探中的电法、磁法、弹性波法以及层析成像能较为成功的应用于滑坡勘查,具有设备轻便,效率高,解译方法成熟等优点,但其受地形及人为因素影响较大,解译成果具有多解性。因此采用综合勘察,各种勘察手段相互印证,相互补充,点面结合,才能优质高效地完成勘察工作。
采集样品要安全有效,由于滑坡体内土体的不均匀,容易导致试验结果离散性大,而试验结果又是滑坡稳定评价和工程治理设计的重要依据,试验参数出现偏差,采用此参数的计算、验算过程也必然会产生较大误差,从而影响治理方案,反而加大治理的风险。在工程钻孔中采样,需要采取有效的工艺提高样品的质量;滑带内最好采用环刀现场井(槽)侧壁采样,井(槽)多采的方法,增强样品的有效性和真实性。
4工程边坡滑坡防治的基本策略
4.1地表排水
地表排水主要有3种方法,即“排、防、截”。“排”指的是在把坡体附近的自然沟、谷、渠充分利用前提下,进行新排水沟系修筑,以此将地表水向坡外迅速排出,把入渗现象尽量减少;“防”实质上是处理坡体周围已进入的降雨与地表水的基本措施,通常利用平整坡面(且确保其形成特定的坡度)、坡面喷混凝土各植被种植等防渗办法,将地表水入渗尽可能的减少或预防,且将其尽快汇集、引出;“截”的处理对象是边坡之外的地表水,其处理办法通常是将周边截水沟设在边坡外缘,以此展开旁引、拦截,让其始终处于坡体范围以外。
4.2削坡减载与压脚
直接增加滑坡阻滑力、降低滑坡下滑力的基本途径之一即为削坡减载与压脚。单纯的采用压脚或削坡减载都可以将滑坡稳定性显著增强,但是,实践中通常都联合应用削坡减载与压脚技术,之所以如此,是因为削坡减载能把填料提供给压脚,以此平衡工程土石方。一般情况下,滑坡上部通常是削坡减载重点,若将其它部位当成重点,则不会形成任何形式的滑坡治理效果。当滑坡坡脚的空间较大时,一般宜采用压脚。
4.3抗滑挡墙
抗滑挡墙一般适用于治理小型工程边坡滑坡,有点类似于一般挡墙,但其结构、材料和受力条件不同,形式也不一样。沉降变形一般、不倾覆、不滑动、强度充足是挡墙设计的基本标准。通常来说,挡墙的抗倾覆、抗滑稳定安全系数分别应在1.5、1.3以上;地基承载力必须等于或超过基底压应力平均值;挡墙设计的抗拉、抗压强度应等于或小于墙体正应力;墙体剪切强度应等于或小于剪应力;计算截面的宽度不能超过偏心距。从抗滑挡墙安全保障来看,土压计算时应比较挡墙所受到的主动土压力与滑坡推力,挡墙设计土压力荷载应采用其中较大的一种作用力。
4.4抗滑桩
抗滑桩主要适用于治理大、中型工程边坡滑坡,通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,从而使得边坡保持稳定。抗滑桩与一般桩基类似,但主要承受的是水平荷载,结构形式有单桩、排桩、群桩、锚桩等,其设计要点如下:整个滑坡体具有足够的稳定性,即抗滑稳定安全系数满足设计要求值,保证滑体不超过桩顶,不从桩间挤出;桩身要有足够的强度和稳定性,桩的断面和配筋合理,能满足桩内应力和桩身变形的要求;桩周的地基抗力和滑体的变形在容许范围内;抗滑桩的间距、尺寸、埋深等应适当,保证安全,方便施工,并使工程量最省。钢筋混凝土桩是目前工程边坡滑坡治理广泛采用的桩材,断面刚度大,抗弯能力高,施工方式多样,适用于各种地质条件。
结论
上文对边坡工程引发工程滑坡、工程滑坡的地质勘查手段、防治策略进行了分析探讨,确保边坡工程施工中有好的质量、安全和稳定性能,有效避免边坡工程引发滑坡现象的发生。
参考文献:
[1]肖波.边坡滑坡工程治理的地质勘查与防治措施[J].广东科技,2014,23(10):161-162.
[2]侯俊东,肖人彬.地质灾害防治项目治理的社会网络结构优化及策略[J].管理评论,2015,27(02):13-25.
论文作者:吴勇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/10
标签:滑坡论文; 工程论文; 挡墙论文; 稳定性论文; 结构论文; 方法论文; 稳定论文; 《防护工程》2018年第23期论文;