岩土工程边坡稳定性分析及治理措施

发表时间:2020/9/23   来源:《科学与技术》2020年14期   作者:朱俊翔
[导读] 当今,随着我国经济的快速发展,在岩土工程施工中,

        朱俊翔
        湖北省工业建筑集团有限公司,湖北 武汉 430000
        摘要:当今,随着我国经济的快速发展,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。
        关键词:岩土工程;边坡稳定性分析;治理措施
        引言
        在现代工程项目建设过程中,需要对岩土边坡的稳定性进行有效地分析,这样才能确保建筑主体结构的安全。当前在对岩土边坡稳定性进行分析时采用的分析方法具有多样性的特点,因此,需要针对基本原理和适用范围来选择科学、合理的分析方法,有效地降低自然灾害所带来的危害。文章分析了岩土边坡稳定性的主要影响因素,并进一步对岩土边坡稳定性的常用分析方法进行了具体的阐述。
        1岩土工程中边坡稳定性分析
        1.1岩土工程中边坡稳定性影响因素
        1.1.1外部因素
        在岩土工程中,外部环境对边坡的稳定性产生了一定影响。其中,影响最大的是自然降水。不同地区具有不同的气候类型,因此其降水量也是存在一定差异的。不同的降水量对边坡的影响也不一样。例如,当雨水渗透到土体中,会促使土体空隙压力逐渐呈上升趋势。在这种状况下,其自身应力是比较低的,很难确保边坡的稳定性,进而加大岩土工程施工难度。同时,坡体植被对其稳定性也具有重要影响。另外,虽然风蚀作用对边坡的影响不大,但它会不断促使边坡土层结构面规模扩大,在这种情况下,对边坡也会造成一定程度上的破坏。
        1.1.2内在因素
        边坡的形态与边坡的稳定性是息息相关的,边坡的坡度与其稳定性成正比。也就是说,边坡的坡度越陡,其稳定性越差。另外,影响岩土工程边坡稳定性的因素还包括水文地质条件,例如,径流、水的补给等。主要是当水文地质条件发生变化时,其地下水的富集度也会发生一定的改变。因此,不仅会使结构面与软弱夹层的抗剪强度降低,也会提高边坡失稳的可能性。
        1.2边坡稳定性分析方法
        1.2.1瑞典圆弧技术
        在瑞典圆弧滑动面分裂技术使用中,需要将测定的土壤划分成为n个垂直的土棒,之后按照不同土层上力及力矩平衡特点,对土条间的相互作用进行分析,通过这种分层次的测量及安全系数的确定,能够结合岩土工程的特点,增强土体结构稳定性分析的整体质量。在岩土工程测量中,通过瑞典圆弧技术的运用,可以在坡度、滑坡面以及土壤测定中,确定近似性的平面数值,之后按照安全性的稳定系数,进行测量数据的对比,最终确定优化的测量方案,为岩土工程边坡稳定性的测量提供参考。
        1.2.2极限平衡技术
        通过对极限平衡技术的研究及分析,应该将滑动体分块力学平衡作为核心原则,也就是按照静态平衡原理,对滑坡的各种失效状态进行分析,确定边坡应力状态以及抗滑力之间的关系,保证边坡施工的稳定性。

而且,在极限平衡技术研究中,应该将摩尔-库伦强度理论作为核心,通过塑性力学的简单化假设,对岩土工程的静力以及可解数据进行研究,对于这种计算方法而言,虽然岩土的严密性受到了破坏,但是对整个边坡稳定性的计算精度不会造成影响。
        1.2.3随机分析法
        随机分析法始创于上世纪70年代,美国和加拿大的地质研究机构将概率统计理论首次应用于岩土边坡稳定性的分析中。随机分析法的基本原理为:由于岩土边坡稳定性的影响因素是表现在诸多方面的,所以可以认为其具有一定的随机性,而且多表现为具有一定概率的随机变量(一般包括:岩土边坡的几何尺寸,如边坡边界尺寸、内部结构面等;边坡岩体材料总体性能,如泊松比、弹性模量等;边坡外部荷载,如重力场、地震力、渗流场等),因此,在岩土边坡稳定性的分析中,工程技术人员可以将实际考察获取的各种有可能影响其稳定性的因素分解为多个样本,利用概率统计原理进行分析,在求出其概率分布和特征参数的基础上,应用较为先进的可靠性分析方法进行求解,最终得出岩土边坡的破坏概率。从理论上讲,随机分析法是较为合理的,但是由于受到各类外界因素的影响,随机因素的表现形式多样,所以如果不能对其进行系统的研究,难以确定各种影响因素的准确概率。
        2边坡的治理措施
        2.1欠稳定状态的治理措施
        针对边坡欠稳定状态的治理措施主要是通过坡形法在边坡中设计支护设备,得以完成,其主要治理过程如下所示:首先需要通过测量边坡一的高度以及坡角大小,以便完成针对边坡整体的加固工作,从而使边坡提高自身稳定性;其次为根据物理学原理,分析边坡在所处环境中其滑动面的下滑力和阻滑力与安全状态之间的差距大小;然后为针对边坡中地表水、地下水的治理阶段,将会导致边坡中土体变形、滑移的过多地下水资源,通过截、疏、减、排四个方式,进行有效的治理;最后为针对欠稳定性边坡的加固环节,主要通过添加一些支挡结构,其中添加的支挡结构主要有挡土墙、抗滑桩、预应力铺索这三个类型,从而增强坡体的抗滑力。
        2.2构建适当的监测方案
        通过对岩土工程施工方案的分析,为了增强岩土工程的整体质量,应该明确具体的监测方案:基本方法如下: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?25mm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。
        结语
        分析了岩质边坡的稳定性,并提出了针对性的治理措施。不仅为改善该区域的地质情况提供了有效方法,也为我国针对边坡的治理工作,提供一定程度上的参考与帮助。当前,我国岩土工程边缘稳定性在很大程度上影响着工程建设质量和安全性,因此需要对其进行分析以及采用合理的措施,从而才能有效的降低滑坡、崩塌以及泥石流等地质灾害对我国居民的生命和人身财产安全的影响。
        参考文献
        [1]穆成林,裴向军,裴钻等.基于岩体结构特征和未确知测度评价模型的岩质开挖边坡稳定性研究[J].水文地质工程地质,2019,46(04):150-158.
        [2]范珊,张晓超,裴向军等.不同地区原状黄土土水特征曲线试验研究及其在边坡稳定性评价中的应用[J].水利水电技术,2019,50(01):154-161.
        [3]王威,刘顺青,杨正玉,等大气影响层含水率变化对下蜀土边坡稳定性的影响分析[J].河北工程大学学报(自然科学版),2019,36(04):19-24.
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