岩土工程中边坡稳定性分析及监测方法分析

发表时间:2020/9/15   来源:《工程管理前沿》2020年14期   作者: 杨利春
[导读] 近年来,我国建筑业在不断的发展中,其中以岩土工程为重中之重

         杨利春
         山东永固勘察施工工程有限公司 山东省临沂市 276000
         
         摘要:近年来,我国建筑业在不断的发展中,其中以岩土工程为重中之重。本文在岩土工程边坡稳定性方面进行了系统的分析。首先对岩土工程中边坡稳定性分析的概述开展分析,在此基础上,对瑞典圆弧法、极限平衡法和赤平投影分析法的应用进行了分析,同时还提出了边坡稳定监测系统、声发射监测系统和雷达监测装置等监测边坡的主要方法,以便为关注这一类话题的人们提供参考。
        关键词:岩土工程;边坡稳定性;分析监测
         1  引言
        在岩土工程施工中,边坡稳定性施工可以提升工程的整体质量,满足岩土工程施工的需求。一般情况下,岩土工程施工中边坡的稳定性会受到地震波、施工条件等多因素的影响,若在施工中不能科学控制,就会增强工程施工的安全隐患,严重时甚至还会造成重大的生命及财产损失。在当前岩土工程施工中,通过强度折减法施工方案的运用,可以保证各项施工工序的稳步进行。在整个施工中,施工单位应该认识到岩土工程边坡施工会受到裂隙岩体的破坏,因此,在当前岩土工程施工中,为了提高建筑工程施工的整体质量,应该将边坡工程施工作为核心,通过边坡稳定性、加固性施工方案的完善,保证各项施工工序的稳步进行。对于岩土工程施工单位,在工程施工中,技术人员应该增强自身的专业性,通过对岩土内部结构的研究,对工程土体结构反复测量,以确保最终报告监测的准确性,提高岩土边坡施工的整体质量,满足岩土工程施工的核心需求。
         2 影响边坡稳定性的主要因素
         随着技术的发展岩土工程的施工质量也在进步,目前随着建筑工程的增加岩土工程也越来越多了,由于工程难度的加大岩土工程的边坡经常会发生不稳定的现象。
         2.1 坡体的植被也会影响到岩土工程的稳定性,风蚀作用所造成的影响不是很大,但是如果积少成多的话也会造成损害。
         2.2不同的地区气候也不同因此降雨会随着地区的不同发生变化,由于雨水渗透到土壤里面,会加大土壤的空隙压力这时土壤的应力比较低,因此边坡产生了额不稳定性,所以对岩土工程的施工造成了威胁。
         2.3 边坡稳定性与所在地的地形地貌之间有着较为密切的关联。通常情况下,地质条件越是复杂的区域,其对工程建设的影响也较大,且自然地质对边坡的影响多为不利。不仅如此,若是地形相对较为开阔,则在降水量丰沛之际还容易形成大面积的积水,而受雨水冲刷、地表水下渗等影响,边坡岩土体的抗剪强度将大幅降低,很容易导致边坡失稳的现象发生。除此之外,地质构造亦会对边坡工程的稳定性产生一定影响。如在区域地质较为复杂的斜河谷区域,边坡的稳定性通常也较低。而通常情况下,若构造线与河谷的走向之间呈现出相互垂直的关系,则其岸坡也相对较稳定,但若两者之间走向相同,则容易导致滑坡现象的发生。坡度。正常情况下,类土质边坡的坡体越陡,坡体稳定性越低。坡度正式形成后,上部土体如果被损坏,且坡体陡峭,该类土质边坡坡体的应力会增加。如果岩体强度保持一致,坡度越陡,坡体就越容易受到破坏。
         2.4人为因素对边坡稳定性的影响主要是开发过度所致。由于人类的过度开发,使得边坡坡度变陡,甚至边坡顶部还作用外部荷载,外界力的作用破坏了岩土体原有的应力平衡状态,进而引发边坡局部失稳甚至坍塌现象
         3边坡监测的主要目的与原则
         3.1监测目的
        (1)确保工程项目施工与运营的安全性与可靠性。
        (2)为工程岩土力学的分析提供可靠资料。
        (3)为掌握边坡各项特征和规律提供指导,出现严重工程事故提供应急应变处理。
        (4)为分析与预测边坡变形破坏关系,提供边坡的长期稳定性的条件。


         3.2监测原则
         (1)考虑经济状况。
        (2)不影响正常使用。
        (3)能做成完善简洁的报表。通过对简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法的简要分析,对于各种类型和各类边坡监测方法的确定,对应以各类监测方法的基本特性、功能及特定条件为依据,并较好的考虑各类监测方法的有效结合,相互补充和校对,这样通过各类监测方法的优势互补,最终获得最佳的监测效果。总之,边坡工程的监测需要应用到水文气象、工程力学、测量学、地质学、数学、物理学等各个学科,并由各种技术人员协同合作,数据始终需要结合地质条件、环境因素和工况情况进行综合分析,最终能够正确的提供现场资料并给出判断。
3.3工程监测所需传感器的确定
         常用的传感器包括容栅式雨量传感器和翻斗式的传感器。翻斗式雨量传感器是利用光学原理,通过下雨过程中滴入漏斗过程中,计算出折射光面积的大小来估算出降水量;容栅式传感器利用电容原理来确定降雨量,由于天气因素,有时候翻斗式的光感应强度会受到影响,而容栅式传感器受天气影响程度较小,因此,选用容栅式雨量传感器。

         4边坡监测方法
  4.1岩土工程边坡雷达监测
        在网络信息技术逐渐发展的背景下,将雷达技术运用在边坡稳定性监测中,可以提高数据监测的整体质量,提升边坡工程施工的稳定性。通常状况下,在岩土工程边坡雷达监测中应该做到:第一,岩土工程施工中,通过SAR技术的使用,可以增强检测系统的执行效果,保证检测数据的精准度,而且在这种检测方案运用中,边坡雷达系统的分辨率达到了0.5m,可以将测量的距离控制在300~2000m,增强测量的精确度。第二,在边坡监测中,可以发挥雷达监测的扫描功能,多次扫描之后可以对数据进行对比,从而更好的确定边坡位移程度。第三,在边坡位移变化分析中,通过多种数据检测,可以实现各项数据检测的直观性,而且系统会以图片的形式进行数据的上传,使测量人员直观的感受检测画面,保证监测数据分析的有效性。
         4.2GPS(全球定位系统)测量法
        GPS测量具备精度高、灵活性强、稳定性优良的特点,已广泛用于我国国民经济建设的相关部门,由于公路建设的特点,不管是测量原则还是精度等方面都有别于别的行业。将GPS测量法用于边坡工程监测有以下优点:观测点之间无需通视,定点方便;定位准确;不受天气限制,全天各类气候监测;能长期连续监测,不会遗漏重大变形信息;数据的分析、采集、管理方便;野外无人值守的监测房,安全仍可得到保障。GPS技术应用于边坡监测主要有:多GPS观测站、反复测量和动态监测。
         4.3有限元法
         随着计算机的发展,使得大数量单元、大工程量的计算成为可能,这也推动了有限元方法在非饱和土边坡上的应用。有限元方法将边坡土体划分为足够小的单元,土体中渗流计算得到的空隙水压力和土体有效应力更加符合实际情况,并且能够实现对边坡土体从稳定到破坏整个渐进过程的实时反映。这类方法在目前的研究中最为常见。
         结语
        总而言之,边坡的稳定性对岩土工程施工具有重要的影响。本文在监测各个参数指标时,工程安全监测过程中比较苛刻的条件,是具体实施过程中所面临的难点。所以边坡工程的监测具有岩体差异性、监测内容相对丰富和监测周期较长的特性,是一个复杂的系统工程。因此自动化、智能化、高精确度的监测系统的开发就成为将来的一个研究的发展方向。
         参考文献:
        [1]李俊鹏,刘波,郑正,高静文.岩土工程中边坡稳定性分析及监测方法研究[J].水利科技与经济,2018,24(08):14~17.
        [2]冯朝富.研究石灰石开采中边坡稳定性的岩土工程问题[J].建材与装饰,2017(38):187~188.
        [3]黄祺,杨坤明.干湿循环对弱膨胀性岩土工程边坡稳定性的影响[J].勘察科学技术,2016(S1):31~34.178.
[4]阳凌峰.边坡治理工程中岩土工程勘察的技术方法[J].城市地理,2018(2):97~98.
       
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