重庆交通大学 重庆市 400074
摘要:现如今,我国城市发展迅速,道路建设项目越来越多,道路临近建筑物边坡灾害防治技术受到重视。由于自然环境与地理环境的变换性和复杂性经常引起边坡灾害的发生,而对于边坡的治理,技术复杂、施工比较困难。依托道路工程项目对当下边坡处理常规技术进行研究,介绍常用的边坡加固技术,旨在全面提升边坡稳定性,促进道路工程建设水平的提升。
关键词:道路;临近建筑物;边坡灾害;防治技术
引言
在道路工程建设过程中,边坡滑塌现象属于地质灾害,其发生会阻碍道路施工的有序进行,甚至会对群众的生命财产安全造成威胁。边坡滑塌现象的出现,与自然、人为等因素都密切相关,为保证边坡加固处理的有效性,必须要就边坡滑塌原因开展具体分析,进而制定科学的防治方案,确保边坡滑塌的危害得到明显降低。
1边坡加固所遵循的原则
使边坡加固的效果得到最佳状况,选择的加固技术占有很大的决定性因素,制订的加固方案和选取的加固理论对边坡加固至关重要。方案的选择需满足一定的要求,首先能达到加固的目的,然后根据现场施工的各种因素的影响,选择经济最合理、施工最方便的一种方案。各种方案的选择须遵循以下几点。
(1)勘察施工现场的地质条件,选择合理的方法对勘察的边坡进行有效的评价。
(2)工程可能性和技术合理性。对于一个工程而言,其可行性是须考虑的,以及采用何种方法来提高边坡稳定性的效果。
(3)单纯的为施工而施工的方式已经不存在了,在施工的过程中,需考虑多个因素,社会、人文、环保等方面均不可忽视。
2边坡灾害发生机理
滑坡、泥石流、坍塌、滚石等的发展,本质上是重新分配物质和能量的过程,倾向于平衡滑坡的岩石和土壤质量。边坡灾害的发生机制应可以认为在灾害发展过程中,边坡的变形等环境因素不断变化,为导致边坡失稳灾害发生的综合规律,在某些条件下达到新平衡的进化过程。
由于影响斜坡稳定性的因素的复杂性和斜坡本身所处的地质环境条件的变化性,各种类型的斜坡的破坏机理各不相同。许多学者对此进行了总结,通常认为:(1)根据边坡失稳过程中不同类型边坡上不稳定岩土的变形和破坏形式的不同,可将边坡破坏分为滑移、倾倒、塌陷、滚动、弯曲和扭曲、起皱;(2)根据边坡破坏的力学机理,可分为剪切破坏,压缩破坏和拉伸破坏;(3)根据边坡破坏的时间效应,可分为蠕变破坏,塑性破坏和脆性破坏。
3道路临近建筑物边坡灾害防治技术
3.1预应力锚索加固
在边坡工程中,坡体经常出现滑移破坏,采用传统的治理方法在很多情况下往往会不经济或者实施难度过大,导致很难实现。所以现在经常使用的锚索加固边坡,采用此方法不仅保证了经济性,实施起来也有很大的可行性。以下对预应力锚索加固边坡的稳定性进行分析。
锚杆索的加固方法所提供的抗滑力往往可以满足工程需要,而且在潜在的滑移面上的抗剪强度比传统的方法有了很大的提高,很好地防止了坡地发生位移。
土体所处的状态对锚杆加固边坡也有很大的影响,如处于平衡极限状态的时候,将会有变形产生,这个变形起到了阻碍土体滑动的作用,同时引起一个切向力。
加筋切向力由多个原因产生,其中首先应该考虑加筋的变形,其是产生切向力的主要原因。材料的性质对力有很大的影响,例如材料的应力应变。
3.2既有支护路堑边坡处治措施
发挥既有支护结构的作用,这种地质系统非常复杂,在建设过程中,因为施工扰动岩土体的自然结构状态,在支护结构的作用下,保障整体系统的稳定性。实施道路改扩建时,拆除既有支护结构后,将会增加不稳定因素,扩建边坡需要利用支护坡体,维持原有的应力状态,采取的支护方式关系到道路扩建边坡的稳定性。
在道路建设阶段,实践工作开始利用各种新型支护结构,施工单位需要保障边坡安全性,同时需要保障综合效益。研究既有边坡的应力场,同时需要开展弹塑性有限元分析,比较分析有限元分析结果,合理修正分析模型,最后明确变形量量级和应力松弛带规模。
在边坡开挖之前,岩土体处于应力环境当中,并且处于稳定状态,坡体开挖之后,破坏了原有天然应力状态,急速降低围压,考虑应力变化,在开挖支护边坡的过程中,需施工单位分析原有支护机构的影响,合理选择支护结构措施,控制边坡变形,维持岩土体的自然结构,在开挖过程中尽量维持支护应力。
处治扩建边坡,施工单位可以利用支挡和锚固等措施,控制边坡地质体的稳定性和安全性。设计支护路堑边坡开挖治理工程,需要动态认识边坡地质体破坏原理,合理选择正确的措施解决现实问题,保障支护结构的质量。在设计既有支护路堑边坡的过程中,需要有效结合地质比拟法和力学计算法以及经验对比法等。利用工程地质比拟法,施工单位需要调查分析区域自然稳定边坡,因此确定合适的坡形和坡率等。利用力学模型计算法,合理选择计算方法,验算设计坡形的稳定性,合理调整坡体形状,增设支护结构,保障坡体开挖过程的稳定性。利用经验对比法,技术人员可以利用参考地质条件相同的稳定人工边坡,设计合理的开挖支护边坡。
3.3合理运用植被护坡技术
植被护坡技术是一种生态化的边坡灾害防治方法,就是在道路边坡上种植各种植物,从而达到对道路边坡的防护。通过对植被护坡技术的合理运用,能有效预防边坡失稳、滑坡等灾害。所以,这种边坡灾害防治方法值得广泛推广与应用。
3.4坡面排水系统
在边坡滑塌处理施工中,坡面排水系统的设置不可对原有跌水槽产生破坏,这就需要把握渗水沟与跌水槽衔接部位的实际情况,就跌水槽进行新建,确保排水畅通,避免出现堵塞或障碍等情况。结合工程实际需求出发,将排水管设置于排水系统内部,比如200mmPVC型排水管具有良好的适用性,对平台新建排水沟进行衔接,新建排水沟以M7.5浆砌片石进行砌筑,实际尺寸与做法符合原道路专业要求,确保修建施工符合排水系统需求。
3.5抗滑桩加固
抗滑桩对于确定桩前后滑坡推力的大小显得至关重要,在推力计算的几种方法中,最常用的有2种。
(1)首先要计算出滑坡的总推力,再对每延米进行分配,而且所分配的推力是不等的。
(2)为减小计算难度,加大计算精度,可以用平分的方法先算出平行的几部分,再相加得到总的推力,即将截面分成相互平行的几段以后,把每一平行部分上的推力计算出来,把这些力加在一起就是需要求的总推力。
抗滑桩的类型非常多,因为从制作到使用受到多方面的影响,从制作的材质到使用时候的地质环境以及施工方法等,将抗滑桩分为多种类型,可以按成桩方法、结构形式等进行划分,其中在结构形式中,可以分为多个形式的桩,包括单桩、排桩、群桩和锚索抗滑桩等。而且在其之下还有更加细化的划分。
结语
道路临近建筑物边坡施工不可避免引起周边建筑物发生沉降变形甚至破环,导致建设成本增加和工期延误,甚至在项目运营过程中也具有潜在的危害性,严重影响着各种建设项目,甚至威胁人类生命和安全。为进一步控制边坡工程灾害,尽可能减少边坡工程灾害的人力和物力的损失,深入研究道路临近建筑物边坡工程灾害的发生机理和防治技术,具有重大的学术价值和现实意义。
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