地质灾害边坡稳定性分析及治理探究

2020-12-25 07:35颉保亮
世界有色金属 2020年7期
关键词:挡墙锚杆滑坡

颉保亮

(江苏省有色金属华东地质勘查局,江苏 南京 210007)

在我国经济持续发展的背景下,增加了许多的工程活动,很多区域都进行了大量基础设施建设,如路堤、码头、公路、铁路等,增加了填筑、开挖边坡的数量,而在边坡工程中稳定性是一个重点问题。并且,当前各个区域防治的一项重要工作内容,便是边坡类地质灾害的治理,特别是随着我国不断加快城镇化进度,危险边坡数量增加,进而引发了一些斜坡类地质灾害,如滑坡、崩塌等[1]。故此,人们更进一步研究边坡稳定性的相关内容,并提出科学、可行的治理手段,具有较强的现实意义,有助于避免因滑坡等灾害带给人们的损失。

1 边坡稳定性分析法及影响因素

1.1 边坡稳定性的分析方法

当前有较多方法能够对边坡工程稳定性进行分析,而边坡可靠性、边坡极限平衡法及工程地质这三种无疑是最多用到的方法。工程地质分析法,是早期常用的探究边坡稳定性的方法,主要是根据某一边坡,拟定出稳定状态下的边坡坡脚值,随后将边坡稳定性的影响因素与这个值进行对比分析,进而把边坡稳定值确定出来;边坡可靠性分析法则是,工程材料选用堆置物,将人工控制结构作为工程结构,或用岩土体作为工程的材料,工程结构是岩土体天然结构,此种构筑物较为特殊。由于处在区域不同,此种构筑物的组成与结构不均匀,特别突出表现在天然边坡,因为构成边坡地质体系受到多循环地质的长时间作用,也使得其工程地质性质有很大不同[2]。当前主要使用统计矩法、随机有限元法、可靠指标法等分析边坡可靠度;重点利用静力平衡原理,即为边坡极限平衡法,也就是结合边坡自身滑体或是滑体分块力学平衡原理,借助此种原理,分析在多种破坏模式下边坡的受力状态,根据边坡滑体的下滑力和抗滑力间的关系,对边坡工程的稳定性做评价,当前计算分析边坡稳定较多用到极限平衡法,最多应用到边坡工程实践中。

1.2 影响边坡稳定性的因素

1.2.1 边坡岩体、土体的因素

边坡自身的岩体和土体物质构成会直接影响到边坡的稳定性,比如全风化岩、坡积土层、强化风岩、石英等主要物质构成的边坡,若边坡岩土体的物质构成较易溶蚀、风化,那么其就难以具备较强的抗风能力,并且,若积水问题发生在这类边坡土体,就可能给其稳定性形成破坏,给力学参数形成影响,从而导致地质灾害的发生。

1.2.2 人为因素

边坡经过人工开挖后,可能会破坏边坡原先的岩体结构与土体,使一些边坡变为陡坎状,如此,则会加大边坡表面出现积水、渗透问题的几率,当这些问题发生时,会加大边坡的重量,进而可能诱发崩塌的情况。同时,伴随不断加大开发力度,边坡处的坡度更趋于垂直,也会使坍塌的可能性加大。

1.2.3 自然因素

降雨和大风等天气条件,也是引发地质灾害的重要因素,在风的作用力长时间侵蚀下,边坡的土体和岩体会出现风化现象,导致岩体、土体出现不稳定的情况,这时候若受到外力作用就可能出现崩塌事故。同时,在较大雨水量的天气下,雨水会渗透到边坡土体内部,使岩体和土体重要增加,当摩擦力减小、重力增加的时候,就容易发生滑坡的情况。

2 地质灾害边坡稳定性的治理措施

2.1 制定边坡稳定性的治理方案

2.1.1 认真搜集边坡基础材料

治理边坡稳定性的过程中,涉及到边坡所在地的地质构造、地理条件、岩土、水文情况等材料都有着较高的价值,为了使制定出的支护实际方案更具科学性,提高边坡的稳定性,就要注意搜集边坡的这些基础材料,在获取到全部信息后,展开参数计算[3]。

2.1.2 做好参数的计算

完成边坡基础材料的搜集工作后,应运用综合的数据分析,来分段边坡,针对边坡的不同土质情况,针对性地设计边坡支护方案。而为了选出的支护方案更为合理、具体,在整理与运算边坡的参数时,为了提高准确性,要注意确定边坡待回填高度、类型及长度等内容,然后严格评定这类边坡施工的安全等级。例如,某加油站边坡A-B-C段的支护设计,其坡顶是加油站入口与充电区,场地标高有887.0m,要想边坡稳定性得以保障,回填后的边坡高度须保障在3m~4.5m[4]。同时,开展边坡支护施工,还应确认该段土质边坡的饱和重度、基底摩擦系数、天然重度等,如此设计出的支护方案才能具有较强科学性。

2.1.3 科学制定支护方案

边坡支护方案的制定过程中,既要贯彻动态设计原则,又要对各项技术标准、规定严格遵守。并且,为了提高施工方案的科学性,在得到施工现场的相关数据信息后,需要进行比对与计算。同时,设计施工方案要注意安全可靠,为了更好确保各类施工机械、技术及人员调动的足够安全,需要施工人员加强现场管理。制定出的方案不仅要保证施工质量,还要考虑对技术可行性的把控,以及最大化的经济效益。此外,在明确边坡相关特征的前提下,施工人员要注意对边坡的相关数据展开仔细分析,进而使提出的支护施工方案科学性、针对性更强,方案中要对挡土墙、放坡、抗滑坡的具体厚度、宽度、倾斜度、长度、高度等进行合理设计,从而确保边坡支护的稳定性。

2.2 边坡稳定性施工技术的具体运用

2.2.1 做好施工前的准备工作

在开展施工前,各项准备工作一定要做到位,比如,对边坡支护施工区域进行合理划分,将之分为不同的几个阶段,在确定了每个环节的施工等级之后,就能把有着相同施工登记的规划在一起进行支护施工。同时,施工前要清理好边坡周边,全面性清理即将施展支护施工的边坡周围。

2.2.2 挡墙施工

实际上利用混凝土进行施工,就是挡墙施工。其主要是在挡墙的界面变化处设置沉降缝,墙身处进行复合开档墙边线与泄水孔等设置,需要注意的是混凝土施工是挡墙施工的关键。同样以某加油站为例,其进行挡墙施工时采用了C20型号的毛石混凝土,以下为具体要求:制作毛石混凝土,为确保毛石原料的稳固、坚实,要对毛石原料进行适当选择,并注意毛石的总用量不能超过挡墙总体体积的30%,同时,注意对毛石尺寸的筛选控制,从选择层面确保毛石混凝土质量与建设要求相符合;为避免毛石裸露在混凝土的表层,挡墙堆砌要按照施工工艺标准进行,与模板与槽壁相距要>15cm,毛石铺放不能<10cm;为了保证毛石混凝土的密度和强度,要对毛石混凝土浇筑进行维护,并合理振捣,尽量排出毛石混凝土处的气体[5]。

2.2.3 锚杆施工

在边坡内部设置固定锚杆,无疑是一项确保边坡稳定性的有效方法,当前在一些矿山的大坝、隧道中较多使用到锚杆设施。需要注意的是,要结合边坡的具体测量情况,依托数据展开精确计算后,设置锚杆的间距和长度。锚杆深入边坡内部后,将固定的工程建筑与锚杆的一端相连接,另一端在边坡中深埋,以使锚杆主体和周围土体的摩擦力增加,进而提高边坡的稳定性。

2.2.4 抗滑桩施工

抗滑桩是当前治理滑坡的一项有效措施,在全国及世界范围内都取得了较为理想的滑坡治理效果。这是因为抗滑桩拥的抗滑能力很强,并且不会浪费许多混凝土,倘若滑坡推力大、滑动面深,采用抗滑桩来展开边坡的加固设计,相比于其它措施则显得更为有效。值得一提的是,在采用抗滑桩治理的时候,可能会有新的临空面产生,进而诱发滑坡事故,所以,在具体的施工过程中,需要仔细地观测边坡,如此既能对边坡变形的大小进行良好反映,又能对因变形过大形成的安全隐患进行及时处理。

3 结语

总之,伴随我国社会经济的不断发展,也会持续扩大工程建设的规模,而在实施这些工程的时候,会面临着许许多多的边坡问题。边坡的高度越来越大,种类也越来越多,在此种情况下,怎样使边坡的稳定性得到保障,就成为了全行业重点关注的问题。希望本文的相关探讨,对于边坡稳定性的提升,及地质灾害治理工作的更好开展,起到一定促进作用。

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