岩土工程边坡地质灾害防治技术及预控研究

2021-11-20 11:24许振巍陆炫毅
建筑与装饰 2021年28期
关键词:岩土锚杆灾害

许振巍 陆炫毅

温州设计集团有限公司 浙江 温州 325000

引言

岩土工程中包括对地表土层和地下岩石与土壤等方面的施工建设,整体施工过程受到地质情况的影响较大,一旦发生故障或问题,不仅会对环境造成影响,同时会对工程建设的施工产生一定影响,因此,为保障岩土工程建设的安全性,应加强对工程边坡的施工管理,提高工程的安全性。

1 岩土工程地质灾害类型与产生原因

地质灾害是由于人为因素的影响,使自然环境的稳定性受到破坏,导致一系列破坏性较大的灾害出现,对工程建设产生不良影响。在我国的工程建设中,发生地质灾害的概率相对较大,为保障工程建设的稳定性和建设人员的安全性,在工程建设整个过程中,应加强对环境的调查和分析,保障施工安全。

常见地质灾害的类型包括:其一,山体滑坡,山体中的支撑岩石受到影响,无法承受相应的压力,导致上部山体滑落的现象发生。山体滑坡的危害性非常大,不仅对自然环境存在影响,导致水土流失等情况的发生,还会对周围居民的生命安全产生威胁。其产生的原因主要为自然因素,人为因素同样能够引发山体滑坡。其二,崩塌。崩塌与山体滑坡较为相似,其危害小于山体滑坡,一般为上部山体结构下的承受力不足导致整体下落。崩落产生的原因一般为人为原因,人为开采等情况下使山体稳定性产生破坏[1]。其三,地面变形。在岩土工程中地面变形灾害发生的概率相对较大,在施工过程中发生塌陷或者裂缝等情况,导致工程施工受到严重影响。该灾害的产生原因多为人为因素,由于地层结构受到挖掘和开发过度,导致承载力降低,在施工过程中受到力的影响产生裂缝灾害。

2 岩土工程边坡施工现状

岩土工程指的是土木工程中涉及岩石、地下、土、水的部分,边坡指的是为保护路基稳定,在道路两侧设置的坡面,其分为土质边坡和岩质边坡。在边坡工程施工过程中,影响边坡质量的因素主要为岩体结构情况,由于岩体中断层和节理等情况的影响,使岩体结构面强度较低,其在工程建设中容易受到破坏和影响,使边坡失稳,从而影响工程施工质量。

在岩土工程的边坡施工中,受到施工人员技术水平的限制,施工过程中对周围的影响较大,并且工程质量较差,影响岩体工程和边坡建设的质量,存在一定的安全隐患。并且目前岩体工程的施工技术有限,施工人员对于边坡施工的重视度不高,导致工程施工质量差,从而影响边坡稳定性。相关的工程管理人员缺乏对工程技术的了解,施工过程中对工程施工监督不严格,导致工程质量受到影响。同时在外界自然因素的影响下,工程建设受到一定不良影响,使边坡建设质量难以提升。

3 岩土工程边坡地质灾害防治技术

3.1 抗滑桩技术

抗滑桩技术是通过深入滑床的桩体来起到相应的支挡作用,提高对边坡的稳定性。该技术适用于土方量相对较小,并且高度低的中厚形边坡的建设。打滑桩技术适合在降雨量较多或者容易发生山体滑坡等危害的区域中使用,通过桩体的加固作用,能够在一定程度上提高对岩土工程的保护作用,降低地质灾害的不良影响。

在使用过程中,首先,在相应的位置处开挖桩孔,并对整体的施工场地进行调整,设计出排水设施。在开挖桩孔时,应在桩孔处添加护壁,避免地面受挖掘影响产生裂缝,影响工程的稳定性[2]。在挖掘的过程中,应对地下土层和土质等进行观察分析和记录,以便了解地下的实际情况,从而对打滑桩技术进行优化。其次,在桩孔挖掘完毕后,应在其中安置相应的钢筋笼,并向其中灌注混凝土。灌注前应先将桩孔内进行清理,去除其中的土块和积水,避免影响混凝土灌注效果。灌注过程中,应避免钢筋笼上浮,并加强地面的排水效果,以免对桩体质量产生影响。最后,灌注完毕后进行适当的养护,在桩体凝结完毕后,对其进行质量检验,确保桩体质量符合相应的标准。

在使用抗滑桩技术时,应加强对滑坡受力情况以及桩体位置进行合理设计,从而提升整体的抵抗力,避免桩体受到影响,无法对边坡起到保护作用。同时,在开挖桩孔时,应对其中的地下水渗透情况进行控制,避免地下水对混凝土凝结的质量产生影响。

3.2 地基加固技术

地基加固技术适用于软土地基中的岩土工程边坡施工,软土地基中的含水量较大,并且整体较软,承载力较低,在软土地基中建设边坡必然要加强土质的硬度,降低软土地基的不良影响。为避免软土地基中沉降量不同而使边坡工程建设受到影响,应先使用地基加固技术,改善软土地基的不良影响,避免边坡受到地质灾害的破坏,保障整体岩土工程的建设效果。

地基加固技术在实施前,相关人员应提前对施工区域的环境进行调查和探测,根据地质的实际情况来对边坡工程进行合理设计,保障岩土工程建设施工的安全性。在选择地基加固法时,应结合实际情况选择合适的技术进行施工,提高整体施工效率。如在对某岩土工程的边坡进行建设时,为降低地质灾害的影响,同时消除软基土质的不良影响,在施工时,可以选择土质更换的方式,将原有软基土除去,更换为具有更强承载力的土层后进行施工[3]。或者使用强夯法对软体地基处进行夯实,将内部多余的水分排出,提高土层的稳定性。也可以使用注浆加固技术,在岩土地基的裂缝或者孔隙中注射填充浆液,对软土地基进行加固,使边坡的建设效果得到加强。在实际的施工过程中,应根据环境的具体情况选择合适的施工技术,从而提升岩土工程建设的稳定性。

3.3 锚固技术

锚固技术是一种通过受拉杆件来对岩层和土层进行固定的技术,其一端与岩土建筑进行固定,另一端在土层中固定,能够承受不同方向的压力,有利于提高边坡工程的稳定性。锚固技术能够适用于多种地质情况,同时能够对多种岩土情况进行加固,保持边坡区域的稳定性。

在岩土工程的施工中,为保证边坡的稳定性,可以使用固锚技术,该技术在降低自身重量的基础上,能够对岩土结构进行调整,提高边坡处的安全性,在作业时降低对周围环境的影响。相关人员应加强对施工场地的选择与调整,从而提升作业的施工效率。此外,在使用锚固定技术时,可以利用锚杆代替放坡支护结构,提高整体工程建设的效率,进而达到缩短工期的效果。

锚杆的主要结构包括:锚头、拉杆和锚固体,其中锚头是调整受力方向的部位;拉杆的主要作用是承担相应的拉力,保持建筑稳定性;锚固体主要起到支撑作用,通过被动压力,使整体支撑效果得到提高,从而保障整体的建设效果。在锚杆加固时,一方面应提升锚固技术中锚杆握固力,使其与岩层之间的固定效果得到加强,从而提升整体的强度。在选择混凝土时,应使水泥砂浆的强度在30Mpa以上。在对锚固体进行加固时,应尽量对土层进行调整,降低剪力的影响。对锚杆拉力进行计算和调整,从而优化锚杆锚固技术。其中锚杆的锚固力为:

其中:N其锚固力大小,K为锚杆安全系数,在选择锚杆时,应根据实际受力情况选择合适的锚杆种类。

在岩土层中,摩擦力大于砂浆握固力,在对握固力进行计算时,使用公式:

其中:1P为砂浆对锚杆的握固力;L为锚杆有效长度;为单位面积的握固力。

3.4 植物防护技术

为提高边坡的防护效果,可以尝试使用植物防护的技术来提高边坡的稳定性,通过植物防护方法,降低边坡上的水土流失情况,保障整体的工程质量。植物防护技术一般适用于边坡相对平缓的环境中,避免长期受水流冲刷。

植物防护技术施工过程中,需要在边坡上种植植物,一般选择具有较强绿化效果的植物,该类植物具有较强的抓地能力,播种时,可以使用散播法、挖穴法等进行播种,将种子撒到边坡上,并对其进行适当的处理,确保种子快速适应并发芽。

或者可以使用铺草皮的方式进行种植,尤其适用于边坡冲刷情况较为严重的情况,直接铺草皮效果比播种效果更为明显。在边坡上种植的过程中,可以根据土质情况选择种植根系较为发达的树木,适用于岩石边坡,其内部土壤较少,适合植树与植草相结合,提高对边坡的覆盖效果,从而提高边坡固定效果。

为避免边坡处发生水土大量流失导致泥石流等危害的发生,可以尝试在边坡处安装柔性支护,使用三维植被网对边坡进行覆盖,该网原料为热缩树脂,能够对土壤和草籽进行固定和保护,帮助植物的生长,有利于草坪的形成,有效避免水土流失的情况发生,并且该网具有较强的抗冲刷能力,适用于土壤较为贫瘠的岩土层边坡加固中。

4 加强对岩土工程边坡地质灾害预防控制的具体措施

4.1 工程预控技术

工程预控技术指的是在工程建设前,对可能发生的地质灾害进行预估,并针对可能发生的灾害进行预防和设计。如在某工程建设的过程中,存在发生泥石流或者崩落等灾害的可能性加大,在施工前,应针对泥石流等灾害的特点安装防控设施,如安装拦截措施,降低泥石流或崩落的速度和危害,从而使泥石流到达工程边坡时,边坡的强度和稳定性能够有效应对,加强工程预控的实际效果。

4.2 智能动态监控技术

随着科学技术的不断发展,为提高对地质灾害的预控效果,应将新科技技术融入对自然灾害的监控中,提高对灾害的预警能力[4]。如将智能技术与动态监控技术进行融合,形成智能动态监控技术,对区域范围内的自然灾害进行实时监控和预警。

将信号探测器安装在监控区域内,并在控制中心对探测器传来的信息进行智能处理和分析,通过与标准范围进行对比,找出其中是否存在不合理的信息,并对该异常信息进行分析和上报,在识别出灾害信息后直接进行预警,若存在无法解析的灾害,应及时上报人工处理,提高信息的识别和预警效果。通过智能监控,能够提高监控质量,降低人工成本,同时保障监控的准确性,有利于提升监控预警效果。

5 结束语

综上所述,在岩土工程中,边坡的质量和安全性对于整体工程建设有着重要的影响,为提升边坡工程建设质量,应加强对不同灾害的识别,并对其进行合理预警,针对不同类型灾害制定相应的应对方式,保障岩土工程的安全性。此外,相关人员应结合工程所处的环境情况,选择合适的边坡加固技术,提高对边坡固定效果,使岩土工程施工更加顺利。

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