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摘要:近年来,随着真题技术的提高,边坡岩土工程的勘探通过科学的勘测与勘察手段,对边坡岩土工程的地质地貌条件及人文特征等基本要素进行有效地测绘,从而为岩土工程具体施工提供合理依据。在此基础上采取合理的施工技术,为边坡岩土工程的稳定性与可靠性打下坚实基础,同时在一定程度上维护边坡周围环境的安全性,为人们生产与生活提供有效保障。
关键词:岩土工程勘察;建筑边坡治理;重要性
引言
随着城市的发展和人类居住环境的扩张,在平原区域已无可开发之地后,人们不可避免地会对丘陵、山区、台地等地势起伏较大的区域进行开发建设,加之既往工程建设中遗留且未规范治理的采石场、淤泥渣土堆弃区等,经常会形成各种高陡的、土质的、岩质的、填方的、挖方的人工边坡。
1岩土工程勘察在建筑边坡治理中的重要性
①增加边坡稳定性。在建筑工程中常因施工要求而导致人工边坡的出现,一旦无法正常处理,将引发严重的边坡危害。对此,若能依据岩土工程勘察,将有利于增加建筑边坡的稳定性,从而达到最佳治理效果。其中经由岩土工程勘察可对建筑边坡的坡顶、坡底与坡面中的岩土结构予以分析,由此在掌控岩土性质的基础上确保所制定的边坡治理方案可行性更高。尤其在周边存在沉降区或恶劣环境的建筑场地中,若不采用岩土工程勘察方法对边坡稳定性进行细致分析,将造成工程竣工后出现安全隐患。所以,岩土工程勘察在建筑边坡治理中有着显著作用。②客观评价边坡条件。岩土工程勘察工作中所获取的信息多为岩土结构、地下水分布等多方面信息,结合勘察数据,能在建筑边坡治理期间找到可靠依据,以此评价当前是否具备边坡治理条件,这样一来,方可增加建筑边坡治理有效性。同时,还可参照岩土工程勘察结果对建筑边坡治理环节所存在的潜在风险予以规避,比如周边环境存在沉降现象或地下水较多、边坡岩土成分多为黏土等,上述这些均可成为建筑工程中边坡治理阶段的有用信息。因此,岩土工程勘察在建筑边坡治理中可体现出客观评价边坡条件的重要优势。
2岩土工程勘察在建筑边坡治理中的有效措施
2.1边坡稳定性评价
根据边坡水文地质、工程地质、岩体结构特征以及已经出现的变形破坏迹象,对边坡的可能破坏形式和边坡稳定性状态做出定性判断,确定边坡破坏的边界范围、边坡破坏的地质模型,对边坡破坏趋势作出判断。注意事项:现场应该十分重视坡体后缘有无可能出现微小张裂现象,对其有隐患区域应重点作出细致分析;仔细观察坡体侧边是否出现斜列裂缝,或在坡体中下部出现剪出或隆起变形等现象,这些都是边坡不稳定的表现。
2.2防止边坡岩土灾害的有效措施
根据上述具体勘察结果可知,该边坡岩土工程地质条件相对复杂,治理方案不能一蹴而就,应采取具体问题具体分析的原则,对边坡岩土工程进行综合性改造,以此取得较好的边坡防治效果:一是排水方面,负责截流水体的排水沟渠设置在边坡顶部,并且坡脚及破面部分要安置排水渠道,相应的排水管道布置在边坡主体之中;二是治理方面,整体治理方案的制定要充分考虑建筑正常施工及其附近群众正常生活工作,所以选定从坡脚开始着手,设置支撑墙来稳固坡体,而对于坡面一般选取锚喷方式防护,同时对于坡顶则要采取措施减少一定的重力,既美化坡体又保证坡体安全;三是监测方面,当上述防护手段展开之后,要组织相关工作人员定期对坡体进行监测与勘察,注重对位移、变形等情况进行观测,同时要着重勘察是否出现裂缝。
2.3充分应用多样性勘察方法
在建筑边坡治理中若能依据岩土工程勘察方法对其进行辅助,将确保治理工作的顺利进行。
具体可按照下述两种方式获取勘察信息:①原位勘察,它是立足于原形态边坡,通过对建筑边坡岩土性质直接进行勘察,并掌握力学特征,此种方法无需采用钻探形式即可了解边坡岩土结构,但整体成本偏高,应择优而选。②物探测绘,物探与测绘的原理有所差异,前者依靠物理知识对边坡沿途特征加以分析,而后者则利用计算机技术对地形、岩性进行制图,这两种方法在建筑边坡治理中都有着显著优势,可结合建筑物特点与边坡所在位置选择适合的勘察法。
2.4岩土工程设计中的“概念设计”
勘测行业在近十几年发展得很快,岩土工程方面,在岩土设计、物探、监测、检测、施工方面发展迅速。有了更好的计算软件、检测监测设备、土工自动数据采集仪,在大大降低了劳动强度的同时还保证了质量。所以说,一定要探索采用新技术来保证质量,但是概念的判断、经验的验证同样不能少,这一点毋庸置疑。比如,《建筑边坡工程技术规范》规定,在边坡工程设计有条件时宜取得类似边坡工程的经验。在边坡支护设计中,几乎不可能完全知其对象或岩土体环境、边界条件,岩土的抗剪强度、土压力也存在很大的不确定性。边坡数值计算方法需要应用相关知识进行边坡稳定性的定量评价和预测,包括计算稳定系数、分析破坏概率和破坏模式、预报失稳时间等。由于岩土结构的复杂性,岩土本构模型与实际情况在匹配性与适宜性方面存在差异,有时可能造成不合理的分析结果。这些都需要专业的岩土工程师去取舍和做最后的判断。
2.5边坡勘察现场要点
现场地质测绘:宜查明边坡的形态、坡角、结构面产状和性质等,范围应包括对边坡稳定有影响的所有地段。注意事项:调查重点放在结构面的类型、产状、发育程度、延伸程度、结合程度、风化程度、充填状况、力学性质和有无临空面等的关系上。若发现出露基岩节理走向与边坡走向一致,且倾角小于自然边坡坡角的,应给予充分重视;没有出露的应增加探槽孔或建议在边坡施工过程中进行补充测绘。
2.6提高人力技术应用水平
在建筑边坡治理阶段若应用岩土工程勘察方法,需进一步提高勘察人员与勘查技术的实践水平,确保高素质勘察人员依靠高效勘察技术为边坡治理提供有用信息,这样一来,才能避免建筑边坡后续出现病害,降低建筑物安全性。常见的勘查技术包含CT技术与TSP技术。前者利用勘察地震波形式对边坡周边岩土结构进行分析,之后判断其稳定性,借助地质波动图像予以勘测。后者重点勘察岩石断层等现象,进而预测未来岩土走向。至于在提高人力应用水平时,可参照具体的勘察技术对其加以培训。
2.7边坡力学参数要点
①岩体的c、φ值:一般情况下粘聚力取中小值;内摩擦角取中大值;结构面c、φ标准值是根据结构面类型与结构面结合程度综合判定。②岩土的抗剪强度指标应根据岩土条件和工程实际情况确定。注意事项:一级边坡应根据现场原位试验来确定岩体结构面的抗剪强度。注意岩石强度与岩体强度区别;野外结构面特征的描述及判定。不同土在不同工况下的抗剪强度是不同的:稳定状态时用抗剪断强度进行适当折减;滑动时则用残余抗剪强度;处于饱和状态用饱和状态下抗剪强度。
结语
综上所述,岩土工程勘察在建筑边坡治理中发挥着重要作用,若充分借助勘察结果开展边坡治理工作,将强化治理效果,促使建筑物具备更高安全性与稳定性。对此,应从定量定性分析、多样性勘察方法、防水与喷锚治理、人力技术水平等方面着手,由此确保在良好的岩土工程勘察工作中增加边坡治理有效性。
参考文献:
[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.
[2]高大钊.岩土工程勘察与设计[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3]黄强.勘察与地基若干重点技术问题[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.