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边坡治理

时间:2023-05-30 09:46:38

边坡治理

第1篇

关键词:公路;边坡;治理;技术

Abstract: with the deepening of the highway construction and road level unceasing enhancement, in route design inevitably will appear a few high embankment and deep cut of highway slope problems. This paper highway slope harness new technologies are described.

Keywords: highway; Slope; Management; technology

中图分类号:U416.1+4 U41U6.1+4文献标识码:A U416.1+4 文章编号:U416.1+4

1 公路边坡治理原则

1.1坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价,辅以定量评价。定量评价一定要满足定性评价。

1.2安全性:根据防治对象重要程度,设计使用年限。地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。

1.3技术经济合理性:充分利用一切地形、地质条件,因地制宜地采取有效工程措施,加强滑坡的整体稳定性,做到工程措施、技术、经济合理性。

1.4实施的可能性:充分考虑施工过程和顺序,以保证滑体逐步趋于稳定,确保施工人员安全。

1.5重视社会人文因素:制定工程措施和施工顺序时,应注意协调施工与当地居民生活的关系,尽量不影响当地居民正常生活。

1.6对于性质复杂的大型滑坡,可以绕避对应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时,应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件,设计几种方案比选。

1.7对于可能突然发生急剧变形的滑坡,应采取迅速有效的工程措施;对于滑坡缓慢的大型滑坡,易全面规划整治,仔细观察每期工程的效果,以采取相应的治理措施。

1.8对于性质简单的中小型滑坡,一般情况下可进行整治,路线不必绕避。但应注意调整路线平、纵面位置,以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。

1.9 路线通过滑坡的位置,一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基易设成路堤形式,以减轻滑体自重;对于窄长而陡峭的滑坡,可用旱桥通过。

1.10 整治滑坡之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的措施。

2 公路边坡治理的重要性及其特点

为了更好对公路边坡治理技术进行论述,首先要对公路滑坡的特点进行分析。公路边坡滑坡主要在平面形态上,都有一定的几何形状,如椭圆形、三角形簸箕形及其他几何形态或不规则形态。其滑出方向大多数与路线方向垂直或近于垂直,少数滑体滑动方向与公路线路方向斜交,公路规模的大小也也直接影响滑坡的规模。成因上讲,大多数滑坡都是在开挖过程中复活,而且公路滑坡有一个共性,就是超过90%的滑坡都是由于公路开挖造成的。本工程以青海省马场垣至平安高速公路某段作为边坡治理的事例进行剖析,阐述高原地区在特殊地形、地质、气候条件下边坡治理的特点。由于本工程中的边坡经经现场已经处于蠕动阶段,所以治理过程中采取的积极的治理措施,按照滑坡的治理方式进行了初步探讨。

3 公路边坡治理新技术

3.1预应力锚索框架梁支护体系进行公路边坡治理

预应力锚索框架梁体系中,将锚索锚固到框架上,锚固力首先作用于框架,然后通过框架传递给岩土体,从而在岩土体中产生附加应力,调整岩土体内应力环境,起到加固边坡的目的。框架梁除表层固坡作用外,还有传力作用。如果单独使用预应力锚索进行边坡加固,锚索拉力过大会引起表层坡体的变形,甚至破坏,而坡体过大的变形又会导致锚索预应力的损失。将预应力锚索与框架梁结合,框架梁起到锚墩的作用,由于框架梁与坡面的有效接触面积大,坡体在锚索作用下的变形能得到限制。预应力锚索框架可以将高边坡病害防治与坡面柔性防护有机地结合在一起,既达到防治高边坡病害的目的,又可美化环境,实现了工程和自然的和谐统一。

3.2植被混凝土护坡防护技术

植被混凝土护坡绿化技术最根本的概念就是“工程绿化”的概念,“工程绿化”与“园林绿化”有本质的不同,园林绿化是园林绿化企业所从事的在平地里植树种草的业务,最主要的指标是成活率,绿化率。边坡绿化则不同,需在岩石边坡上建设人工基质,这层基质要长久、稳定的附着在坡面上,也就是说这个基质要有强度,要抗冲刷,要不龟裂,制作这层基质是我们最主要、最重要的工作。有了这层稳定坚固的基质植草绿化就变得简单而容易了,所以植被混凝土护坡绿化技术把基质建设质量放在第一,绿化率则放在第二。植被混凝土技术所用材料主要有:水泥、混凝土绿化添加剂、土壤、腐殖质、锚杆、铁丝网、种子、无妨布以及养护系统等,所用设备有空压机、喷射机、搅拌机。喷植时宜采用干喷法分两层喷植,基层强度高,面层强度低,面层含草种。喷植枪口应与坡面基本垂直,距坡面1 米左右。养护宜用摇臂喷头,小水慢浇。采用植被混凝土技术,可以封闭坡面阻止岩石继续风化,阻止雨水大量进入坡体,从而防止滑坡,垮塌等灾害,使的岩石坡面永久的恢复生态。

4 公路边坡治理中排水系统的重要性及应用

在进行公路边坡治理中,公路排水系统的建设对于公路边坡治理也具有重要的意义。排水系统对于公路边坡的冲刷是形成公路滑坡的重要因素之一。因此在进行公路边坡治理的过程中,对于公路排水系统、公路边坡排水系统的设计及建设也应引起足够的重视。对于边坡地表排水及滑坡体以外的地表水,应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注意防渗,并尽快汇集引出。对于公路边坡地下排水工程措施有渗沟、自洞及平孔等。渗沟按其作用不同可分为支撑渗沟、边坡渗沟及截水沟3种。盲洞主要适用于截排或引排集中于滑面附近埋藏又较深的一层地下水。对于地面上的其他含水层,可在渗水隧洞顶上设置若干渗井或渗管将水引入洞内;对于渗水隧洞以下的承压含水层,可在洞的底部设渗水孔将水引入洞内。平孔主要用于排除滑坡地下水,具有施工方便、工期较短、节省材料和劳动力的特点,是一种经济有效的措施。

5 结论

通过近年来的公路滑坡事故我们可以看出,公路边坡的治理已经势在必行,在进行公路边坡治理过程中,对于公路边坡地质情况的分析和评价对于公路边坡治理工程实施有着重要的意义。因此在进行公路边坡治理前要对其进行分析及评价。

参考文献

[1]张林.公路边坡治理技术浅析[J].公路施工.2003,6.

第2篇

关键词:边坡复绿;喷混植生;客土吹附;三维网植草;液力喷播

一、边坡生态治理的发展

边坡生态治理涉及到岩石工程力学、地质学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、草业学、林学、环境生态学等。边坡生态恢复技术的应用在发达国家已有很长的历史,目前国内所采用的边坡复绿技术也是从国外引进,结合国内不同地区的气候条件加以改良,形成了以喷混植生、客土吹附、三维网和液力喷播为主的边坡治理技术。

二、边坡复绿施工工艺

1喷混植生施工特点

喷混植生工艺一般用于边坡坡度30°以上的岩石坡面以及坡度45°以上的土质坡面,主要采用镀锌铁丝网和锚杆锚固,抗拉强度大,可有效防止山体崩塌和碎石掉落。喷混植生工艺基层厚度为10cm,能够确保植物安全生长的极限需求,一般施工完成后,1-2年内边坡形成灌草混交林,能够有效拦截雨水对坡面的冲刷,通过植物的吸收和蒸腾作用降低土体空隙压力,根系的纵横交错能增加土体的内聚力,提高建植层土体的强度以及边坡的稳定性。

2喷混植生施工材料

镀锌铁丝网选用14#镀锌铁丝网,网孔4×4cm或5×5cm,网宽200cm,长度根据需要裁剪,

3保水剂

1)、安全环保、无毒无味,不污染植物、土壤和地下水,最终分解物为二氧化碳、水、氨态氮和钠或钾离子,无任何残留。

2)、保可有效抑制水分蒸发,防止水土流失。

3)、改善土壤结构,同时促进土壤微生物发育,提高土壤有机物的周转利用效率。

4)、吸水速度快.一般自然水吸至饱和最长时间约为15-40分钟。

5)、水肥利用率高,保水剂能有效的减少因灌溉或降雨造成的微量元素减少,当再次干旱时,吸足水的保水剂使周围的土壤保持潮湿,以供给植物根系水分。

4、粘合剂

粘合剂是一种水溶性有机类土壤调理剂。属人工合成的高分子长链聚合物,无色无毒,分解物为水、二氧化碳和氮气,对环境无害。在土壤中有较强的沉降和絮凝土壤粒子的作用,形成良好的团粒结构,防止水土流失。

5、种植土

种植土就近选取本地山坡脚处落叶层土壤或种植土表层,土质以PH值微酸性、含水量达到40%以下富含腐殖质有机质为好,即手感松软、手握成团手松则散的土壤。土方运抵现场后用筛网进行过筛,去除土内碎石、树根等杂物,以孔眼直径2cm的筛子筛取为宜。筛好的成品土应作好防水保护。

6 喷混植生草种

边坡复绿成败的关键在于植物品种的选择,一般选择根系发达,生根性强、耐干旱、抗寒冷、耐瘠薄、抗病虫害强的品种,结合当地的气候条件和工程实际情况,遵循适地适时的原则,多选用灌木、豆科植物和乡土植物品种。

7喷混植生施工工序

1)、人工清除表面松散石块、泥土、杂草以及突出的岩石,确保坡面基本平整,消除落石隐患。

2)、对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整,使之呈弧形。

3)、对于个别反坡及凹处,可用植生袋堆填。

4)、为防止水流在坡面形成大的汇水面,从而导致坡面径流,形成崩塌的灾害,在坡顶部易被侵蚀的岩土层设置截水沟,坡面有平台的可在平台上设置截水沟,坡脚挡土墙内应设置一条排水沟。

8镀锌网铺设及固定

1)、铺网 选用14#镀锌铁丝网,坡顶须延伸100cm左右,开沟并用锚杆固定后回填,坡顶固定好后自上而下铺设,左右两张网之间搭接宽度不小于10cm,上网与下网要错位连接,不可接在同一根铁丝上。

2)、钉网锚钉形状选用L型,锚钉根据设计或实地情况,选用8钢筋打制,长度15~40 。坡顶布置一行锚钉,横向间距50cm。坡面铁网搭接处布置一行,间距100cm,在坡面其余位置每平方米不少于5个锚钉,呈梅花形布置。对于凹凸不平的坡面须增设锚钉,保证铁网贴附坡面,对于比较平顺的坡面,一般保留2cm左右空隙(可用木制垫块控制)。对于土质坡面,一般用竹钉(L=25cm-40cm),每平米不少于5根,梅花型布置。

9喷射基材及草种

将保水剂、粘合剂、植物纤维、泥炭土、种植土、缓释复合肥等混合材料,按比例搅拌均匀后,用空压机和喷射泵将干料送至喷射管口,在喷射管口将混合基材与适量的水混合后喷射在坡面和铁网上。喷射厚度6-8cm。

植物种子及营养液喷播 将草种、保水剂、粘合剂、植物纤维、泥炭土、过筛种植土、缓释复合肥等混合材料,按比例搅拌均匀后,用喷播机喷射在已经成形的基材上,喷射厚度1-2cm。

10养护措施

边坡植被养护是一项新的工程,由于它特殊的边坡地理条件,所以它的养护与平地有很大的不同,其养护工作主要包括浇水、施肥、病虫害防治、补种及后期苗木种植。

①浇水 浇水的原则是浇水量应大于植被地表蒸发量和植物蒸腾量的总和。浇水应该在植被最需要水的时候浇,以培育植被的强大根系,提高抗性。

②施肥施肥分为施底肥和追肥。 底肥一般在喷射基材时一起加入,每平方米用缓释复混肥15-20g。

第3篇

关键词: 洪积层; 边坡; 临时; SNS; 治理

1. 前言

本工程为古栈道边坡治理工程,工程位于广东省某市北东的风景名胜区内,修复该古栈道,目的将其建成一条观赏历史文化、风景、生态的综合性绿道,不仅有利于把该风景名胜区打造成健身休闲的活动基地,而且可传承该市历史文化及推动旅游业和社会经济的发展。

经调查,古栈道边坡曾诱发了七处小型崩塌地质灾害和一处大规模的泥石流地质灾害。一旦古栈道修复完成并通行使用,在极端气候下,沿线潜在的崩塌、滑坡地质灾害隐患可能会威胁过往游客和村民人身安全,危害性和危险性大,因此对古栈道边坡进行有效治理,显得尤为重要了。

2. 项目实例

2.1 项目概况

本古栈道修复工程位于景区内峡谷北岸,地势陡峻。拟沿原有的古栈道遗迹进行修复和局部拓宽,属于限制性通行(即持续雨或地质灾害易发季节禁止通行)的一般性观光人行通道。里程为K0+000~K2+797.73,可通行路面最小净宽1.5m,可通行人和自行车,总建设面积为6071.52m2。沿线地处丘陵山区,大部分岩石,山体坡度约1∶1.5~1∶0.8。栈道沿坡麓而行,以减少对山体破坏为原则进行设计,总投资2342.11万元。栈道交替采用填方、挖方构建,形成了大量的路堑和路堤边坡。经前期地质灾害评估和勘查,古栈道北侧道路边坡,地质灾害种类有崩塌和滑坡,已发现微―中型崩塌29处、小型滑坡3处。地质灾害规模虽小,但成群连续出现,一旦同时发生,形成的破坏力较大,可能威胁到栈道通行安全,潜在经济损失大。

2.2 地质环境条件

气象水文:项目区所在区域属于中亚热带湿润性季风型气候。据当地气象站资料统计,该区历年平均气温为21.7℃,历年最高气温为38.7℃,最低气温为-0.6℃;历年平均降雨量为2202.1mm,年最大降雨量为3089.6mm,年最小降雨量为1510.1mm。4月~9月为丰水期,10月~次年3月为枯水期。特大暴雨出现过3次,其中1982年5月12日出现过极值,最大日降雨量达640.6mm,山洪暴发,造成500年一遇的大洪涝。拟建古栈道地处峡谷北岸,距江水面20m~45m。该峡谷为发电枢纽工程,枢纽设计洪水位为15.54m,栈道沿线设计路面标高15.90m~23.00m,洪水对其影响小。

地形地貌:古栈道边坡地处丘陵山区,呈东西向延伸,北高南低,地形起伏大,标高为15m~445m,相对高差约437m。自然坡度一般30°~50°,局部小于30°或为50°~70°。古栈道往山坡方向约15m内因修建防火通道,杂草全无,仅保留小树和老树,早期洪积形成的碎石层于坡面。古栈道路堑边坡坡角达45°以上,山坡近顶部的岩质陡坎,局部见小型崩塌。

地层岩性:项目区目出露地层主要有K0+412以东路段的泥盆系老虎头组细砂岩,K0+412以西路段的泥盆系春湾组粉砂岩。

地质构造:本区的断裂主要有北东向断裂组,倾角40°~80°,项目区起主要作用为断裂F1,从栈道K1+065m处通过,走向北东,倾向北西为主,倾角75°,长5km,宽10m~15m,发育于泥盆纪地层中,为一碎裂岩带,地貌显示为断续分布的陡崖。沿线山坡上部大部分岩石,岩石节理发育,产状变化大。

水文地质条件:项目区地下水划分为松散岩类孔隙水和层状岩类裂隙水两大类。其中,松散岩类孔隙水主要赋存于冲积层细砂中,层厚0.50m~2.10m,埋藏浅,民井单位涌水量0.04L/s・m~0.24L/s・m,富水性贫乏。崩积层基本位于地下水位以上,但雨后短时间内易形成地下水径流,对碎石间细粒充填物有强烈的冲刷作用。层状岩类裂隙水主要分布于古栈道下伏基岩泥盆系细砂岩中,厚度0.50m~2.00m,平均0.58m,钻探岩芯破碎呈块状,风化裂隙发育,但以闭合裂隙为主,富水性差。

工程地质条件:项目区岩土层自上而下划分为坡积层(Q4dl)、洪积层(崩积层Q4col)、冲积层(Q4al)、残积层(Q4el)和下伏强风化岩、中风化岩基岩,为泥盆系细砂岩夹粉砂岩(岩土体物理力学参数见表1)。其中,洪积层(崩积层(Q4col))物质组成为碎石土,多呈棱角、次棱角状,磨圆度差。碎石含量一般为40%~60%。粒径多为5cm~12cm,碎石间充填物质为粉质黏土和细小碎石。层厚0.15m~4.86m,平均2.13m。该层连续分布于栈道两侧边坡上,冲刷断面可见明显多期崩塌沉积现象。

3. 治理方案选择

由于古栈道为限制通行的道路,即极端气候下禁止通行。根据施工环境,栈道潜在的地质灾害数量大、分布广,难以根治且治理经费大。因此,针对古栈道洪积层在持续降雨作用下可能产生滑坡危险,兼顾安全和环境美观,应尽量少破坏古栈道植被和保持边坡现状稳定性,可选用SNS防护网对坡面碎石和较陡的路堑边坡进行临时支护。

3.1 SNS主动防护网构造特征

(1)SNS主臃阑は低呈且匀嵝愿稚网系统覆盖有潜在危岩落石的坡面,用纵横向交错的φ16支撑绳与4.5m×4.5m或4.5×2.5m矩形模式布置的锚杆相联结,由支撑绳构成的每个4.5m×4.5m、4.5m×2.5m网格内分别铺设一张4m×4m、4m×2m的DO/08/300型钢绳网,每张钢绳网与四周支撑绳间用缝合绳缝合联结并进行预张拉,同时在钢绳网下铺设小网孔的SO/2.2/50型格栅网,以阻止小尺寸岩块的塌落。钢绳网以全黏结锚杆固定在坡面上,锚杆长度穿过坡面碎石土进入强中风化岩层(图1)为宜。全长黏结锚杆采用1根直径22mm的HRB335钢筋,锚杆孔径110mm,锚杆孔倾角18°,防护网周边长度为6m,坡面锚杆长度4m~6m,注浆强度不小于30Mpa,单孔锚杆承载力设计值Nt=[锚杆长度(m)-2.0m]×36KN/m。

(2)钢绳网配件要求。网格内部节点处需采用"十"字卡扣联接,内部与外部连接需采用铝质接头套管。"十"字卡扣采用Q235的专用钢质、厚度≥2mm、电镀锌层厚度≥8μm;铝质接头套管长度≥5cm、外径

(3)外观质量要求和机械性能。钢丝绳不得有断丝、脱丝现象,每张网最多出现两个接头,网的形状平整,网绳无打结和明显扭曲现象。钢丝绳交叉结点处的抗错动强度≥6.5KN,钢丝绳交叉结点处的抗脱落强度≥14.5KN。

3.2 边坡排水

采用坡脚边沟、坡顶截水沟、集水坑进行排水。坡脚边沟沿坡脚布置,内径尺寸为50cm×70cm,排水沟与现有排水沟连通;坡顶截水沟在治理边线5m外布置,收集边坡上部雨水引至周边自然山。

3.3 边坡绿化

为减少次生地质灾害,建议短时间内暂时不绿化。待边坡稳定后坡面可采用镀锌丝网+喷混植生护坡,坡脚碎落台采用素混凝土硬化,坡顶恢复原生态形式。

3.4 监测

长期监测坡顶15m范围内地表裂缝数量、宽度和走向,坡顶、坡面、坡脚的水平位移与垂直变形及坡面和坡脚水位变化。做到信息化监控,增加人工巡查防护网状况,对有松弛等问题的部位进行及时处理。

4. 结束语

第4篇

关键词:高边坡;滑坡;坍塌;既有线;边坡刷方;抗滑桩;挂网喷锚;安全防护

引言

为了使我国的铁路运营更安全,国家和人民的财产、人身安全得以保证,铁路既有线路堑高边坡需要进行滑坡和坍塌的病害治理并起到其应有的作用。文章背景为甘肃省武威某处铁路既有线高边坡的滑坡和坍塌病害整治工程,由于当地的特殊气候情况,病害整治施工的质量必须要格外的严格控制。施工中一切措施都是为了有效达到边坡的加载、截水和支挡的目的。

1 铁路路基路堑边坡防护

土质路堑:土质挖方路段高度小于3m时,坡面直接植草,边坡高度36m时,一般采用骨架内植草灌防护,骨架内植草灌护坡主要有方格形骨架内草灌护坡,拱形骨架内草灌护坡等形式。

岩质路堑:对于稳定的岩质路堑边坡采用客土喷播进行防护,对于可能出现小规模坍塌和岩质泥化剥落地段,采用钢筋砼人字形骨架+固定锚杆护坡;对于顺向坡,采用钢筋混凝土方格骨架锚杆、钢筋混凝土框架锚杆等进行防护。

2 既有边坡防护状况

2.1 原设计情况

K199+360~K199+560段为深路堑,原设计左侧边坡为三级~四级边坡,每级边坡高10m,坡率1:0.75,边坡采用预应力锚索加固处理,2003年7月中旬开工,由于开挖过程中连逢降雨,导致多次坡顶黄土和碎石土坍塌及下部倾向线路的顺层千枚岩夹砂岩剥落溜坍,形成近60m高的边坡,为消除工程隐患,确保运营安全,K199+390~K199+560段设置了明洞工程。

2.2 现场实际情况

堑顶变形情况:明洞段山体边坡沿堑顶截水沟前形成圈椅状坍塌,最远距堑顶30米以外,其垂向位移大于水平位移,前缘使隧道明洞顶部回填层形成隆起。

坡面变形情况:洞顶排水沟被塌体挤压变形并覆盖,大里程洞门约30m边坡喷锚砼开裂。

3 病害原因分析

工程位于斜坡地段,自然边坡30°~40°,工点处主要地层为奥陶系砂质千枚岩,岩体节理发育,岩层走向N60°~75°W,基本与线路平行,请教约为45°~55°N,倾向河谷方向,与山坡倾向一致,为典型的顺层斜坡地貌,降低了坡面的稳定性。

工程位于中温带干旱气候区,根据当地气象资料,该区年最大降雨量482mm,最小244mm,平均358mm,且主要集中在6~9月份,持续时间长,地表水沿风化裂隙下渗,软化了风化松动层,使岩体强度明显降低,出动浅层风化层沿岩层面蠕动变形和滑动破坏,造成边坡开裂变形。

工点位于北祁连山优地槽褶皱带中部,区内断裂结构发育,其中黄羊川断裂(F8)从工点附近通过,该断裂延伸长,断裂带宽。

综上所述,降雨时间冥想增长,降雨量集中、排水不畅、岩体地层边坡顺层、地质结构发育是形成边坡变形病害的主要原因。

4 病害整治方案

(1)清方减载。抗滑桩顶上开挖边坡,按1:1.25坡率刷坡减载,坡面采用锚杆挂网喷射10cm厚C20砼防护,在距桩顶30m高处设置一级平台,平台宽度4m,平台以上边坡防护与一级坡面相同。(2)抗滑桩支挡。在K199+448~K199+562段范围内,距左线10.5~12m处设20根抗滑桩,其中在3~14号抗滑桩上设预应力锚索。(3)排水防护。在堑顶设置堑顶排水沟防止降水侵蚀边坡,一级平台及洞顶设置排水沟,防止表面存水。

5 施工技术方案及安全措施

总体施工方案:

5.1 施工流程

施工准备(包括便道修整和施工配料)既有线防护栅栏搭设堑顶截水沟施工坡面坍塌体清理边坡刷土方(高度5米)已刷方边坡锚喷防护重复步骤4、5完成边坡刷方及挂网锚喷防护抗滑桩开挖抗滑桩钢筋绑扎及混凝土浇筑锚索施工其他附属工程施工场地清理。

5.2 主要施工工艺及技术要求

(1)边坡刷方工程。首先要严格按照设计图纸要求放边坡开挖线线,保证边坡坡率必须满足设计及规范要求。其次要注意保证开挖后边坡的完整性,遇到大块凸石,挖机刷坡不可行时,要采用人工风镐,将土石凿平。且不可用挖机野蛮施工,破坏坡面。在后续的喷锚施工中,用喷锚混凝土将超挖部分填平后再进行整个坡面的喷锚作业。(2)排水工程。排水系统要在边坡开挖前完成,做好堑顶截、排水。临时排水设施应与永久性排水设施相结合。按照“永临结合”的原则对临时排水设施进行周密规划,避免积水冲刷边坡、浸泡边坡坡脚和雨季对已成边坡的冲刷。(3)挂网喷锚工程。由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整,故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面。在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔,预留的长度根据现场确定布设。喷射机设置在地面平整的地方。喷射混凝土之前,用清水将坡面冲刷干净,湿润岩层表面,以确保喷射混凝土与岩层之间的良好粘结。喷锚网混凝土施工,必须先喷射第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3~4cm,第二层喷射混凝木应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再进行喷射时,应先用水清洗喷层表面。锚杆钻孔在混凝土喷射第一层后才进行定位,采用气腿式凿岩机钻孔。(4)抗滑桩施工。抗滑桩开挖首先要保证各个桩孔尺寸和位置符合设计要求。为了保证桩位的准确,空口开挖前的放样和锁口模板的校正尤为重要。开挖过程中,要随时检查桩孔的垂直度,检测方法采用挂线法。抗滑桩成孔完成后,绑扎桩身钢筋,钢筋绑扎完成并验收合格后浇筑桩身混凝土。

6 结束语

综上所述,对于既有线高边坡滑坡、坍塌病害的处理,主要措施有减载、截水、支挡三个方面。在施工中要把握住这三个目标,一切的施工都是为了这三个目标而服务的。在铁路既有线施工,要绝对的遵守铁路相关部门的规定,配合好铁路部门,保证不影响铁路既有线的正常运营。

高边坡的滑坡及坍塌的病害治理还应注重前期施工的防范,在施工中,施工单位要认真负责,工程要保质保量,期间发现现场实际情况与设计不符合,要及时反映给设计单位,设计单位要及时有效的采取最合理的处理措施,只有这样,我们的工程质量才有保证,工程目的才得以实现。

参考文献

[1]王飞.高路堑边坡整治技术的应用探析[J].江西建材,2014,6:193-194.

第5篇

关键词:水利水电;高边坡;治理与加固

随着水利水电工程的快速发展,我国广大水利水电建设人员在水利水电工程建设发展中不断总结经验,逐渐提高施工技术工艺,对水利水电工程质量提高具有重要意义。在水利水电工程高边坡加固与治理中,经常会遇到岩质高边坡的治理难点,对水利水电工程施工具有重要影响,为了保证水利水电工程的施工质量,就必须保证高边坡的施工技术,改善现存的质量不足问题,减少水利水电工程高边坡加固与治理中的质量问题。

1水利水电工程高边坡治理与加固的重要性

我国水利水电工程建设规模在不断加大,对我国国民经济发展具有不可低估的意义。在水利水电施工过程中,高边坡的稳定性直接关系着整个施工质量和施工进度。水利水电工程高边坡的治理至关重要,比如水库溢洪道开挖后的边坡治理与加固、大巴岸坡开挖后的边坡以及水电站前池、明确、隧道洞口开挖后的边坡等。在现实水利水电施工过程中,由于高边坡质量不佳,导致工程质量出现问题,影响整个施工安全的事故时有发生。因此,国家和政府就水利水电施工高边坡的治理与加固制订了相关法律法规,确保施工责任的落实与贯彻,做好水利水电工程高边坡的治理与加工,对确保工程施工质量具有重要意义,是提升水利水电工程质量的重要因素之一[1]。

2水利水电工程高边坡滑坡失稳的原因分析

1)地层岩性。很多水利水电工程高边坡都属于地层岩性结构,其地质岩石结构、抗风化能力以及边坡高度都受到地质岩性的影响。当底层岩石软弱型较强时,构造破损较为严重,当坡度达到一定高度和陡度时,就会出现边坡滑坡。2)地质构造。通常情况下,地质构造决定着岩层产状、岩层是否存在节理发育及其发育程度等状况。如果地质构造中存在着岩体破损或者裂隙发育,就可能会引发滑坡或者坡面失稳。3)水利水电工程所在环境下的地形地貌对边坡稳定性的影响。4)水文条件。很多时候引发边坡滑坡失稳的主要原因正是因为岩层结构的含水性。除这些原因以外,水利水电工程边坡设计、开挖、爆破的不合理都会引起边坡失稳。

3水利水电工程高边坡治理与加固的对策

3.1混凝土抗滑结构在高边坡加固与治理中的应用

3.1.1混凝土沉井

沉井法是加固和治理水利水电工程高边坡的关键方法。沉井法的施工和应用主要分为四个步骤:1)场地平整作业,就是在准备沉井时,做好施工面的平整,起到打基础的作用。2)制作沉井,这是沉井作业的重点,对整个施工都具有重要影响。3)沉井下沉,是沉井作业难点,在下沉作业时,要保证好下沉质量,避免下沉偏差较大,引起渗透,影响沉井使用时间。4)封底作业,在进行第四步操作时,首先要做好沉井基面的清洗工作,确保沉井混凝土到达一定强度时才可进行分浇筑封底。

3.1.2混凝土挡墙

水利水电工程中,为了使加固效果较好,高边坡加固作业多数情况下是采用混凝土挡墙。混凝土挡墙相对来说结构简单,施工难度较小,能够起到稳定高边坡的作用。混凝土挡墙主要是应用挡墙自重进行滑体下滑力支挡固措施,对防止滑坡具有明显作用。

3.2高边坡加固和治理中锚固技术的应用

3.2.1锚固洞

在高边坡的治理与加固中,锚固洞技术措施被广泛应用,为解决水利水电工程高边坡失稳问题,经常性采用锚固洞进行加固处理。应用锚固洞技术的过程中,要严格遵循锚固洞的相关施工原则和标准,总结起来主要是“由内而外,循序渐进,由上而下,逐层加固”,只有遵照锚固洞加固原则,在施工时避开抗滑力,避免高边坡失稳对施工带来的不利影响。

3.2.2喷混凝土护坡

在加固高边坡的施工中,也可以使用混凝土浇筑高边坡,这就是喷混凝土护坡。相比锚固洞等加固工艺,喷混凝土在加固和处理高边坡时,具有施工速度快、效率高的明显优势。具体的施工过程中,施工人员只需要进行混凝土搅拌与浇筑便可完成,这在水利水电工程加固和治理高边坡措施中属于一种见效较快的施工方式。具体的施工作业时,喷混凝土是一期支护中常用的施工方法,为了增强施工质量,在进行施工作业之前,需要细心地清理施工现场的碎石,并要设置好锚栓,有效地提升喷混凝土的稳定性[2]。

3.2.3预应力锚固技术

相比锚固洞和喷混凝土护坡技术,预应力锚固技术加固处理效果更优。具体施工应用中主要通过锚固于坡体深部稳定岩体的锚索,利用锚索深入到高边坡内部,分散高边坡的力度,增加其抗滑力,利用锚索作用达到稳固高边坡的作用。水利水电工程中,利用预应力锚固技术能有效提高高边坡的稳定性,减少施工工程量,对高边坡治理和加固具有重要作用。

3.3高边坡加固和治理中排水、截水技术的应用

工程建设时,如果地表水渗入滑坡体内,就可能会引起高边坡滑坡失稳。为了减少因地表水渗透带来的不利影响,就需要做好高边坡排水工作,要先将高边坡的水位进行下调,采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。一般情况下排浅层水时需要在高边坡上钻孔,开设排水沟或者开设截水沟;而地下水的排水可以采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。在水利水电施工中,具体的施工方法选择需要结合工程所在地的水文条件,选择科学、合适的施工方法。

4结语

水利水电工程关系着国家的稳定和社会的和谐,水利水电高边坡的加固与治理又是影响水利工程质量的重要施工环节,因此,做好水利水电工程高边坡的治理与加固,在实际施工作业时,具体问题具体分析,一切从水利水电工程的施工现状出发,采用有效的加固和治理技术,确保高边坡施工质量,改善工程质量的不足,对保证水利工程整体施工质量和施工进度具有重要意义,对推动我国水利水电事业发展具有重要的意义。

作者:滕旭君 单位:山东省荣成市城西街道办事处

参考文献:

第6篇

关键词:边坡;地质灾害;治理技术

中图分类号:C35 文献标识码: A

引言

在日常生活中,除了专业的治理人员进行重点整治以外,居住在临近边坡地区的居民应平时就做好预防工作,在边坡地区开挖排水沟,将地表水以及雨水及时的排出,并且做好自身的防护措施,以便在灾难发生时可以自救。随着时代的发展,滑坡灾害治理的途径越来越多,实用性也越来越大,但这些成功方法的提出是建立在失败基础上的,因此滑坡治理工作需要善于总结经验,不断完善,以便更好的应对灾害,减少人力物力的损失。防治方法的强化需要与科学技术联系起来,利用新时期的技术来实现更高效率、更简易的治理操作,从而达到理想的治理效果。

一、边坡低质灾害治理的现状

对于边坡地质灾害的治理必须要能够遵循着“一次根治,不留后患”的原则,因此,必须要对边坡地质灾害的各项影响因素进行充分的分析,以此为基础采取综合治理的方式。现今,随着社会的不断发展,很多的治理技术都逐渐的出现,而预应力锚索技术则是得到了十分广泛的应用,在对边坡地质灾害进行处理时,对于一些容易产生地质灾害的地段,要能够实行一些预加固工程,这样能够有效的防止灾害的产生,其中采取的主要措施是要先进行加固,然后再进行开挖,或者要能够在加固的同时进行开挖,这样可以避免在灾害发生后的整治。其中主要采取的措施是利用小锚孔来进行注浆,这样能够对边坡的滑动带进行加固,这种防治的技术十分的方便,并且工作的强度也很低,具有很强的机械化,能够有效的提升工作的效率。并且利用这种技术属于主动向着边坡进行加固,具有很大的先进性。

二、滑坡原因分析

边坡地质滑坡具体可以根据坡体体积、滑动速度、滑坡规模等标准分为多种,每一种出现的地区、发生原因、规模等都会有所不同。其中较为常见的滑坡主要有崩坡积层滑坡、基岩滑坡、膨胀土滑坡,划分标准主要是岩石性质和组成物质。在进行滑坡灾害治理时,必须根据不同情况的滑坡进行分析,才能够制定有效的防护策略。

1、崩坡积层滑坡原因

该种滑坡比较经常发生在山麓地带,灾害发生的范围较小,但由于滑落岩石的速度较快、突发性强,因此在发生时一般不容易避开。滑坡的地貌为圈椅状,岩石裂痕等发育都比较完整。在滑坡发生后,坡面发生的变化较大,会出现明显的推移。滑坡发生时如遇到大量降雨还可能发生泥石流灾害,产生更大范围的破坏。

2、基岩滑坡原因

该种滑坡一般发生规模较大,横向可以达到数百甚至上千米,纵向能够达到数十米甚至数百米。基岩滑坡的滑动速度较慢,如果滑动过程中受到抗滑因素的影响有可能进入休眠状态。基岩滑坡在发生之前或发生初期不容易被人所察觉,又因为其发生规模大,因此一旦发生则会影响巨大,并且造成较大程度的人力物力损失。通常基岩滑坡造成较为严重的后果是导致地下水改道、泉水枯竭,此类问题会对居民的日常用水造成很大的影响,如不及时治理,还会影响农作物的灌溉和植被的供水。

3、膨胀土滑坡原因

该种滑坡一般出现在丘陵地区或阶地区,一般会在某个地带较为密集。膨胀土边坡土质在潮湿时粘性很强,但遇上干燥天气则容易过于干燥从而导致龟裂,破裂的缝隙影响了土体本身的整体性,因此在遇到雨天时,雨水很容易灌入到缝隙中,使得土体之间的缝隙进一步变大。当膨胀达到一定程度时,则会发生滑坡或坍塌。膨胀土滑坡发生时滑动较为缓慢,因此一般造成的影响也较小。

三、边坡地质灾害治理技术

边坡地质灾害治理方案,按照其原理总的来说可以分为:排、削、填、挡、固五大类,在实际治理过程中根据现场实际情况选用其中一种或几种进行组合综合治理。排:排水,分为地表排水和地下排水,适用于与地表水和地下水有密切关系的滑坡。削:削方减载,适用于正在滑动或可能滑动的滑坡,一般布置在滑体的顶部、后部,其原理是减小滑体的滑力。填:回填压脚,适用于前缘滑面较缓的推移式滑坡和前缘有平缓段的索引式滑坡。挡:通过设置抗滑桩、挡土墙等支拦挡工程来挡住土、岩体的滑动。固:采用锚杆、锚索、格构、喷射混凝土、注浆、植草、防护网等各种方法对滑体进行加固。下面就几种常用的治理技术进行简要的介绍。

1、混凝土喷射加固法

对于一些边坡地质灾害的表面问题的处理,可以利用混凝土喷射的方式进行处理,这种方法能够及时的对岩土体进行封闭,并且能够避免岩土体的潮湿与风化,有效的提升了其强度。并且喷射混凝土还可以与锚杆相互结合使用,主要是应用在一些比较容易风化、以及强度较低的岩石边坡。对于一些节理发育、风化严重以及易受自然力的影响以及一些局部的小型坍塌的岩石边坡也可以利用这种方式。还有就是爆破施工后,存在的一些比较薄的岩石边坡,但是这种方式无法应用在外部景观要求比较高的边坡。目前开发的喷混植生技术是一种绿色混凝土,可以达到锚固与绿化的双重效果,得到广泛的应用。

2、自然坡率法

自然坡率法主要是指控制边坡的高度以及坡度,以此来进行边坡灾害的防治,利用这种方式不需要对边坡的整体进行加固,便能够达到自身的稳定,同时这种方式的施工也十分的简便,成本非常低。坡率具有一定的允许值,并且对于坡率主要是根据相应的稳定性进行计算来确定。

3、抗滑桩法

抗滑桩法主要是指在滑床一定深度的地方进行锚固的穿越滑体构筑物,能够将上部的滑坡推力传递到滑床,这样能够有效的提升滑体的抗滑能力,能够在最大程度上增加滑坡的稳定性。抗滑桩具有很多的种类,针对不同的类型会有不同的分类方式,根据其刚性的不同可以分为刚性桩以及弹性桩,根据材料则是可以分为混凝土、木材以及钢材等。 4、注浆加固法

注浆加固法主要是通过对边坡进行加固,能够在压力的作用下将其中的浆液利用管道注入到相应的裂缝中,并且这样能够将一些碎裂的岩石进行加固,将岩石逐渐的加固成一个整体,这种方式有效的提升了岩石的强度,并且能够缓解地下水通道中减少地下水的破坏性。但是利用这种方式进行注浆之前,必须要对边坡的特性、形状以及深度有一个全面的了解,进行周密的分析,这样能够有效的保证注浆的管道能够在最有利位置进行工作,另外注浆加固法工艺十分的简单,应用的设备也很少,能够有效的形成一些封水帷幕。

5、锚杆(索)加固法

锚杆(索)加固法主要是将一些不稳定的岩石体以及结构固定在稳定的岩石层中,这样能够使他们之间相互连接,因此来形成传递的拉力,锚杆(索)加固法主要是应用在各种岩土边坡以及岩石上,其中加固的效果也会受到很多因素的影响,主要取决于锚杆(索)的结构、施工的技术以及质量等,锚杆(索)的结构主要是包括承压板、锚具以及支挡结构等。为了达到更好的治理效果,锚杆(索)一般和格构、挡土墙、抗滑桩等组合使用。

6、挡土墙法

对于一些由松散岩石和土方构成的滑体,可以利用挡土墙法来进行处理,并且这种方式不仅可以应用在小型的滑坡,同时也能够应用在大型的滑坡的处理中。其主要的作用便是要依赖本身的结构强度以及重量来阻止滑坡的下滑力,同时为了能够保证效果,要能够科学的选择挡土墙的位置,一般来说,主要是设置在相应的边坡的边角以及前缘的位置,其中的主要结构是悬臂式、重力式以及锚杆式等。

7、柔性防护网

对于柔性防护网来说,主要是以高强度的柔性网为主要的部分,并且是利用拦截以及覆盖的方式来进行地质灾害的防治,属于一种新型的防护结构系统。边坡的柔性防护网主要是利用防护的功能、结构的形式以及作用等方式进行主动以及被动的防护,主动的柔性防护主要是利用锚杆以及相关的张拉绳施加张力给钢绳网,这样能够有效的避免一些破碎岩石坍塌、滚落现象。利用柔性防护网具有很强的优势,首先是能够充分的利用柔性材料的防冲击力性能,同时柔性材料具有很大的铺展能力,广泛适用于各种高切岩石边坡的地质灾害防治。

8、钢花管注浆

钢花管注浆主要是利用钢花管来进行注浆,可以将相关的浆液注入到岩土体之中,这样能够有效的改善在边坡岩土体的性能以及指标,从而来增强抗滑能力,并且钢管在相应的边坡之中还能够提升其安全性以及稳定性,但是这种方法在进行设计时,一定要注意到相应的岩土体的性质,这样能够有效的应用到节理发育的边坡。

9、生物工程法

通过生物工程方法来治理的措施主要有铺草皮护坡法、液压喷播种草技术、沟穴种植法、浆砌片石的骨架法等。

9.1草皮护坡

铺设草皮来护坡是指人工培育草坪,把草皮运送到坡面,按照要求重新铺设,使得边坡很快形成草坪的方法。该方法适合于各种岩质边坡和土质边坡,特点是形成草坪的速度快、时间短、功效快,还可以减少水土流失。该法后期的管理养护工作比较困难,草坪成活率较低很容易被冲走。

9.2液压喷播种草技术。

通过液压来喷播植草的方法是指把草种、保水剂、木纤维、粘合剂、染色剂、肥料等跟水混合后通过喷播机喷到目的区域从而建设草坪的绿化技术,喷出的悬浊液含有草种且有很强附着力,喷射不重复不遗漏,能够均匀喷播草种,在保湿条件下,草种可以快速发芽成长为草坪。该方法是一种高质量、高速度的现代化绿色技术,其具有质量高、适用范围广、造价低、防护性好等优点,该方法适用于土质的边坡。

9.3沟穴种植法。

在沟穴内种植植被是人工在边坡挖穴、挖沟种植藤木、灌木等,是一种较为传统的防护技术。该方法造价低廉、施工简单,但是植被种子容易被冲走,成活率较低。

9.4植生带绿化法。

该技术通过机械设备根据特定的生产工艺,把肥料、草种和保水剂按照一定密度种植在可降解无纺布或者其他的材料上,通过机器针刺和滚压来进行复合定位,从而形成了具有一定规格的产品。

9.5浆砌片石框架法。

浆砌片石作为坡面的骨架可以保护植被,通过与铺草皮、土工格室、栽植苗木、喷播植草等方法结合形成护坡技术。根据浆砌片石的不同形状可分为拱形、方格形和人字形。该方法的优点是见效快、稳性效果好,但是容易受到坡面和坡度的影响,景观和生态效果比较差、成本也比较高。

9.6钢筋混凝土的框架植草。

通过在边坡上面浇筑钢筋混凝土,进而形成框架,在框架内植草的方法同浆砌片石的护坡方法相似,区别在于该法具有更好的加固作用,适用于各种边坡,定性较好、见效快,缺点是绿化的层次比较单调、成本较高。

第7篇

关键词:矿区边坡治理、绿化、方法

中图分类号: U213.1+3 文献标识码: A 文章编号:

随着我国建设工程的飞速发展,越来越需要大量的土石方,矿区开采范围越来越大,深度也越来越深,边坡的高度和坡度也越来越大,危险也越来越大,矿区开采后遗留下的矿坑和边坡需要治理,被破坏了的自然绿化需要恢复,存在的危险需要排除。

一、 边坡治理

边坡治理是一个复杂的问题。由于不同的地区,不同的矿区,它们的地形地貌、矿石岩性、地质构造、水文地质和特殊地质条件都不相同,开采的方法也不相同。治理要根据该矿区的断层、层理、节理、裂隙、褶皱、溶洞和破碎带情况,有针对性治理。

下面主要以连云港地区的矿区谈谈边坡治理。连云港矿区主要以片麻岩为主,岩石硬度和强度较高,破碎带和裂隙发育不是发达,矿区开采深度和坡度都较大。

边坡危石和碎石的清理

边坡危石和碎石的清理工作是一项危险工作,开工放线前,必须要做清理工作。

危石清理:危石有悬浮和半悬浮两种情况,它们受到外界力量(风、雨、震动)扰动时会随时塌落,对施工和周边物体构成威胁最大。对危石排除应有专项处理和安全保护方案,即:机械清理和浅孔爆破的方法。并划出危险隔离区。

碎石清理:碎石也有悬浮和半悬浮两种情况,它们受到外界力量(风、雨、震动)扰动时会随时坠落,对施工和周边物体构成较大威胁。由于碎石的体积较小,清理过程中容易被忽视,会清理不干净,存在隐患,要求清理人员仔细检查,不留隐患。

裂隙和破碎带治理

裂隙治理:裂隙是否需要治理要看裂隙的走向、倾向和倾角的发育情况,如果裂隙的走向、倾向和倾角会产生岩石整体滑坡,则必须治理,治理的方法也取决于岩体的体量和滑坡的可能性,由于裂隙极易进水,受雨水冲刷或冻融,易使裂隙扩大,随着时间的推移,岩体会产生滑坡的危险,那么就要对裂隙进行处理,处理方法一般采用灌入胶凝材料密闭,防止雨水侵入,必要时配合锚杆锚固的加固方法。否则要爆破清除。

破碎带治理:破碎带一般也有两种情况,一种是矿区地质条件自然形成的,另一种是爆破造成的。破碎带是否需要治理同样要看是否产生塌落危险。如果有塌落危险就必须处理,处理方法是锚杆锚固加外部钢筋网和胶凝材料密闭的方法或特殊柔性材料防护的方法(此方法主要用于需绿化矿区)。如果无塌落危险则可不处理。

二、边坡敷土和绿化

边坡绿化看似简单,但也是一种复杂的问题。爆破形成的边坡往往是一些光滑的岩石面,边坡角度较大,就拿连云港旗台矿区来说(见

下图)

最大坡高约110 m。开挖成7级碎落台,每级台高15m左右,台宽8左右m,各级边坡角度最大处达到74°,最小角度在67°,要在这样的直立和光滑坡面特殊条件下种植绿化,谈何容易,难度太大。首先要解决边坡岩石上的敷土问题,其次是绿化种植问题。

坡面敷土

由于爆破边坡岩石光滑,几乎垂直,要在其上直接敷土是不可能的,那么就要采取一种能使种植土敷着于坡面的方法。即:植筋、挂网,增加土的附着力。

植筋:为了便于挂网,在岩石上人工凿孔,植入钢筋。密度要根据敷土的厚度和粘度计算确定。

挂网:植筋完成后,将镀锌铁丝网或化纤织网挂上,敷于岩石坡面上。网的层数和网孔的目数要根据敷土的要求选择。

坡面敷土:网敷设完成后,开始敷土。由于坡面直立,需用机械分几次喷涂上去。根据机械的使用要求,土必须过筛。由于种植土的附着力较差,则应使用黄粘土加营养液和肥料配置种植土。

坡面绿化

坡面绿化也是一个难题。一般以藤类植物结合当地的野生草本和灌木为主。因为当地的野生草本和灌木适应当地的气候条件,并且赖旱和抗风能力强。藤类植物有利于将野生草本和灌木连片,增强坡面绿化防暴雨能力,同时减少坡面敷土的流失。

三、台面层覆土和绿化

台面层的覆土和绿化,要根据景观的需要和当地的雨涝、干旱情况设计。

台面层覆土:台面层的覆土深度和坡度要根据种植的苗木确定。台面层沿坡面底部应设置截水沟,采用有组织排水,防止坡面有暴雨时产生大量水冲刷,造成覆土流失。

台面层绿化:台面层绿化也要根据当地的气候条件和景观要求种植,既要美观又要抗风耐寒。

四、绿化的养护

第8篇

【关键词】分析;建筑边坡稳定性;治理措施

众所周知,对建筑物来说,建筑的边坡稳定性至关重要。它通常与建筑物的主体或者基础相连,在很大的程度上维护着建筑物免受外界自然因素以及人为因素的侵害。建筑物的边坡应该安全可靠,否则很可能对建筑物造成病害,影响建筑物的使用质量和使用寿命。为了对建筑物的边坡稳定性有更多更详细的认识和了解,从而能够采取及时有效的相关措施进行防护和治理病害等,本人根据自己多年的从事建筑物边坡稳定性及其治理工作的经验,进行总结分析,希望本文的论述会对建筑边坡稳定性及其治理工作起到切实的帮助。

1 建筑边坡稳定性的分析方法

建筑边坡稳定性的分析方法通常有三个假定:不考虑滑动土体本身内部的应力分布;人为平衡状态只在滑动面上达到,滑动土体成整体下滑;极限滑动的位置要通过计算来确定。

通常来说,在建筑边坡稳定性分析方面,使用的最多的两种方法是力学分析法和工程质法。

1.1 力学分析法包括数解法和图解法或者表解法

1.1.1 数解法假定不同的几个滑动面,按照力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析,从中找出极限滑动面,按照此极限滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。应用此方法计算比较麻烦,但是结果比较精确。

数解法还可以根据滑动面的形状为直线破裂面或者圆弧破裂面分为直线法和圆弧法。其中直线法适用于砂土和砂性土,土的抗力以内摩擦力为主,粘聚力可以忽略不计,边坡破坏时破裂面近视是一个平面;而圆弧法适用于粘性土,土的抗力以粘结力为主,而且内摩察力比较小,边坡破坏时破裂面的形状近似一个圆柱面。可以根据土的性质不同选择以上两种不同的精确计算方法来确定边坡的稳定性。

1.1.2 图解或表解法是在计算机和图解的分析基础上制定出图或表,用查图或者查表的方法进行边坡稳定性分析,这种方法简单但是不够精确。这种方法通常是将实际边坡情况与推荐的边坡稳定安全系数表的条件进行比较,从而确定近似的边坡稳定性。

1.2 工程地质法根据不同土类别及土所处的状态,经过长期的生产实践和大量的资料调查,拟定边坡稳定性的参考值,在设计时,把实际边坡稳定性的因素作比较,最终确定类似条件下的边坡稳定值。它将边坡稳定性分为正常工况,非正常工况Ⅰ和非正常工况Ⅱ三种情况进行考虑,分别给出不同的参考边坡稳定安全系数。

2 影响建筑边坡稳定性的原因

硬性边坡稳定性的因素有很多,本文主要从水、地基沉降、冻土区划和土的种类四方面的原因来探讨其对建筑边坡稳定性的影响,并且在下文相对应的给出治理措施。

2.1 水对建筑边坡稳定性的影响

水对边坡稳定性的影响主要是渗透动水压力的作用。受季节性和长期浸水影响的建筑边坡,除了要承受外界的建筑和自身的重力以外,还要承受水对其的浮力和渗透动水压力的作用,比如路堤边坡的两侧都有水的情况下,水会透过路堤和边坡从水位高的一侧向水位低的一侧渗透,同时水还会在水位上升或下降的情况下渗入边坡或者从边坡土体里渗出,当水位相差比较大或者水位下降比较急剧的时候,水的动水压力会比较大,导致土体向外,破坏边坡,严重的可能引起边坡凸起或者滑坡现象。这主要是由于动水压力带走细小的土粒而引起边坡变形。

2.2 地基沉降对建筑边坡稳定性的影响

地基沉降通常发生在含水量较大,压缩性高和承载力低的土质地区,主要是软土地区,比如江河湖泊的冲积滩。这些地区的土体抗剪强度低,建筑物坐落在这些土地上,或者一些重量较大的活荷载经过,填土受压可能产生滑动,有较大的沉降量,由于土体的协调变形量有限,从而导致边坡被破坏。

2.3 冻土区划对建筑边坡稳定性的影响

冻土区划与边坡稳定性有关的主要是季节性冻土区和多年冻土区,在我们生活中常见的事季节性冻土区,多年冻土区比较少见且边坡需要特殊设计,本文只分析季节性冻土地区边坡稳定性。

季节性冻土地区通常是冬季土体冻结,夏季全部融化,主要是我国的东北,西北和华北地区,在冬季,当有水时,由于温度低至零下,水被冻结,边坡内积聚的水被冻结后体积膨胀增大,使得边坡面层冻胀开裂;等到春季到来,温度回升,被冻结的土体中的冻结水开始融化,此时由于边坡内外温度不同,外部高内部低形成凹形曲线面不利于排水,再加上冻融循环以及建筑物周边活荷载的影响,使得边坡土质松软,承载力减低,甚至边坡滑塌被破坏。

2.4 土的种类对建筑边坡稳定性的影响

对地基边坡稳定性的影响土的类型通常有黄土,盐渍土和冻胀土。黄土一般是比较细小的黄色粉状沉淀物,未浸水前强度较高,压缩性小,但是浸水后,强度急剧下降,土结构破坏,已发生湿陷现象使得边坡遭受破坏。

盐渍土地区由于盐渍土盐分存在的性质,容易发生溶蚀,盐胀,冻胀和翻浆现象,这些原因通常都是由于盐渍土内存在的盐分吸水照成的。

冻胀土一般是吸水后膨胀显著,失水后收缩显著的高液限粘土,它广泛存在于我国各地,所以冻胀土本身的性质决定了其对边坡的破坏性显著。

3 筑边坡稳定性的治理措施

3.1 对于由于渗透动力水压力造成的边坡稳定性破坏,通常可以采取不透水土体填筑建筑物需部位,比如路堤的填筑,可以采用不透水的粘土。不透水的粘土填筑起来的边坡,由于受左右两侧动力水的影响较小,所以对边坡的稳定性影响较小,有利于边坡的稳定。

3.2 对于地基沉降影响边坡稳定性的,通常使用换填土法进行换土,铺筑砂石,修筑反压护道,或者设置沙井,石灰桩,水泥搅拌桩对边坡进行加固,稳定边坡。

3.3 对于季节性冻土,主要是调节土质的水温状况,防止地面水,地下水或者其他水分在冻结前进入边坡内部,通常可以设置隔离层和隔温层,做好边坡排水,提高边坡的高度等来防止季节性冻土对边坡稳定性造成危害。

3.4 对于黄土通常应该避免发生滑坡,崩塌,陷穴群和斜坡地段,做好边坡的排水,拦水和分散水等设施,避免渗漏。

对于盐渍土的防治措施,通常采用提高基层,换填土,设置隔断层等措施,保持边坡干燥,防治毛细吸水作用的发生,还可以使用放缓边坡或者砂石土包边的措施,更有十分必要的情况可以设置蒸发池。

对于冻胀性土,应该以防水,保温盒防止风化为主,降低边坡高度,加固边坡浅层,封闭其以防止湿度破坏,从而保持边坡的长期稳定性。

3.5 常见的边坡防护措施是设置边坡维护措施,比如铺设边坡防护水泥块,种花种草绿化边坡,防止边坡滑塌和风化,修筑排水拦水沟,防止边坡冲刷破坏边坡结构影响边坡稳定性,还可以放缓边坡,对边坡人工水泥加固等,都可以有效的防治边坡失稳,如果情况更加严重,可以设置锚杆,锚钉等进行边坡稳定性处理。

4 结束语

边坡稳定性的分析和治理措施还有很多要做的,以上仅是本人从事建筑边坡稳定性设计和施工以及治理多年来总结的一些设计分析方法和对边坡稳定性影响的一些常见原因的分析,虽然不是很全面,但是一些常见的影响因素,同时有针对性的提出了一些治理方法和措施,希望可以对现实中边坡的稳定性分析,设计以及治理起到帮助。

参考文献

[1]刘亚丽,刘庆亮;;边坡稳定计算方法的探讨[J];河南水利;2010(12).

[2]姜来峰,人工开挖边坡工程的稳定性分析及评价[J];铁道勘察;2011(04).

[3]王思敬,张菊明;边坡岩体滑动稳定的动力学分析[J];地质科学;2010(02).

第9篇

1边坡岩体的综合分区

根据现场工程地质测绘资料,结合边坡危岩体评价结果,对场地地质灾害分布情况进行了分区[1]。1)Ⅰ区(浅层滑坡分布区)属于滑移式危岩。在勘测区内存在3处,受197°~213°∠42°~75°结构面控制。该结构面呈舒缓波状,无充填,贯通性好,倾角变化较大,与坡面形成顺向坡,产生滑移式破坏,其中以1070m平台形成的滑坡最为典型,破坏规模最大。2)Ⅱ区(松散崩塌堆积体)为松散岩块分布区。主要分布在各级开挖平台边缘、边坡上部,以孤石、坠石和落石为主,该区分布广泛,破坏规模不大但危害极大。3)Ⅲ区(碎裂岩体)以倾倒式危岩和坠落式危岩为主,在各级边坡已产生明显位移和松动。4)Ⅳ区(层状、块状岩体区)为相对稳定区,只有局部有坠落式危岩存在,危险较小。

2边坡岩体的稳定性评价

根据已揭露的边坡及附近的地质情况综合分析,矿于向斜构造的核部,围岩倾角较大;围岩体节理裂隙较发育,大多比较破碎,现场可以看出,岩层中各级结构面发育,节理、小断层以及软弱岩层夹层都有出露,对边坡的开挖以及以后的稳定造成了一定的影响。边坡危岩体以块状~碎裂状结构岩组为主,含构造破碎带,蚀变破碎带,岩体多见角闪变粒岩,其强度相对较高,风化带、裂隙破碎带的分布较集中。总体而言,边坡危岩体稳定性较差。边坡可能的破坏模式有沿大倾角结构面的局部崩塌破坏、浅表层的滑动破坏、近圆弧的复合破坏等。由于危岩体的节理裂隙非常发育,在人工爆破振动力、暴雨、暴晒冻胀等外部因素的作用下,发生较大规模的整体滑移式倾倒、坠落崩塌的可能性较大。

边坡治理工程设计参数的选取

边坡稳定性分析计算所采取的抗剪强度指标是依据《富蕴蒙库铁矿边坡地质灾害勘查报告》[1]来进行选取的,设计参数选取表见表1。

边坡综合治理工程方案设计

1Ⅰ区治理工程设计

1)治理工程措施的选择。Ⅰ区部分地段沿岩体的软弱结构面产生过顺层滑动,采用岩质边坡平面滑动稳定分析计算模式[2],计算方法为极限平衡法。本段边坡的治理采用预应力锚索进行支护[3]。2)锚索工程措施设计。a.按1∶0.75的边坡坡度修整坡面,使坡面达到一定的平整度。b.素喷C20细石混凝土一层,厚度5cm,挂8@200mm×200mm的钢筋网,再喷射厚度为5cm的C20细石混凝土一层[4]。c.锚索在坡面上的水平间距为3.0m,竖向间距为4.0m。d.锚索由8束15.2mm的1860MPa高强低松弛钢绞线组成,自由段采用外套22mm聚乙烯管作防腐处理,其锚固段长为8.0m,每根的最大抗拉力为11.8t,每个锚索孔的抗拉力为93.8t。锚索张拉力按抗拉力的75%考虑,即张拉力为70.4t。e.锚索孔直径为130mm,锚索与水平线的夹角为20°,锚索孔所灌注浆液采用纯水泥浆液,浆液水灰比为0.35~0.40。f.锚具采用OVM锚具系统,该锚具由锚环、夹片、锚板和螺旋筋组成。1000kN级锚索采用OVM15-8型锚具,张拉千斤顶用YCW150型。g.锚索承压板为正方形,宽度为1.0m,厚度为20cm,内配Φ14mm钢筋网一层,C30混凝土浇筑而成。h.锚墩上台面400mm×400mm,与锚索轴向垂直,高400mm(含承压板厚度),锥角35°,采用C30混凝土,锚墩内设8mm间距为80mm的圆形钢筋圈3层,钢筋两端采用搭接焊。i.钢筋混凝土面板设置泄水孔,其水平间距3.0m,竖向间距4.0m,呈梅花形布设。泄水孔直径为49mm,深10.0m,下倾15°,孔内插42mmPVC花管。

2Ⅱ区治理工程设计

Ⅱ区所采取的工程措施为一次性清除处理,其清除施工工序和方法如下:1)采用人工或机械设备一次性清除松散崩塌堆积体。2)施工时先从边坡顶部的1150m平台开始,从上到下依次对各级平台以及平台边缘进行清理。3)对于大块的岩石需就地进行机械或静态爆破解体后方可运出。4)清除堆石时,严禁乱清乱堆,能通过边坡平台及时运走的,不得清推到下一级边坡平台,以免滚石伤人。5)岩块石的清理应分区分段进行,清理工作应做到合理有序、互不干扰。

3Ⅲ区治理工程设计

Ⅲ区为碎裂岩体区,在清除边坡体坡面上的部分已松动岩块的基础上,进行边坡坡面的修整,然后,采用喷锚网支护措施对边坡进行加固治理[4]。1)边坡按1∶0.45的坡率进行刷坡;岩石边坡体潜在破裂面按50°考虑。2)锚杆为1Φ32钢筋,C20细石混凝土的厚度为150mm[4]。3)锚杆采用1Φ32Ⅱ级热轧螺纹钢筋制作,每根锚杆的长度为4.5m~9.5m,边坡剖面斜面上共布设锚杆9排~10排。4)锚杆倾角为15°,采用矩形排列,锚杆横向间距2m,竖向间距2m,均为全长粘结性锚杆。5)锚杆孔直径为90mm;锚杆孔水平方向的孔距偏差不大于50mm,垂直方向的孔距偏差不大于100mm。6)锚杆孔采用M30水泥砂浆灌注,注浆直到孔口冒浆时为止。7)面板采用单层配筋,钢筋直径为8mm,钢筋间距为200mm,钢筋保护层厚度不小于25mm。8)坡面泄水孔采用42mmPVC花管,间距4.0m×4.0m,深10.0m,下倾15°,梅花形布设。9)C20细石混凝土厚度为15cm,分2次进行喷射,所形成的素混凝土面板每间隔20m左右设置竖向伸缩缝一道,伸缩缝宽度为3.0cm左右[4]。

4Ⅳ区治理工程设计

Ⅳ区治理措施以危岩清除为主,辅以坡面清理。对清理过程中所形成的岩腔用C20细石混凝土嵌补,部分节理裂隙发育地段素喷C20细石混凝土进行岩面封闭处理。Ⅳ区边坡坡脚均在61°~64°之间,刷坡坡率应控制在1∶0.50~1∶0.55之间。

第10篇

关键词:水利工程 高边坡混凝土体系 锚固技术 综合治理

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

随着国家基础建设的拓展,水利建设的地理环境也随之变得复杂,因此在水利工程中就会经常遇到高边坡的情况,这样的地质因素和环境在工程中往往不能避免,因此就需要对边坡进行加固处理,并对某些可能出现的问题进行治理,以此保证工程的顺利开展和交付使用后的安全性。针对高边坡的稳定性加固和治理,有多种措施可以使用,但是其复杂程度与安全性往往需要结合地质结构的特征才能体现,因此在施工中应因地制宜的对高边坡的加固措施进行选择,可以单一也可多种方式组合,主要的目标就是防止高边坡出现失稳的情况,保证工程项目的安全。

水利高边坡治理的重要意义

通常在水利工程中,将大于30m的岩质的边坡称之为高边坡,如果边坡为土质则该定义适用与20m范围,这样的边坡所呈现出现的状态往往是一种临界状态,即在外部干扰下极有可能出现垮塌,因此在水利工程的施工与使用中都需要长时间的对其进行监控,并采用措施对其进行治理,保证其稳定性。随着大坝高度的增加,边坡问题已经成为我国水利建设中的普遍问题,并在工程安全中凸显。而一旦出现边坡失稳或者垮塌则会造成巨大危险以及经济损失,同时也对工期产生了延误,成为制约我国水利工程发展的一个重要问题。有的边坡甚至还会影响到工程的成败。所以有效的边坡治理措施与技术对于水利工程而言是至关重要的,因此只有合理的对边坡进行治理才能保证其稳定性,从而保证施工的正常进行,以至于后续使用中大坝也是安全的。

水利工程中高边坡的加固与治理

在水利工程中常用的边坡处理技术主要有三种种,一种是抗滑结构;一种是锚固结构;一种是减压排水结构,这三种技术往往综合使用以保证处理的效果。下面就此进行分析:

抗滑技术与结构

1.1混凝土沉井结构:混凝土沉井是一种以混凝土框架为主的筒形结构,其分节布置,结构的设计因地制宜,根据沉井场地的情况进行设计与施工。边坡治理中,沉井主要起到的作用与抗滑桩和挡土墙相似。沉井的施工过程是场地处理、沉井预制、沉井下沉、封底等,其中沉井的下沉与封底技术不易控制。沉井下沉的时候会因为多种因素而影响其施工质量与进度,所以容易导致技术不达标,为此在施工中往往需要保证其混凝土强度,并对摩擦阻力进行消除,同时控制其垂直角度。最后对其进行封底是也应保证严密,防止渗漏而影响其寿命,所以在封底前应清理地基层面,并保证混凝土强度。

1.2混凝土挡土墙结构:混凝土挡土墙是利用混凝的强度对滑坡趋势进行阻挡,可以有效的支撑滑坡体的位移,是一种常见的方式,同时结合有效的排水系统即可达到防滑坡效果。其突出的作用是控制滑坡体某个部位的位移,从而防止滑坡变形的拓展,从而实现控制边坡的效果。该技术的施工方法简单,且见效快,只要在设计中细化边坡的地质情况,和发展趋势,就可利用形状和深度、排水孔等保证挡土墙的支持力,进而控制滑坡的位移。

1.3混凝土抗滑坡桩:抗滑桩顾名思义就是一种桩结构,整个桩体不是插入地下而是插入滑坡层,进而与基岩层形成一个整体,控制高边坡表面的岩层滑动的趋势,从而达到稳定边坡的作用。通常其设置在滑坡体的前缘,有较好的稳定效果。在设置时通常将整个桩体的30%置入滑坡面下与基岩相互结合,通过混凝土的凝结膨胀效果形成稳定人造岩体结构,从而达到抵抗滑坡趋势的效果。

锚固结构与技术

2.1锚固洞结构:这个技术也是治理高边坡的主要措施。在锚固洞加固的过程中利用锚固技术从内向外,自上而下的进行逐层加固,且锚固洞的开挖应在严谨的地质勘测的支持下进行,以避免锚固洞开挖对高边坡的负面影响。

2.2喷混凝土+锚固技术:喷混凝土也是对边坡治理的措施,在施工中常常和锚固技术相结合,在边坡的表面形成一个相对稳定的外壳,从而控制边坡的渗水与滑动,进而保证边坡的稳定。在施工中只需要将混凝土喷射到岩层表面即可完成施工,依靠连续机械化作业,其施工的效率较高。因为是靠喷射而成,所以要比木质结构稳定且价格低于钢材。如果作为永久性支护则应与锚杆相互配合,这样就减少了锚固洞对边坡的干扰。二者配合可以降低混凝土层厚度,减少锚固数量,提高了工程的经济性。

2.3预应力锚固技术:预应力锚固技术是在锚固技术上发展而来的,通过锚索的预应力对边坡施加一个人为的锁紧力,使之保证紧密的结合而形成一个相对稳定的结构。预应力锚索将力传递给混凝土框架,从而使得整个系统保持稳定。对不稳定的岩层施加一个挤压的力,从而达到抗滑效果,从而保证高边坡的稳定。其优势较为明显:开挖扰动范围小,且可以在水库正常使用的情况下完成对失稳边坡的加固,同时利用修复技术对混凝土开裂进行处理,并将集中的载荷分散开来,是目前较为成熟的边坡处理技术之一。

减轻载荷与增强排水能力的措施

3.1降低边坡载荷:这样的措施就是对边坡的整体重量进行减轻,即利用开挖或者小规模爆破技术对边坡的部分结构进行挖除,以此减轻整个边坡的重量,由此达到阻止其发展的目的。其通常与反压措施结合使用,在减轻坡体载荷的同时将开挖的土石堆放到边坡底部,以此稳固边坡的坡脚,帮助其保持稳定,对于上陡下缓的边坡效果明显。

3.2增强排水能力:边坡的失稳往往是因为外力的作用,而水对其的影响较为明显,因为降水或者地下渗水,都会导致边坡岩层之间的土质减少,进而降低了岩层之间的摩擦阻力,这样就导致了高边坡失稳,尤其是岩层松散的表皮很容易就因为降水导致其滑坡。因此在治理边坡的过程中,排水始终是伴随其他技术采用而同步开展的。通常是对地表和地下水进行治理,地面降水通常是依靠排水沟槽完成,将拦水与排水结合起来,保证地表水及时排除,避免其深入边坡;对于则根据其具体分层进行处理,有浅层和深层处理两种,如截水沟、盲沟、集水井等等。

结束语

综合起来看,高边坡的治理主要应从自然条件下的地质结构入手,对其施行阻挡、加固、排水等措施,以此保证边坡的稳定性,而多种控制技术不能仅仅依靠一种技术就达到防护与治理的效果,应因地制宜的综合使用,并在工程中注意创新,将多种方式的有点发挥出来,以此保证水利工程高边坡的长期稳定,并使之具备一定的抗震抗灾害的效果,另外还应注意工程的经济性与实用性,不能一味的最求稳定而丧失经济价值,从而提高工程效果与效率。

参考文献:

[1]赵晨霏,孙方成,哈东辉.水利水电工程高边坡的加固与治理[J].才智,2011,(19) .

[2]聂新华,张仁.浅谈水电工程高边坡稳定问题的解决方法[J].职业技术,2011,(04) .

[3]楚笑红,解来承.浅谈水利水电工程高边坡加固治理措施[J].中国新技术新产品,2011,(03) .

第11篇

[关键词]公路工程 边坡治理 施工技术

中图分类号:U417 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0163-01

1、工程概况

某公路施工高边坡挖方区域,左侧边坡为四级边坡防护,其中:Ⅰ、Ⅳ级防护为锚杆框架植草护坡;Ⅱ、Ⅲ级防护的主体为锚索框架护坡,两端局部为锚杆框架植草护坡。

经过现场实际勘查并结合设计图所提示的地质情况,该段左侧边坡为特殊处治区域,岩体为顺层,岩层走向近似平行,边坡岩体较为破碎。

2、工程特点、难点及施工对策

本工程施工工期紧、工作量大、施工劳动强度高,施工环节的紧密配合显得尤为重要,工程特点、难点突出表现在如下几个方面:

2.1 项目施工工作量大、施工环节多,施工时间短。

工程量主要集中在坡面清理(即削坡)的土石方开挖、爆破、转运以及拉伸网植草工程上,零星还有裂缝封填、临时道路工程等,工程施工环节多,施工顺序联系紧密,工作量大,施工时间紧迫。

施工对策:实行项目负责人制,项目部组织合理有效的施工方案,逐项落实到人,质量、进度、效益三挂钩,确保施工全面有序的进行。重点放在工程量大、并对后续工程进度有较大影响的坡面清理、爆破、拉伸网植草工程上,在这些工程施工上,多投入人力、物力和先进的机械设备,组织爆破,注意安全,奋力施工,为后期施工项目争取时间,创造良好的施工环境,做好各分部、分项工程及其工序各环节的有序衔接。

2.2 工程项目布置在陡坡山体上,施工安全隐患多。

治理工程布置处于山体斜坡上,人员行走都较困难,机械设备不易安置,施工材料无场地堆放,势必影响施工进度。

施工对策:项目部将高度重视山体斜坡区段的工程施工,积极抽调得力的施工人员、技术骨干和最好的机械设备进行施工。施工准备期间,对坡面进行修筑简易施工便道,修建施工材料堆放场所,动用各种力量解决施工条件、为工程施工创造一个良好的工作环境。

2.3 施工场区坡下为砌筑工程施工,存在相互干扰、相互影响的问题,特别是工程爆破的安全隐患较大。

施工对策:合理利用施工条件,在施工期间尽量避免同时施工,存在同时施工的情况时,应当尽量积极有效地处理协调与砌筑工程施工的关系,减少干扰。组建现场管理机构,对交通线合理利用,在施工区间挂施工警示牌,指挥交通,疏导车辆;严格按照有关规范、规程组织爆破,多使用机械挖掘,定时爆破。

2.4 施工作业面狭窄,材料堆放无场地。

施工对策:项目部组织合理有效的施工方案、逐项落实到人,实行质量、工期、施工负责人三项挂钩制,确保施工全面有序的进行。

3、施工方法

3.1 施工概述及流程

治理工程主要分为坡面清理、爆破工程。

本工程难点是各分部、分项工程在施工阶段的协调及其制约关系,解决这一问题,要做好技术准备工作和施工现场的准备工作;削坡、坡面清理、爆破工作的程序安排和合理的施工顺序及调度是工程成败的关键。

按照施工项目合理布置施工区,按施工工艺对进行各项进行安排,在施工作业区布置材料设备堆放区、渣土临时堆放区等。施工过程按计划进行,当施工进度不能满足施工计划时,及时调整施工强度、施工作业区,增加施工设备及施工人员,使施工进度能够满足施工计划,有条不紊地进行。

该项工程的施工顺序为:施工准备施工测量建立监测网削坡清理静态爆破(削坡清理静态爆破)反复内部验收竣工验收。

3.2 削坡清理工程

3.2.1 施工方法及技术要求

削坡清理主要是对滑坡的山体进行清方卸载处理,按照设计所给的滑坡处治方案,对山体坍塌区域按设计要求的坡度进行削坡处治,同时清除坡顶倒悬岩块、坡面危岩和局部存在明显滑移变形的块体,以人工风镐清理为主,可辅以相应爆破,严格控制飞石,具体施工要求如下:

⑴采用从坡顶向下分层开挖,台阶、边坡爆破。

⑵采用风钻钻孔,毫秒导爆管微差爆破法,以控制爆破块度和飞石。

⑶开挖必须进行严格监控,一般不得陡于规定坡度。

⑷另外还应注意,工程弃土弃石如果处理不当,可能造成环境地质问题,应选择合适的弃土弃石场。

3.2.2 施工质量控制

(1)施工前,将坡面上的杂草、树木和杂物全部清理出场。然后根据具体坡体形态特征及护坡工程设计要求,进行坡面清理整形工作。

(2)坡面清理后的坡面,都需保证坡面平整、无松动岩块。

(3)坡面清理工程应避免在雨季施工。施工期遇到降雨时必须采取措施对工作面进行临时封闭保护。

(4)施工时应严格按照剖面图纸所示削坡线进行削坡,不能欠挖,也不准超挖。削坡质量技术要求详见削坡质量技术要求表。

(5)施工时采取的削坡程序应保持坡面的稳定,在施工过程中,坡面上的不稳定土、石或其它看上去易伤人的材料、物品,应立即清除,以保安全。

(6)做好施工场地管线和邻近构筑物的保护工作。

3.2.3 坡面清理安全技术措施

(1)施工前有针对性地进行安全技术交底,开挖时,两人操作距离不大于2.5m。挖土应由上至下逐层进行,严禁先挖坡脚或逆层挖土。

(2)开挖时严格按要求进行。操作时应随时注意土壁的变化情况,如发现不利情况,立即暂停施工,及时采取相应措施。

(3)施工期所有的土石方开挖坡面必须加以修整,使其处于安全状态。

(4)因施工需要设置临时边坡时,应制定详细的边坡稳定措施计划。

(5)清除危岩体之前,对居民房屋加强防护,对场内坡脚的移民道路进行封闭,以保证道路及施工区车辆人员通行的安全。

(6)爆破作业之前,安全警卫人员提前5分钟拉响警报,对过往车辆、各类人员进行警示、封堵和驱赶,严禁在非安全范围内

4、质量保证措施

⑴测量位置一定要准确,仔细复核静态爆破岩体的位置、大小、形态以及完整程度等。

⑵掌握静态爆破工程参数,确定岩石级、爆破方量以及爆破孔密度、孔径、孔深和防护网尺寸。

⑶爆破后,岩块的清理工作要及时跟上,对大于30cm的岩块应再次解小,坡面清理要符合设计要求,保证坡面平整、无松动岩块。

5、安全施工技术措施

(1)雨季施工必须做好地表排水工作,防止地表水与堆碴形成泥石流以及水体下渗影响坡体稳定。

(2)清除危岩体之前,对居民房屋加强防护,对场内坡脚的移民道路进行封闭,以保证道路及施工区车辆人员通行的安全。

(3)爆破作业之前,安全警卫人员提前5分钟拉响警报,对过往车辆、各类人员进行警示、封堵和驱赶,严禁在非安全范围内。

(4)人工转运工程材料应修筑人行便道,并在高陡边坡段安设护栏。禁止将石块从坡顶滚入坡下。

(5)岩块临时堆放点要选在坡体相对稳定的荒坡地带,并且要控制岩块的方量,及时转运,防止坡体失稳。

(6)工区用电设二级漏点保护,均采用TN-S接零保护系统。

第12篇

关键词:边坡稳定性;崩塌;走向;坡度;截排水;安全系数

中图分类号:P694

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)20-0072-05

1 工程概况

广州市从化区某边坡近年来出现多处崩塌、滑坡地质灾害,属不稳定边坡,地质灾害直接威胁坡脚建筑和居民的生命财产安全。当地政府对此非常重视,为减灾、防灾,保护人民生命财产安全,拟对该地质灾害隐患点进行治理工作。

该边坡总长度约350 m,整体呈北西―南东走向,最大坡高约47 m,系人工切坡形成。在修建坡脚的某粉体厂时曾在坡脚修筑了约3.0 m高的重力式浆砌石挡土墙,并在山坡坡腰和坡顶处各设置了一道长约160 m、深约40 cm、宽约25 cm的截排水沟。但由于截排水沟仅是在原山坡上就地挖土修筑,没有采取抹面或浇筑混凝土等措施,坡腰处的截排水沟被坡面上集中下来的雨水严重冲毁,并没有起到截排水作用,相反起到了汇水作用,使坡面冲刷严重。同时,原坡面没有采取护面措施,而是处于状态,在雨水、高温等交替作用下,坡面的水土流失十分严重。

2 地质灾害类型及特征

该边坡的主要地质灾害类型为崩塌。自2006年以来曾经发生多处小型崩塌,崩塌总方量约100 m3。坡面植被不发育,雨水冲刷形成5处比较大的冲沟,水土流失严重,最大冲沟深度约5 m、长约4 m、宽约0.6 m。坡面时有崩塌发生、冲沟纵横分布,坡脚挡土墙顶部泥砂淤积严重。根据边坡的地形地质情况和已发地质灾害的情况,将需要治理的边坡分为6段,分别编号AB、BC、CD、DE、EF、FG。现场调查发现,勘查区已发地质灾害仅崩塌一种类型,共5处,均发生在坡段DE。各坡段的具体情况如下:

坡段AB:位于北西端,走向N71°W,长约21 m,高1~3 m,坡度45~60°,为坡脚建房时切坡形成。坡面植被弱发育,有水土流失的迹象。坡脚距离建筑仅0.5~1.0 m,目前未见因边坡失稳造成建构筑物破坏现象。

坡段BC:走向N66°E,长约28.7 m,高约8 m,坡度75~88°,为新近开挖切坡形成。坡面,暂无崩塌现象发生。坡脚为空地,暂无建构筑物分布。

坡段CD:呈“∨”形,走向分布为N43°W和N66°E,长约48.3 m,高约8~14 m,坡度55~65°,为新近开挖切坡形成。坡面,暂无崩塌现象发生。坡脚为空地,暂无建构筑物分布。

坡段DE:为此次边坡治理的主体部分,总体走向N47°W,长约175 m,坡度40~60°,坡高15~45 m。坡面冲沟发育,坡体支离破碎,目前发育有5处较大规模的崩塌。虽尚未造成人员及建筑物损失,但在暴雨的作用下极易发生更大规模的崩塌等地质灾害,严重威胁坡脚的厂房和建筑物;

坡段EF:走向接近正北方向,长约58.8 m,高约40 m,上陡下缓。上部坡度55~65°,坡面植被弱发育,高24~32 m;下部坡段25~38°,高10~26 m,植被发育。目前暂未有崩塌或滑坡等地质灾害现象发生。

坡段FG:总体走向N80°W,长约36.8 m,坡高1~16 m,上陡下缓。上部坡度55~70°,坡面植被弱发育,高1~16 m;下部坡段15~30°,高0~5 m,植被发育。目前暂未有崩塌或滑坡等地质灾害现象发生。

勘查边坡已发地质灾害类型为崩塌一种,主要有5处,其主要特征如下。

BT1位于坡段DE南东部,崩塌后形成一条平均深约0.4 m、宽约1.2 m、顺坡长约20 m的沟壑(图1)。根据沟壑揭露的地层情况,崩塌体成分主要为砂质粘性土,体积约9.6 m3,属小型土质崩塌。崩塌物已被雨水冲向下游,坡体体表面植被少。崩塌成因主要是坡度陡峭且坡面土质较松散,利于雨水入渗,强降雨触发失稳。目前处于欠稳定状态。

BT2位于坡段DE中部,发育于高程约为77.5 m的平台上,崩塌后形成一条倒“7”形的沟壑(图2)。平台上形成长约15 m、宽约0.5 m、深约1.0 m的裂缝,顺坡形成长约22 m、宽约0.6 m、平均深约1.2 m的沟壑。根据沟壑揭露的地层情况,崩塌体成分主要为砂质粘性土,体积约32.0 m3,属小型土质崩塌。崩塌物已被雨水冲向下游,坡体表面植被不发育。崩塌成因主要是:高程约为77.5 m的平台上有一条长约110 m、宽约0.4 m、深约0.3 m的土质截排水沟,在强降雨时该平台之上的雨水在短时间内大量汇聚于冲沟内,在水的冲力下,土质截排水沟不断被冲刷、侵蚀,先形成较小的渗流通道,之后不断的冲刷形成现在规模较大的冲沟。目前处于欠稳定状态。

BT3位于坡段DE中部,发育于高程约为77.5 m的平台上,崩塌后形成一条长约38 m、宽约0.5 m、深约0.3~2.5 m的沟壑(图3)。根据沟壑揭露的地层情况,推断崩塌体成分主要为砂质粘土,体积约50.0 m3,属小型土质崩塌。崩塌物已被雨水冲向下游,坡体体表面植被不发育。崩塌成因主要是:高程约为77.5 m的平台上有一条长约110 m、宽约0.4 m、深约0.3 m的土质截排水沟,在强降雨时该平台之上的雨水在短时间内大量汇聚于冲沟内,在水的冲力下,土质截排水沟不断被冲刷、侵蚀,先形成较小的渗流通道,之后不断的冲刷形成现在规模较大的冲沟。目前处于欠稳定状态。

BT4位于坡段DE中部,呈心形,起始点高程约为80.5 m,崩塌后缘宽0.3~3.0 m,长约59 m、深约0.3~2.0 m的沟壑(图4)。根据沟壑揭露的地层情况,推断崩塌体成分主要为砂质粘性土,体积约85.0 m3,属小型土质崩塌。崩塌物已被雨水冲向下游,坡体体表面植被不发育。崩塌成因主要是:高程约为80.5 m的平台上有一条宽约0.4 m、深约0.3 m的土质截排水沟,在强降雨时坡顶的雨水在短时间内大量汇聚于冲沟内,在水的冲力下,土质截排水沟不断被冲刷、侵蚀,先形成较小的渗流通道,之后不断的冲刷形成现在规模较大的崩塌。目前处于欠稳定状态。

BT5位于坡段DE中部,呈圆锥瓶形,起始点高程约为65.1 m,崩塌后缘宽0.3~1.0 m,长约13 m、深约0.3~1.5 m的沟壑(图5)。根据沟壑揭露的地层情况,推断崩塌体成分主要为砂质粘性土,体积约12.6 m3,属小型土质崩塌。崩塌物已被雨水冲向下游,坡体体表面植被不发育。崩塌成因主要是:在强降雨时坡顶的雨水在短时间内大量汇聚于高程约为65.1 m处的裂缝处,经雨水不断被冲刷、侵蚀,最后形成现在的崩塌。目前处于欠稳定状态。

3 影响边坡稳定性的影响因素

3.1 岩土体工程性质

残积砂质粘性土、强风化岩虽然具有强度较高、压缩性较小的特点,但同时具有孔隙率较大、粘性较差和遇水容易软化、崩解的特性,在旱季期间,边坡的稳定性通常较好,而雨季期间坡体长时间受水浸润导致重度增大、抗剪强度降低,容易造成土坡失稳。雨水入渗坡面土体后,在强风化~中风化岩界面处易产生积水,由于岩石中长石含量较高,风化强烈,地下水汇集地段造成结构面泥化程度较高,抗剪强度降低,力学性质变差,在动、静水压力等不利因素作用下,边坡易沿软弱结构面产生崩塌、滑坡。因此,坡体岩土层不良的水理性能、软弱结构面是土坡失稳的主要内因。

3.2 岩土体结构面条件

通过对边坡失稳的调查分析认为,岩土体中的残留结构面仍然是土质边坡局部失稳的主要影响因素之一。岩土体残留结构面是指强风化岩中仍然保留有次生的结构面(主要是节理裂隙面),这些结构面与周围岩土体的力学差异虽然远小于岩质边坡,但依然是边坡失稳的主要控制因素之一。虽然边坡的这些残留结构面在边坡开挖前是难以查明的,但客观上这些残余结构面将岩土体分割为不同的块体,岩土体在残余结构面上的不连续性是较明显的,因此边坡局部失稳通常是控制陡坡的稳定性和失稳规模,对陡坡影响相对较大,且通常是造互成土岩质组合边坡局部大规模失稳的因素。

3.3 气象条件

该区全年总雨量在1400~2200 mm之间,4~9月为雨季,总降雨量占全年的八成。月降雨量最大值为662.0 mm(1959年6月),日最大降雨量279.8 mm(2006年8月4日)。故本区可直接诱发边坡失稳的强降雨较多,故雨季连续暴雨将是土岩质组合边坡失稳的主要触发因素。

3.4 水文地质条件

低山丘陵地区地下水的动态变化较大,主要表现为旱季丘顶无水(埋深较大),潜水面位于坡脚附近,雨季潜水面则明显抬升。潜水面的抬升将明显改变边坡岩土体的应力状态。地下水位线下岩土体的孔隙水压力增加,从而降低其有效应力,而水位线上的岩土体则不受水的影响。随着有效应力的减小,也会致使岩土体本身的强度降低。此外,雨季期间降水入渗量增加,地下水径流随之增强,土中的细小颗粒流失量加大,从而降低岩土体抗剪强度,诱发边坡失稳滑动。

3.5 坡形及支护形式

边坡的坡形、截排水系统及支护措施的有效性对边坡的稳定性显然是决定边坡稳定性的重要因素。该边坡在主要地段设置了挡土墙,对边坡的稳定性起到了积极的作用。但坡体中设置的排水设施,并没有起到应有的作用,汇入坡体的雨水并不能及时排出,并且雨水顺流直接冲刷土质边坡,使坡体岩土层流失严重,坡体变松软,地表水易入渗。

4 边坡失稳的形成机制及失稳模式

勘查区强降雨时间较长,且坡面岩土层,有利于雨水入渗,地下水位上升。由于该边坡的残积土层总厚度稍大,风化岩层极破碎且厚度较大,雨水入渗后使其产生软化、崩解,因此坡体将出现重度增大、抗剪强度降低现象,在坡高较大、坡度较陡地段便可能出现边坡失稳。强降雨期间地下水的动水压力和静水压力加大,同时地下水对结构面有作用并一定程度上造成结构面软化,不利的水文地质条件可能触发边坡失稳。

预测该边坡主要的失稳形式是崩塌,且崩塌失稳易出现在潜在不利结构面或坡体岩土层松散的陡坡地段。滑坡出现的概率相对较小,可是在极端的雨期间(或者雨后期),边坡也可能以滑坡的形式失稳,预测滑坡型式以牵引式为主,且滑坡一旦出现,规模较大,后果严重。

5 边坡稳定性评价

5.1 工况及岩土参数

勘查边坡划分为6个坡段,下面将分别对6个坡段所潜在的失稳形式和稳定性进行分析,为了便于叙述,这里首先将稳定性计算中的计算工况和主要岩土参数作统一说明:评价时分别选取两种工况进行计算,工况1:自重+地下水;工况2:自重+暴雨+地下水。其中工况1实际上就是一般平水期的条件,工况2是连续暴雨的工况。计算过程中将地下水位以下的岩土体取浮重度来计算坡体自重,岩土体的强度取饱和抗剪强度,同时计算地下水的渗透压力;水位以上取天然重度,并取岩土体的天然抗剪强度。

根据本次勘查室内试验,结合现场调查,提供岩土体的力学参数,岩土体物理力学参数推荐值见表1。

5.2 稳定性分析方法

为了科学准确的评价边坡的稳定性,防止边坡地质灾害的再次发生,本节对勘查区坡体进行稳定性分析。对6个剖面进行滑动稳定性演算分析。本次计算采用[3]推荐的剩余推力传递法(Push法),在理正边坡稳定分析软件上实施。

该方法适用于滑面为任意形状的稳定性计算,它考虑了滑体自重、坡面荷载、动水压力、静水压力、滑动面处的浮托力、暴雨、地震和不同条块滑面段抗剪强度参数差异对滑坡稳定性的作用和影响,计算公式如下:

作用力符号规定:垂直作用力向下为正,向上为负;水平作用力向坡下为正,向坡上为负。

5.3 计算结果与评价

经理正边坡稳定性分析软件计算,边坡稳定性计算结果见表2。该边坡的6个剖面在工况一条件下的安全系数为1.474、1.358、1.320、1.021、1.143和1.095,边坡处于基本稳定状态;但在降雨条件下,安全系数分别降为1.339、1.201、1.118、0.966、1.094和1.023。

本边坡安全等级为一级,根据现行《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)第5.3条规定,边坡圆弧滑动安全系数应大于1.30。因此,边坡整体处于欠稳定状态,且对降雨较为敏感。若坡面长时间,随着时间的推移,岩石风化加剧,加上雨水的不断侵蚀冲刷,边坡将朝不稳定方向发展,容易引发崩塌地质灾害。而坡腰处出现的长而深的裂缝以及坡面上遍布的冲沟是坡段发生崩塌的主要因素。因此在边坡防护措施中,应特别注意做好截排水工作,且治水措施应重点考虑快速排泄坡面及坡顶的雨水,减少坡体浸润范围,减轻雨水对边坡的影响。

6 地质灾害治理方案

根据地质环境条件和边坡的稳定状态,有关防治方案的建议如下。

(1)方案一:“挡墙+截排水”。

在坡脚修筑挡土墙,同时做好坡面的截排水工作。

(2)方案二:“削坡+截排水+绿化护坡”。

对坡体进行整体开挖、分级放坡,减小坡体坡度,然后在坡脚修建挡土墙(有挡土墙的坡段就不必再修),在边坡每一级马道、挡土墙顶部及墙脚布设素混凝土排水沟,同时设置若干纵向排水沟。支护治理后坡面进行植草绿化。

(3)方案三:“锚杆(索)+格构梁+削坡+截排水+绿化护坡”。

采用坡脚修建挡土墙(有挡土墙的坡段就不必再修),坡面表面清坡后进行锚杆格构梁支护,同时坡面采取截排水和绿化护坡治理方法。在挡土墙顶部及墙脚布设排水沟,马道上进行植树绿化。

(4)方案四:“截排水+挡土墙+绿化”。

采用坡脚修建挡土墙(有挡土墙的坡段就不必再修),在挡土墙顶部及墙脚布设排水沟。在挡土墙顶部和坡顶种植爬藤类植物进行坡面绿化。

上述治理方案可根据不同坡段的工程地质条件、潜在的失稳形式和边坡稳定性等因素综合选择。AB、BC坡段建议采用方案四; CD、DE、EF、FG坡段建议采用方案三。

7 结语

(1)勘查区岩性岩相变化不大,但地形起伏较大,岩体风化裂隙发育,风化层厚度大,岩土层的水理性能较差,坡面植被不发育。边坡坡体主要由残积砂质粘性土、全~中风化花岗岩构成,坡体表层的残积层及全风化层较厚,属岩土混合质边坡。

(2)已发地质灾害类型为崩塌一种,共5处,规模均为小型,处于欠稳定~不稳定状态,目前没有直接造成人员伤亡,但若不及时治理,则其规模有进一步扩大的趋势。

(3)本边坡失稳的主要因素为自然因素即坡体岩土性质;激发因素为雨季连续暴雨。坡体岩土层不良的水理性能、存在软弱结构面是土坡失稳的主要内因。

(4)本边坡失稳的主要形式是崩塌。边坡在自然状态下整体处于欠稳定状态或安全储备小,在降雨条件下,安全系数进一步降低,会处于不稳定阶段,应尽快治理。

(5)DE坡段的稳定性差,建议尽早治理,以确保人们生命和财产安全。在边坡治理工作中,截排水措施是确保治理效果的关键环节之一,应确实做好相关工作。

参考文献:

[1]重庆市建设委员会.建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]中华人民共和国水利部.工程岩体分级标准(GB50218-94)[S].北京:中华人民共和国建设部,1994.

[3]中华人民共和国建设部.岩土工程勘察规范(GB50021-2001)[S].北京:中华人民共和国建设部,2002.

[4]赵其华,彭社琴.岩土支挡与锚固工程[M].成都:四川大学出版社,2008.

[5]顾晓强.边坡稳定分析方法及其应用研究[D].上海:上海交通大学,2007.

[6]唐 栋,李典庆,周创兵,等.考虑前期降雨过程的边坡稳定性分析[J].岩土力学,2013(11):3239~3248.