深基坑岩土工程边坡稳定性评价方法创新设计与应用

(整期优先)网络出版时间:2023-05-24
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深基坑岩土工程边坡稳定性评价方法创新设计与应用

高红伟

东通岩土科技股份有限公司  浙江杭州  310000

摘要:在岩土工程施工中,降雨量、风力、岩性、水文地质条件等众多因素都会影响到边坡的稳定性。众多领域都需要对边坡稳定性进行充分检测,以降低灾害的发生概率。为确保岩土工程的安全、高质量施工,需要采用相关方法与技术对边坡稳定性进行分析和检测,对工程坡体结构进行有效监控与精确测量,结合边坡实际状况,对施工方案设计进行优化,以保证工程的稳步进行,满足岩土工程的施工要求。

关键词:深基坑岩土工程;边坡稳定性;评价方法;创新设计;

引言

相比其他工程,深基坑岩土工程中用于描述其稳定性与结构安全性的参数具有不确定性特点,例如边坡土层结构中的黏聚力参数、内摩擦角参数等物理指标,通过现场测量所得到的数值大多属于模糊数值,利用此部分参数进行评估,得到的岩土工程边坡稳定性参数是存在一定随机性的,无法将得到的评估结果作为深基坑岩土工程边坡支护的依据。为实现对相关工作的进一步优化,岩土工程相关科研人员发现,边坡工程是一个复杂度较高、开发性较强的综合性工程,边坡整体结构的稳定性与其影响因素之间是存在高度线性关系的,只有采用合理的手段,提取深基坑岩土工程中可能对边坡稳定性造成影响的因素,并基于定量角度分析不同因素对结构稳定性造成的影响,才能满足评价结果的客观性、真实性需求。

1岩土工程边坡出现失稳的原因

1.1地貌地质因素

根据现有工程实例进行分析可以发现,岩土工程边坡稳定性很容易受到当地地形地貌、地质构造等因素的影响。一般来说当地质条件复杂程度较高时,势必会对岩土工程施工质量、安全性产生直接影响。当地域地形开阔时,一旦进入到雨量相对较大的季节中,势必会出现积水等问题,加之受到雨水的长时间冲刷,且在地表水下渗后,使得边坡抗剪强度随之降低,最终引发边坡失稳问题。从地质构造层面来讲,对边坡稳定性的影响也是相对较大的,如当工程处于斜河谷区域时,边坡稳定性随之降低,当地质构造线与河谷走向呈现垂直状态时,岸坡稳定性明显提升,当处于平行走向时,则很容易引发山体滑坡等事故。

1.2地质活动的复杂性

如果工程岩体的地质条件比较复杂,地质条件的恶化必然会直接影响主体工程的结构和施工,对岩土工程的安全造成很大的影响,同时也在极大程度上影响了社会的稳定性。具体来说,在一些地势比较陡峭的地区,易积水或造成坡地局部大面积积水。地下水常与山体其他地表水同时交替、渗漏、聚集,逐步形成的山间河流,势必对岩土边坡稳定构成极大威胁。此外,对于岩土边坡,其相对稳定性问题大多数情况存在许多复杂的相互耦合关系,很难完全脱离周围的地质构造环境。在一些陡峭的河谷地区,边坡的稳定性比其自身的相对稳定性要差。此外,一旦边坡岩石之间出现分层的特例,岩土边坡的稳定性将进一步降低,更容易造成大面积的边坡失稳。

1.3人为因素

随着我国社会经济发展速度的不断提升,人类活动范围明显增加,受到人类活动的影响,使得岩土工程边坡稳定性也发生了明显变化。当人类活动比较频繁时,势必会造成边坡坡度陡峭程度提升,加之在外部荷载等因素的影响下,使得岩土工程边坡应力平衡状态随之变化,引发失稳、坍塌等事故。此外在施工阶段中排水因素也是影响边坡稳定性的因素之一,应当给予充足的重视,及时采取有效的排水措施,最大限度降低人文因素的不利影响。

2基于层次分析法的稳定性评价指标权

重计算完成上述设计后,明确在深基坑岩土工程边坡稳定性评价过程中,不同指标之间可能存在一定的交叉或重叠,此种现象导致不同评价指标之间存在线性关系。为提高评价结果的精准度,将一级指标采用两两对比的方式,进行指标重要性的分析。通过此方式,构造深基坑岩土工程边坡稳定性评价矩阵。在此基础上,将二级指标按照1~9标度法,进行层级指标之间重要性的分析。标度是一种对感知经验进行量化的方法,利用这一手段,可以使感知能力在统计分析、模型预测等理论的基础上形成一门定量的学科。在此可以利用标度法掌握不同指标在深基坑岩土工程边坡稳定性评价中的作用。

3岩土工程边坡稳定性施工方案

3.1明确边坡施工的核心标准

岩土工程施工负责单位需要按照科学标准进行检测、施工,整合测量数据和实际情况之间的差别,对边坡岩土的物理力学性质进行分析,提升不同岩土地层采集数据的可操作性。岩土工程施工方案的确定,需要对边坡实地情况进行考察,充分考虑到岩土体的性质,分析土体样本的结构,试验之后确定出扰动土样,以确保坡体土地结构分析可靠性,满足核心标准下边坡施工的核心需求。

3.2明确动态化的设计方案

岩土工程边坡施工过程中,施工单位需要作出应对复杂地质以及突发地质情况的动态方案,提前对边坡的植被、地下水以及岩石性质等信息进行充分研究,当地质条件较为复杂时,应作出稳定性的边坡支护方案,保证边坡的稳定性和施工的安全性。另外,应增强技术人员的专业能力,使其能够正确运用稳定性检测技术,根据边坡实际情况,调整检测方案,提高对边坡稳定性数据的测量精确度,保证岩土工程边坡施工的整体质量。

3.3做好施工技术监督工作

要确保施工中的每一位施工人员和技术人员都能清楚地了解施工图的内容,充分理解设计意图。技术人员对图纸的清晰理解,才能更好地执行项目的施工计划。施工人员也要充分把握施工重点,做好技术交底工作。此外,为了能够充分吸收和借助更好的边坡施工加固技术,施工单位的人员还可以尝试借助多种方式参加定期培训和辅导,有针对性地组织有所关联的施工和养护工作人员。相关技术人员共同开展专业知识和技能的学习和进一步提升,抽查检验相关人员对施工技术的掌握情况,进一步提升员工的综合能力,更好地为工程服务建筑服务。

4深基坑岩土工程边坡稳定性评价方法

为确保实验结果的真实性,在设计评价方法前,应安排专人在深基坑岩土工程现场进行勘察,通过对边坡结构的勘验,掌握不同结构层的力学参数。通过初步勘验,边坡土层由顶层向下的土层依次为杂填土、粉质黏土、强风化砾岩、中风化砾岩,对不同土层的物理指标参数进行分析,在明确深基坑岩土工程边坡的基本概况后,使用文章设计的评价方法,进行深基坑岩土工程边坡稳定性的评估。评估前,根据现场勘察结果,结合所提取的土层力学指标,设计稳定性评价指标,建立对应的评估体系。同时,引进层次分析法,通过建立评价矩阵等方式,计算体系中不同指标在评价过程中的权重。按照风险评价法,进行深基坑岩土工程边坡稳定性的评估,采用一致性检验方法,对评价结果进行检验,筛查不符合标准的评价指标,保留通过一致性检验的指标。在边坡上选择连续勘察点,按照上述方式,进行深基坑岩土工程边坡稳定性的评估,输出评价结果,使用稳定性评价结果。

结束语

综上所述,不可避免地存在众多因素会影响到边坡的稳定性,随着科技的发展,已有很多设备和技术可应用到边坡的稳定性分析与检测工作中。通过该评价方法,保证岩土工程结构的稳定性,为相关工程的施工提供技术层面的指导,助力我国岩土工程事业的发展。

参考文献

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