付豫楹
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摘要:随着国民经济的多元化、国际化发展,岩土工程建设一直以上升趋势增长。国家重点在对西部道路开发的基础上,以岩土工程、公路建设为主,在这些工程的改建、投资中,由于所在地质地貌的不同情况,气候影响,自然条件、生态等因素给工程带来的重重困难。本文采取传统与现代技术方法相结合,找出更适合于岩土边坡的治理方法,从而进行合理、有效、经济的施工。
关键词:岩土工程;边坡;不稳定性;治理
一、岩土边坡破坏现象的形式
在边坡的形成过程中,如果边坡岩土体内本身的应该承受的力受到不同程度的分散,将会导致其失去平衡状态。在这样的条件下,坡体将会发生不同程度的变形,可能是局部的,也可能是整体上的变形,从而再次达到平衡的效果。边坡的变形、损害,可以是自然的,也可以是岩土自身结构,总之,是多种综合因素的结果。
根据破坏现象分类又可分为两种:一种是局部破坏,另一种是整体破坏。表层土的滑落、冲刷等是边坡局部破坏最常见的现象,这些现象的发生多是由于天长日久、风吹日晒、风化、蒸发、冻结等对表层产生物理学方面的作用,进而导致局部破损。因此,对于这些轻微的岩土边坡破坏要及早做出整治、处理,以免后患,发生安全问题,做好一切防水工作。而岩土边坡整体破坏主要表现在边坡鼓胀、裂缝较宽、坡顶下沉等现象。对于这些征兆,有关部门应及时做好治理、预防工作,应加强稳固,以防措手不及,带来更大的灾害;在治理过程中,定要切记,先观察,后找出原因,切不可盲目开挖,以免大面积的坍塌,造成严重后果。
二、岩土边坡治理的原则
(1)应该以岩土工程地质条件为前提条件。重视岩土边坡滑坡定性评价、定量评价。其中,定量评价是在满足定性评价的基础上进行的。
(2)安全性:依据需要防护、治理的岩土边坡对象,对其破坏的不同程度进行详细设计,并规划其使用年限。根据当地地震条件、地下水条件等经济、合理、有效地设置滑坡推力,并进一步计算其稳定安全系数。
(3)技术经济合理性:合理有效的利用所在地形、地质条件,根据当地不同的情况,采取有效的工程防护、治理措施,稳固滑坡的整体稳定性,一切以工程措施、技术、经济合理性为主要目的、手段。
(4)实施的可能性:岩土边坡在施工阶段,一定要做好施工阶段的一切保障工作,安排好施工阶段的一切前后程序,确保滑体逐步趋于稳定状态,同时,还要确保施工人员的安全问题。
(5)重视社会人文因素:在岩土边坡稳定性的防护、治理过程中,首先要制定一份施工前后顺序、规章、措施等,在施工前一定要把当地居民安顿好,并作进一步的协调工作,与当地居民处好关系,施工过程中,尽量做到不扰民,不影响居民生活为前提。
(6)重视环保绿化。岩土边坡工程的实施过程,一定要注意环保绿化,多种植一些绿色树苗、草地等。
(7)对于地质条件较为复杂的大型滑坡时,能避开,则尽量绕避,切不可盲目行事。如果在绕避过程中,遇到经济成本较高,地形复杂,要对其治理、防护、规模、费用等进行合理、经济设计,并设计出几套可行方案进行对比选择。
(8)滑坡的防护、治理工程,最好是在春季进行施工,施工阶段应注重施工方法和施工程序,避免引起不必要的滑坡现象,造成再次滑坡。
三、岩土工程边坡不稳定性的治理
1、消除或减轻水的危害
(1)排除地表水。排除地表水是整治边坡不可缺少的辅助措施,而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引边坡外的地表水,避免地表水流入滑坡区;或将边坡范围内的雨水及泉水尽快排除,阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有:边坡体外截水沟;边坡体上地表水排水沟;引泉工程;做好边坡区的绿化工作等。
(2)排除地下水。对于地下水,可疏而不可堵。其主要工程措施有:截水盲沟—用于拦截和旁引滑坡外围的地下水;支撑盲沟—兼具排水和支撑作用;仰斜孔群—用近于水平的钻孔把地下水引出;此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。
2、改变坡体几何形态
这种措施主要是消减推动滑坡产生区的物质(即减重)和增加阻止滑坡产生区的物质(即反压),通常所谓的砍头压脚;或减缓边坡的总坡度,即通称的削方减载。这种方法是经济有效的防治边坡的措施,技术上简单易行。
3、设置抗滑建筑物
(1)抗滑挡墙。在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。临时性加固时,也可采用木笼挡墙。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性,更可有效防止坡脚的局部崩坍,以免不断恶化边坡条件。但对于大型滑坡,挡墙由于受到工程量及高度的限制,滑坡体的安全系数往往提高不大。
(2)抗滑桩。抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。对一些中、深层滑坡,用抗滑挡墙难以整治的情况下,可以用抗滑桩。抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩,不会因施工破坏其整体稳定。桩身嵌固在滑动面以下的稳固地层内,借以抗衡滑坡体的下滑力,这是整治滑坡比较有效的措施。
(3)预应力锚杆。预应力锚索单独稳定滑坡是在其中、前部打若干排锚索,锚于滑动面以下稳定地层中,加预应力500-3000kN以上,增加对滑动面的垂直压力从而提高摩阻力和水平抗力,变被动受力为主动抗滑。地面用梁或锚墩作反力装置给滑体施加一个预应力来稳定滑坡,这样能有效地阻止滑坡的移动。
(4)锚索桩。锚索与抗滑桩联合形成锚索桩。在抗滑桩顶部加2-4束锚索,增加一个拉力,改变普通抗滑桩的悬臂受力状态,接近简支梁,加预应力使桩由被动受力变为主动受力,因而大大降低了传统桩体的截面、配筋率和埋置深度。
(5)普通砂浆锚杆锚固。普通砂浆锚杆锚固利用水泥砂浆将锚杆和孔壁牢牢地粘结在一起。该方法的优点是结构简单,适应性强,可适用于各种地层,抗震动性能较好,费用仅为预应力锚固的1/3左右。该结构可用来代替传统的挡土墙、抗滑桩等用于滑坡防治,具有造价低、施工方便、工期短、对土体扰动小等特点,具有一定的经济和社会效益。
(6)土锚钉。土锚钉是将金属棒、杆、竹等打入原土体或软岩,或将灌浆置入土或软岩中预先预先钻好的钻孔内,它们和土体共同构成有内聚力的土结构物,以阻止不稳定斜坡的运动或支撑临时挖方边坡。
(7)加筋土。加筋土是在土体中埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度,稳定天然及堆填斜坡,支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙。
4、改善滑动带土石性质
对于软基和由软土构成的边坡,可以采用物理或化学的处理方法,改变土体性质,以提高边坡的稳定性。一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。
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