海南省交通规划勘察设计研究院 海南省海口市570206
摘要:社会经济的发展,促进了我国交通行业的发展,公路工程建设越来越多。在建筑工程施工过程中,如果没有及时对潜在的边坡地质灾害进行防治,很可能会在工程建设过程中或完工后产生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。边坡稳定性问题最主要的原因就是边坡抗滑能力减弱,一旦边坡处于高荷载或暴雨等情况下,就很容易出现变形及下滑现象。因此,在边坡滑坡预防及治理过程中,应根据边坡特征、地质条件及周边环境等,合理选用抗滑桩、预应力锚索(锚杆)、格构梁、土骨架、主动防护网、挡土墙等治理措施。本文就公路工程岩土边坡稳定性进行研究,以供参考。
关键词:公路工程;失稳滑动模型;稳定性
引言
岩土工程勘察由于具备提供土体的物理力学参数以及确定边坡滑动面剪切带的能力,在边坡工程治理工程中具有十分重要的作用。本文尝试利用高密度电法应用于边坡治理工程中滑坡剪切带的确定,以提高边坡治理的针对性和可靠性,同时采用室内试验方法对边坡滑坡体剪切带的抗剪强度以及物理参数进行测试,以达到边坡治理工程和设计分析的合理性和有效性。
1边坡治理工程中岩土工程勘察技术的应用价值
1.1增强边坡稳定性
在边坡治理工程建设中,经常出现人工边坡,为了避免出现边坡危害,可以利用岩土工程勘察技术解决这一问题。岩土工程勘察技术能够通过地质勘察的方式,保证边坡始终处于较为稳定的状态,对边坡的坡面、坡底和坡顶进行全面分析,确定其结构的稳定性,在此基础上确定边坡治理方案。尤其是较为复杂的工程建设环境中,要及时采取岩土工程勘察技术,控制在边坡治理工程中存在的安全隐患。
1.2确保经济合理
在制定边坡工程治理方案的过程中,一定要充分考虑边坡地质条件、周边环境、施工技术手段等因素,采取因地制宜的措施,制定多种方案,实施综合治理;并根据治理方案的技术性和经济性对比分析,确定最终的方案。只有这样,才能对治理工程的可行性、经济性以及安全性进行有效的保证。如果在这个过程中,安全性和经济性出现矛盾,那么应贯彻安全为主的原则,全力维护工程的安全价值。
1.3提高边坡条件分析的准确性
岩土工程勘察技术在实际应用中,能够对工程建设中地下水的分布情况以及岩土结构进行准确分析,同时根据勘察数据综合确定边坡工程实际情况,为边坡治理工作的良好开展提供条件。可以判断边坡目前是否具备治理条件,确定边坡治理工作开展的有效性和科学性。施工人员还可以通过岩土工程勘察中获取的数据,评估边坡治理中存在的潜在风险隐患,进而在治理中实现风险预防和风险控制。如可以得知施工环境周围地下水分布情况以及是否存在沉降等信息,为边坡治理工作提供依据和条件,由此可知,岩土工程勘察技术能帮助相关人员对边坡治理工程进行评价和分析,为后续施工提供条件。
2边坡主要治理措施
2.1原位测试
(1)标准贯入试验:每次试验前严格清孔,使孔内残留岩芯长度<5cm,测试方法采用保持导杆垂直的穿心杆自动脱钩自由落锤锤击法,锤重63.50kg、落距76cm。针对控制性钻孔,应将试验间距设定在2m/次;针对一般性钻孔,应将试验间距设定每层土1~2次。在此基础上,还应围绕残积土、全风化岩、土状强风化岩的界限进行加密设定。(2)波速测试:选择2个特定的钻孔(均为控制孔)进行场地剪切波速测定。具体的测试方法为单孔法,要求将测点之间的基本间隔设定为1.0m,测试深度在土层剪切波速Vs>500m/s时便可停止。
2.2科学选择边坡坡率
岩土层不同的情况下,边坡安全坡率也存在一定差异,如果边坡属于残破积土,可以选择1∶1.25或1∶1.0作为坡率;如果边坡中存在风化现象,则可以选择1∶0.75或1∶0.5作为坡率;如果边坡属于微风化状态,则使用1∶0.5或1∶0.3作为坡率。施工人员利用台阶式的方式布置边坡,每隔8m设计一个平台,将平台的宽度控制在2~4m。但是在此过程中应注意,如果边坡的上部分位置属于高液限土,则需要适当放缓坡率,保证平台在使用中具有充足的空间。
2.3提高设计及勘察人员的专业技能
在滑坡/崩塌等地质灾害治理的过程中,专业技能对治理效率有着重要的影响。这就要求能够及时分析影响边坡稳定的因素,但是这项工作相对来说比较复杂,工作量比较大,要求专业技能过硬,通过收集资料及野外调查及勘探工作,掌握边坡的基本特征、周边环境条件、滑坡、崩塌的发生机理及发展趋势、危险对象,制定完善的治理施工方案;同时设计人员和勘察人员之间要经常进行工作交流,具备全局观念,提前考虑可能会出现的问题,制定防治措施。在边坡支护方案设计过程中,一定要充分结合现场地质条件、支护时效,在确保安全可靠前提下,降低成本。一般来说,人工建设的边坡都是永久性边坡,如果边坡失稳破坏,很可能会造成严重的后果。因此,在设计过程中,一定要确保施工方案的安全性、可行性,将控制边坡变形、实时监测等作为施工原则,对边坡治理方案进行核对、修改和完善。只有这样才能在边坡治理中保证边坡支护的安全性,确保生命财产安全。
2.4边坡角度的有效控制
在岩土工程高边坡的设计中,边坡角度的有效控制对于边坡的稳定性具有十分重要的影响。因此,在对边坡的角度进行设计与确定时,要根据上文中不同的边坡土质进行不同的考量。如果是岩质边坡,则需要考虑岩石的地质构造、风化程度、岩性和坡高等相关因素,以达到对边坡角度进行有效控制的目的。而对于土质边坡,在进行边坡角度的确认时,则要对地表水情况、土地的密实程度等相关因素进行考量,从而在有效控制边坡角度的情况下,达到边坡稳定性提升的根本目的。
2.5边坡稳定性分析
在对其进行治理的过程中,可以利用锚杆加固的方式,减缓边坡水土流失的速度,增强边坡稳定性。锚杆加固技术利用锚杆本身的硬度给予边坡支撑,避免边坡受到碎岩石的影响产生下滑等现象,保证边坡结构的完整性和稳定性。另外,还可以采用支护加固的方式,加强护壁以及地下水的抽排力度,对现有边坡进行全面支护。根据垂直方向布置变形观测剖面,对边坡进行监测,掌握边坡变形以及位移情况,保证能够在第一时间采取相应的措施,降低边坡治理工程中出现安全事故的概率,为施工人员建立一个良好的施工环境。由此可以看出岩土工程勘察技术在边坡治理工程中的重要性,相关人员需要对其有正确的认识,在今后的施工工作中对岩土工程勘察技术进行优化完善。
2.6抗滑桩的合理运用
抗滑桩的合理应用对于岩土工程的高边坡稳定性提升是非常重要的,抗滑桩的设计适用于不同边坡材质,适用性十分广泛,将抗滑桩进行充分的利用,将桩土合二为一,构成一整个稳定的主体,充分发挥其自身的作用。此外,在对抗滑桩进行设计时,还可以采用试验、有限元分析等形式进行方案的设计,以便于选择出更加能够提升稳定性的方案。由此可以看出,抗滑桩的合理运用对于边坡稳定性的提升也有积极的推动作用。
结语
总而言之,公路工程施工后会受到多种因素的影响,出现岩土边坡失稳的现象,在坡体形成后,由于自然环境和人类活动等因素的作用,会导致坡体稳定性降低,最终导致崩塌、滑坡等安全事故。边坡治理过程中,设计人员及施工人员一定要高度重视边坡的稳定性以及受威胁对象的问题。在充分掌握边坡的工程特征、地质条件、水文条件、稳定程度、周边环境及现场的施工条件后,选择最经济、安全合理的治理措施。因地制宜施工,并在施工过程中实时监测边坡变形等,对可能会出现的边坡稳定问题进行及时处理,保证安全。
参考文献
[1]卓圣颖.探讨矿山地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题[J].世界有色金属,2018(06):173-174.
[2]夏训文.边坡支护工程在矿山地质灾害治理施工中的应用研究[J].中国金属通报,2020(12):191-192.
[3]李江,赵泽龙.矿山工程中地质灾害及边坡滑坡治理方法策略分析[J].世界有色金属,2020(22):200-201.