秦皇岛市大地卓越岩土工程有限公司 066000
摘要:在我国建筑工程获得良好发展的过程中,边坡监测一直是现代岩土工程领域所需解决的关键问题之一。高边坡监测的主要目的是实时有效的掌握和了解边坡的变形情况,继而对边坡稳定性和滑坡灾害是否发生及发生的可能性大小作出正确的分析与评价,并为治理滑坡灾害所需采取的措施提供可靠的参考资料和科学依据。
关键词:岩土工程;边坡稳定性;监测方法
引言
边坡的稳定性对于岩土工程而言具有至关重要的意义,甚至贯穿于整个工程,要求施工单位加强对类土质边坡稳定性的影响因素分析,探究提高边坡稳定性的有效措施,合理采用边坡控制技术确保工程施工进度。
1边坡稳定性相关理论分析
边坡稳定性受很多因素的影响,不同的地层岩性使边坡工程的边坡表现出了不同的变形破坏形式。边坡的表面形态以及边坡的几何形状都是对边坡稳定性产生影响的重要因素。如果边坡表面坡度增加,那么坡面和破顶之间的应力范围也会扩大,坡脚的剪切应力也加大,经过推理得出,边坡的稳定性会随着坡度的增加而变差。边坡变形的情况会受岩层褶皱形态的直接影响,对于地质构造复杂的边坡来说,其稳定性通常会比较差。在岩土工程施工中边坡稳定性受到破坏而发生变形的重要因素包括水对边坡岩土的影响,水会与岩土内的矿物质发生物理或者化学反应,这样岩土内的矿物质成分会发生变化导致岩土体破碎或者发生松散的情况。地震或者爆破等情况产生的振动作用,会对边坡的稳定性产生很大的影响。爆破产生的振动作用会在瞬间对边坡的应力场进行改变,爆破会破坏土颗粒之间的联结力,这样岩土体的抗剪能力会被大大降低,导致边坡几何结构发生变形,这些都会直接影响边坡的稳定性。
2岩土工程中边坡稳定性分析及监测方法
2.1构建适当的监测方案
第一,位移检测技术。在岩土工程检测中,通过监测方案的选择,可以最大限度地节约成本,从而实现分期检测的目的。分期监测中,当发现边坡稳定性不足的问题,通过位移检测方法的运用可以保证数据分析的精确性,例如,在边坡工程施工中,施工人员在剖面线的位置设定移动观测点,可以在80cm长的ø25mm钢筋位置预设观测点,将地下部的观测范围设定为50cm,地上部分设定为30cm,之后设定科学化的钢筋保护方案,以提高位移检测技术控制的整体质量。第二,人工巡视技术。在支护结构以及岩土形态分析中,施工单位应该结合施工的特点,对边坡的位移情况进行观察,以增强边坡施工的稳定性。第三,在锚杆受力检测技术使用中,施工单位在边坡稳定性确定中,应该对锚杆的受力状况进行实施监测,如果发现检测情况相对复杂,应该结合实际的工程需求确定监测方法,提升岩土工程边坡施工的整体价值。
2.2岩土工程边坡稳定性监测
一般情况下,在边坡稳定性监测中通常会使用到自由全站仪、计算机控制机房等设备,在边坡稳定性监测中应该做到:第一,在岩土工程施工中,边坡稳定性的监测应该结合工程的特点,对基准点的方向进行科学化的测量,之后按照测量工程的质量,进行边坡稳定区域的分析,而且工程监测中也应该使用反射单棱镜进行边坡稳定性的监测,确定科学化的施工方案,以更好的增强边坡测量稳定性。第二,在边坡系统的稳定性监测中,应该将计算机使用作为重点,通过对计算机程序的研究以及全站仪的使用,确定岩土工程的基准点,之后按照10min的时间间距获取仪器状态信息,保证各项数据计算的安全性。因此,在岩土工程施工中,应该通过基准点斜距、水平角的施工优势,进行三维坐标的设定,以提高边坡施工的稳定性。
2.3前端硬件系统
(1)全断面导线装置。全断面导线装置主要由坡顶固定桩、坡面导线、导轮、张拉预紧弹簧套件、坡脚固定桩等组成。从结构设计、材料选型、安装工艺等方面进行了室内、现场试验研究。(2)配套传感器。通过对目前国内位移、应力等传感器的调研,并根据全断面导线式监测方法的待点,从传感器的材质、灵敏度、耐久性、稳定性、与导线的连接结构等方面进行了性能改进的研发工作,形成了与高精度全断面导线式监测方法专用配套的传感器产品,位移传感器的精度可达0.1mm,应力传感器的精度可达10N,使用寿命可达8年以上。(3)远程数据采集及发送仪通过前期调研,远程数据采集及发送仪着重从提高外界抗干性能、全类型传感器接口、集成雨量温度等环境监测、节电性能等方面进行结构和电路设计。远程数据采集及发送硬件系统主要由中央控制器、电源管理模块、GPRS/3C/4C通讯模块、电压监测、激励器、测读器、温度传感器接口、电压电流传感器测量、雨量传感器接口、实时时钟、现场配罝、测控接口、升级接口、远距离无线通信等组成,通过预警后台软件可完成对各类工程安全监测仪器的自动测量、数据处理、图表制作、异常测值报警等工作。
2.4高填方边坡治理措施研究
在岩土工程中边坡稳定性被破坏而发生变形主要原因是因为岩土体发生破坏而造成的。提高岩土体的抗剪能力,有利于增强岩土体自身的应力强度,并提高了岩土体边坡的稳定性。边坡地层的结构物质中含有很多特殊的风化矿物质成分,这样在边坡体内容易形成滑动带,提高了边坡滑动发生的概率,所以边坡地层岩性对边坡稳定性具有很大的影响。锚固工程治理措施可以对边坡预应力损失的情况进行预防,可以适用于边坡浅层的保护。抗滑桩工程可以对边坡的滑动进行控制,在边坡体内设置抗滑桩,可以加强边坡坡体的稳定性。抗滑桩工程实施过程中,在坡脚固定抗滑桩的同时还要结合土体削坡一起使用。护坡工程可以有效地防止边坡表面层的破坏,对边坡进行适当的保护。护坡工程在实施的过程中可以通过削方措施对坡面进行保护。另外,水会对边坡面产生冲刷的影响,导致岩土边坡的整体性被破坏,边坡失去原有的稳定性。排水工程可以防止水对边坡稳定性的破坏,采用坡内排水等施工措施保证边坡岩体的干燥,进而降低水对边坡稳定性的破坏作用。
2.5加强对类土质边坡工程的稳定性控制
(1)排水施工。明确该地区边坡稳定性较差与地下水水位和强降雨有关,强降雨或暴雨冲刷侵蚀边坡土层,地下水与地表水软化土体,导致岩土体的强度下降。因此,加强对类土质边坡的排水处理尤为重要。做好地表排水工作,防止地表水过多的深入地下水,科学设立排水系统,减缓水环境对边坡稳定性的影响。(2)浅层压力注浆技术。应用该技术能够在一定范围内加固类土质边坡下层的松散岩土体,增加土体强度,降低土体的风化速度,提高边坡整体对雨水的抗冲刷能力。(3)挡墙。建立重力式挡墙结构,使其对边坡产生防护作用。该种挡墙一般会设置在路基边缘,如果边坡承受的荷载较大,可以将重力式挡土墙同全埋设式等截面抗滑桩一同使用。(4)抗滑桩。这是类土质边坡治理滑坡的重要方式,抗滑桩的使用可以让边坡拥有较强的抗滑能力,且桩位设置灵活,不会对施工造成干扰。抗滑桩多为人工挖孔,结合滑坡产生的原因、推力大小,综合考虑地形与水文条件,使构筑物与道路景观相互协调。抗滑桩支挡能力有限,如果滑坡推力超过了单个抗滑桩可以承受的能力,施工单位需要采用清方、分级支挡、钢架桩与排架桩三种治理方式。
结语
影响边坡的稳定性的因素众多,为了降低暴雨、地震、岩土性质等方面对边坡稳定性的影响,要求施工单位做好防护措施。合理应用边坡稳定性控制技术,采用先进的监测系统,编制边坡支护方案,做好坡体的全方位防护工作。
参考文献
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