岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理技术分析

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021年40卷第3期   作者:关鹏
[导读] 在岩土工程中,边坡失稳是较为常见的现象,特别是对于斜坡变形情况

        关鹏
        河北建筑设计研究院有限责任公司 河北 石家庄050011

        摘 要:在岩土工程中,边坡失稳是较为常见的现象,特别是对于斜坡变形情况,无论施工工艺多完善,都有可能出现边坡失稳的情况。边坡失稳会给整个岩土工程构成严重威胁,修复工作会浪费大量人、财、物。因此,本文首先对岩土工程施工中基坑边坡失稳因素进行分析,进而提出相应的加固处理技术。
        关键词:岩土工程;边坡失稳;加固处理技术;影响因素
        1.影响岩土工程边坡稳定性的因素
        1.1地形地貌和地质构造
        地形地貌与边坡间岩体破坏有着紧密联系,部分地区地质条件相对复杂,从而影响岩土工程施工的正常开展,导致边坡失稳的概率较大。一些开阔地形区域,如山间区平缓地段、山体河流地段等,在遇降水量较大时,也会出现大面积积水问题,在水体作用下,会降低边坡稳定性。再者,边坡的地质构造情况也会影响边坡失稳。
        1.2岩体结构
        岩体结构主要包括结构面、结构体。结构面是岩石不连续面、异形面,形态、方向、规模都较为固定。而结构体是不同状态结构面,岩体整体的切割性十分严重,大多是由块体构成。
        1.3人为因素
        在岩土工程建设中,如果某个地区的开发程度大,则会导致岩土结构失衡,从而影响边坡稳定性。在土方开挖中,影响边坡稳定性的因素包括坡高、坡比,这两点因素与边坡稳定性成反向关系,也就是坡高、坡比越大,稳定性就越差。如果开挖深度超过了设计标准,就会对边坡造成较大的破坏,甚至还会造成边坡岩体面位移、坍塌,另外施工用水和坡顶荷载也是影响边坡稳定性的因素之一。
        2.岩土工程边坡加固处理技术
        基坑边坡加固处理技术方法有很多,首先要执行以防为主、防治结合的原则;选取的方法有:反压、减载、灌浆、支挡排水、挂网喷混凝土、三维网植草及其他综合治理等;这里着重介绍传统方案中HDPE防渗膜加固技术、抗滑桩支护技术、排水加固技术和复合型加固技术及其应用,合理利用边坡加固技术有助于提高边坡稳定性,从而保证基础工程建设安全。
        2.1传统方案
        2.1.1HDPE防渗膜加固技术
        HDPE防渗膜加固技术是指采用防渗膜隔离雨水及外来水,由于HDPE防渗膜耐热、耐寒性能好,防渗价优,可以避免雨水及外来水侵蚀边坡结构面造成边坡失稳,有效提高边坡滑移面的力学参数,避免因为边坡岩土自重过大降低边坡稳定性。在边坡加固中,应用HDPE防渗膜技术可以有效控制边坡裂缝,减少边坡位移程度。在实际应用中,首先要对边坡进行清理,其次将HDPE防渗膜覆盖到边坡表面上,配合沟槽锚固法加固,槽沟的深度、宽度一般为0.5m、0.6m,最后采用1m宽的HDPE防渗膜进行覆盖,确保防渗膜衔接处平行于坡脚线。


        2.1.2抗滑桩支护技术
        如果岩土工程客观环境较为复杂,可以采用抗滑桩支护技术。抗滑桩可以有效控制边坡破碎带移动量,避免产生塑性变形。边坡设置抗滑桩,同时可以有效地防止雨水及地表水对边坡的冲刷、渗透影响边坡失稳。抗滑桩可以采用人工挖孔浇灌钢筋混凝土,也可采用机械成孔浇灌钢筋混凝土。抗滑桩支护技术一般采用抗滑桩结合锚杆或锚索一起发挥综合作用维护边坡的稳定。
        2.1.3排水加固技术
        边坡加固做好排水工作十分重要。排水可以分为地表排水、边坡排水。地表排水在滑坡体内外均有较强适应性。

在实际应用中,需要在滑坡体外部设置截水沟,减少地表进入滑坡体的水量;滑坡体内部排水主要是利用天然沟谷,也可以设置排水盲沟、廊道、水平排水孔以及或水平与垂直相结合的排渗井,将滑坡体中的积水排出,有效控制水体侵蚀坡面情况。
        2.2复合型加固技术
        采用什么方法维护边坡失稳和加固处理技术应首先考虑影响边坡失稳的主要因素,其次考虑加固处理技术的适应性,同时考虑多种复合型加固技术结合使用的治理效果,科学采用信息化施工方法,在施工过程中和后期都要进行监测,真正做到防治结合,不留隐患。复合型加固技术是针对传统技术漏洞而提出的一种加固方案,不仅考虑到了提高边坡稳定性,同时也考虑到了适宜性、生态性、永久性等因素。当今的主流复合型加固技术主要包括挂网喷混凝土支护技术、三维网植草支护技术等。其中,前者主要是在边坡精准打孔,强化边坡的支护性能,从而提升边坡质量,实现永久性支护;后者是在边坡支护基础上,通过种植草皮的方法,突出边坡加固的生态性,赋予更多边坡加固工程的功能。并且借助信息技术和实时监测技术,可以实现边坡应力监测和新型负荷技术的效果监测。下文案例主要是针对复合型加固技术进行介绍。
        2.3预应力锚索技术的加固处理
        2.3.1预应力锚索的施工过程
        预应力锚索施工的目的就是能够将各个部位的基本构件组合成一个整体。一方面,通过在施工中制作中束体并放置在锚固孔中,然后在固定好束体的下部位,制作好锚头。另一方面,采用张拉锁定法使得束体能够用于预应力,再将其与外锚头链接在一起,进而加强锚索的防护。在开展施工计划时应该注重设计的标准和规范要求,在搭建施工平台中还需要做好一系列的防护措施。如:开展孔的涉水实验、做好埋钻和卡钻的措施、充分对岩土地质是否存在缺陷等进行认真的检测。并且还需要对场地的进行选择,以减少漏油或者过潮,污染严重的情况的出现。同时,还要做好标识工作,注重对挤压头的检验等,从而做好一系列的安全准确工作。另外,结合束体放孔的方式;选择合理的张拉方法和补偿工作等,从而保障锚索的安全性。
        2.3.2加强对预应力锚索加固的有效监测
        监测工作主要包括:预应力锚索试验;预应力锚索加固工程的检验、维护工作的检验等。例如:预应力锚索试验中为了能够保障预应力锚索的各个部件或者使用的材料等都能够达到规范要求而开展的试验被称之为验证试验,并且该试验还会对施工的方法和施工的水平等进行验证,其验证的目的就是能够保障锚索是否发生变形或者发生松弛等现象;同时验证锚索承载能力和安全系数的试验方法是验收试验的主要目的。例如:预应力锚索加固工程检测的目的就是能够验证预应力锚索的实际参数是否达到一定的设计需求,同时还能够检验预应力的锚索施工质量。另外,还能够对施工设备的达标率和施工性能实验报告、设计图纸等进行的验证。例如后期的维护监测主要是对工程的安全性能进行的检验,这是提高工程寿命的重要手段。
        2.4填石层、砂砾层的加固处理
        在岩土工程施工中可以采用旋挖灌注桩方式进行施工,其主要表现为以下两个方面:一方面,填石层的施工。一般在处理厚度较小的填石层时主要采用换填或者直接清除的方式进行处理,这样做的目的就是能够达到边坡加固的需求。而对于厚度较大的填实层,岩土工程施工过程中可以采用人工挖孔桩的方式对其进行清理,然后在运用旋挖灌注桩的方式开展施工。另一方面,开展砂硕层的加固处理。首先,选择合适的钻具,并根据实际的土层情况,合理的调整钻具外径的厚度。其能够让选择的钻具更快的适应土层的实际需求,提高施工的效果,使得基坑边坡更加牢固和稳定。其次,施工人员还需要对砂浆的比重等进行全面的控制,即将泥浆控制在1.1-1.15之间,粘度控制在22S。最后,选择出性能较高的膨润土,加强对黏度和含砂量等指标的控制,以让土层能够达到边坡加固的要求,减少边坡发生塌方的危险。
        结束语
        岩土工程施工过程中受到土层不稳定或者支护质量较差等方面的原因,使得基坑边坡缺乏稳定性和安全性,这不仅严重威胁着人们的人身安全,还会延长工程工期,进而使岩土工程施工单位的成本超出预期成本。因此,保障岩土工程施工中基坑边坡的安全性和稳定性,需要采取针对性的加固处理方法,为施工人员提供一个更加安全的工作环境,保障岩土工程施工的顺利开展。
        参考文献
        [1]张宋杰.分析岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理技术[J].门窗,2019(23):81+83.
        [2]王婷.某基坑边坡稳定性案例分析[J].有色金属设计,2019,46(03):112-115.
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