刍议我国地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理

2020-12-10 14:50陈思权
世界有色金属 2020年9期
关键词:滑动滑坡边坡

陈思权

(湖南省有色地质勘查局二总队,湖南 湘潭 411102)

地质灾害工程建设对我国经济的发展具有较大的促进作用,并且是保障人们生命财产安全的重要工程。在地质问题中,边坡稳定问题是常见的地质之一,并且由于边坡稳定而产生的滑坡属于突发性灾害,对地质灾害治理工程建设与后期使用都会产生严重的影响。施工企业在实际建设中,应紧密结合实际的地质条件,将影响边坡结构稳定性的所有因素考虑周全,并根据影响因素制定出科学、可行性的治理方案,保证工程安全性。

1 边坡稳定性

所谓边坡稳定性是指边坡岩与土体处在相对坡高与坡角时具有的稳定程度。影响边坡稳定性的因素中,人为因素、自然因素都会对边坡稳定性产生影响,主要表现在:人为因素是在人工设计时设计的坡角不合理;自然因素是边坡的斜坡属于天然形成,如果受到重力的影响、水冲刷力的影响、震动力的影响等都会引发边坡崩塌,从而造成周围交通、河道、建筑物等发生中断、堵塞、坍塌的灾害,对相关人员的生命财产安全产生严重影响。在防治此类灾害时,需要先对稳定性进行分析与研究,从而能够有效预测出边坡失稳引发的危害与破坏程度,能够在第一时间实施防护与治理措施,保证设计与建筑具备安全性与经济性。

2 影响地质灾害中边坡稳定性的因素分析

2.1 地层岩石及土壤因素

由于每个地区的地质构造具有较大的差异性,并且还存在多样化的微量元素与组成成分,比如某部分的山体为岩石,其他山体为土质等。自然形成的斜坡具有的稳定性能够对地层中存在的岩石、土壤自身物理性质具有一定的约束能力,然后在力与力之间的相互作用下能够形成物理力学。如果岩体受到日照与风化等自然因素的长时间影响,岩层物理性质会逐渐降低,其他性质也会呈现出递减的过程。此外,如果相关作用力产生下降,岩层受到的约束力缺乏,会产生松动的现象,如果约束力在逐渐降低的同时受到外力因素的影响,会引发滑坡与泥石流等灾害。

2.2 外部因素

外部因素中包括自然因素与板块运动,风化、水蚀、日照等自然环境为自然因素,而板块运动主要是指在板块运动过程中引发地震因素,而此因素是诱发滑坡灾害的重要因素。如果地震振幅为四级以上(包括四级),山体结构与土壤会产生分裂、山体结构与土壤的作用力产生变化,岩石与土壤间的作用力也会在短时间内产生剧烈性的波动,如果打破自然环境的平稳,会引发滑坡事故。

2.3 人为因素

人为因素也是降低边坡稳定性的重要因素,如果人工的施工力度过于强大,施工区域的稳定性会突破平稳状态,从而产生破坏,比如在开发石油作业中,在工程中需要应用大型机械设备,还会采取爆棚作业,在应用设备与开展爆棚作业时会破坏边坡稳定性。

3 滑坡形成原因分析

3.1 岩 (土)体物理性质

在确定岩(土)体物理性质时,可根据力学强度与外力抵抗能力进行确定。一般情况下,岩石中的黏土矿物与亲水矿物含量较大,并且还存在较高的软化发生率,会引发滑坡灾害,比如黏土、页岩、泥灰岩、滑石片等是极易发生滑坡灾害的岩(土)体。

3.2 外部浸水对边坡的破坏作用

外部浸水对边坡会产生破坏作用,比如处于雨季、水工建筑中的水库蓄水或者是水库内的水外流等,在破坏边坡稳定性后引发滑坡问题,主要表现在:首先,在滑动带中存在的土壤与石头强度受到水的作用下而发生强度缩减的现象。其次,如果坡脚受到水的冲刷作用后会产生破坏,从而引发滑坡。最后,水库水量增加导致岸边边坡稳定性缺失,引发滑坡。

3.3 地震对边坡的破坏作用

在地震的作用下,岩(土)结构会产生破坏,并且在地震波反复的作用下,原结构面在发生滑坡问题的同时,还会造成新结构面发生滑坡的问题。一般情况下,地震振幅在6级以上时,滑坡发生率较高。

3.4 人为因素影响

人类社会的发展需要在各区域进行施工建设,而在建设时为了达到施工进度要求,一般会采取爆破手段、削坡手段等,而在应用时会对岩体结构产生破坏,极易引发滑坡问题。

4 边坡稳定性分析

4.1 边坡结构对稳定性的影响

站在内部因素的角度分析,边坡岩(土)体地质构造是引发滑坡问题的重要因素,因为结构面会对滑动条件、形式、规模、方向进行组合方式的控制,而稳定性能是受到滑动面的形态所影响。在治理勘查滑坡灾害时,需要重视以下几个方面:第一,注重顺坡结构面。要重视顺坡结构面,因为此面极易形成滑动面。在形成滑动面时,要高度注重层面与缓倾角之间的节理组合。如果层面倾角的状态为缓慢倾角,一般情况下处于稳定状态,但是在弱化结构面含有的抗剪强度会改变滑动方向形成软弱面。第二,反坡结构面一般都会处于稳定状态中,但是由于结构面可切割岩(土)体的组合表现出各种差异性的组合模式,此组合滑动具有较高的滑坡灾害发生率。如果岩石过于软弱或者是在节理发育位置,在岸坡重力作用下很容易发生松动变形问题。第三,在松散体滑坡会含有圆弧形滑动面,如果滑坡中含有基岩,在切层作用下会形成较为相似的弧形滑动面,在治理中应用压脚或者是减荷的方法能够规避这类问题的发生。

4.2 边坡支护稳定问题

经过对施工现场工程地质的测绘工作后,如果边坡结构是在地质灾害的范围内,边坡结构的稳定性很容易受到破坏,是因为岩土层结构的变化产生了不正常变化,导致地下采空区与地裂缝等问题经常在区域发生。在长时间的作用下,边坡结构负面影响会日益明显。在了解施工区域的混凝土结构与改进过程可知,内部钢筋产生了各种方式的腐蚀问题,结构稳定性受到腐蚀因素的影响而逐渐降低。为了避免发生此类问题,需要保证实施的方法具备高强度的可行性,还要保障边坡支持工程设计方案达到科学、合理化。

5 地质灾害治理工程施工中滑坡治理方法

5.1 挡土墙工程

在开展挡土墙工程建设时,除了要满足设计标准要求外,还需要根据施工实际情况进行建设。在挖掘地基时,挖掘范围与大样尺寸需要以设计图纸中要求的尺寸与调和进行挖掘作业,然后再开展后续施工。在建造挡墙时应用分层错缝技术,并且在应用时需要保证每一层的横缝能够达到相对一致厚度的要求。在实施基底与墙体台阶转弯位置施工建设时,应防止垂直型通缝的发生,在配置砂浆水浆比时要在满足施工标准基础上达到合理化配置的要求。根据工程的施工标准,需要对块石与条石挡墙石料的上部与下部进行检查,保证达到清洁度与平整度的要求,从而保证块石厚度与相应工程相符合。

5.2 锚杆工程

在建设锚杆工程时,要严格遵守施工顺序,具体顺序如下:第一,修建与调整坡面。第二,开展首次喷浆作业。第三,锚孔位置准确设置。第四,开展孔成形建设,并实施清理孔工作。第五,制定与安装锚杆。第六,再一次开展混凝土喷射作业。

5.3 抗滑桩工程

所谓抗滑桩工程是指具有不同形状的桩体在合理化的条件下进入滑动面的下面部分,阻挠滑动行为。由于桩身材料的组成并非单一材料,材料之间存在较大差异性,比如木桩、钢筋混凝土桩、钢管柱等组成,在浅层与中厚层滑坡治理作业中可以采用相互连接、间隔、交错等布置方式。

5.4 提高设计及勘察人员的技能并选择正确的施工方法

地质灾害治理工作人员的专业技能对提高治理工作有着非常重要的意义,工作人员需对影响边坡稳定因素进行分析,该项工作既复杂工作量又大,要求工作人员必须有过硬的专业技能。在勘测设计中,必须给予重视。设计人员和勘察人员应经常交流工作经验,具备全局观念。考虑好会出现的问题及补救措施,在控制成本的同时考虑其他影响因素,以免出现问题。此外,正确的施工方法在治疗地质灾害中极为重要,以勘察资料和图纸为依据进行施工,并有专业人员作为指导,及时处理可能出现的意外。准备好必须的材料和工具,控制好施工进度,达到预防边坡发生问题的目的。

5.5 做好截排水工作

在地质灾害治理施工中,必须结合山体滑坡后边坡的稳定性程度做好截排水工作,同时增加防护设施。截排水的主要工作内容是对灾区内的水体实施疏通、截流及排放。水体是造成二次滑坡的重要因素,对于灾区内的地下水,则可利用抽排及导排的方式将地下水排除,从而降低地下水对灾区内土体的危害。此外,无论是灾区还是未发生灾害的区域内,都要提前做好截排水工作,对地表水加以分流和改径,减少地表水对灾区内岩土体的危害,从而有效地降低反复滑坡的风险。上文中发生山体滑坡后,主要采取应急治理排水施工,即对地表水实施分流。

6 结语

综上所述,在治理边坡时需要结合此区域的地质空间调度需求开展,目的是能够满足地区空间的分配与应用标准。另外,施工企业还应制定出科学、合理化的支护施工方案,保证施工质量。

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