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地质灾害边坡稳定性及治理

发布时间:2020/9/17 16:13:31   阅读:

摘要:所谓地质灾害,简单来讲,就是地球在不断演变过程中,因各种地质作用而引起的具有灾害性的事件,本文主要基于边坡工程施工进行分析,明确影响边坡稳定性的各种因素,对治理地质灾害导致的边坡稳定性问题采取必要的施工措施,对边坡稳定性管理进行规范的要求,为日后地质灾害边坡稳定性的维护提供经验。

关键词:地质灾害;边坡稳定性;边坡治理

从本质上来讲,地质灾害就是原有地质结构因外界因素影响发生破坏,导致边坡稳定性因此受到相应的影响,从而产生泥石流、滑坡等灾害,对人们生命、财产等方面带来安全威胁,特别是近年人们对边坡的挖掘力度逐渐加大,在暴雨、大风等气候引发边坡出现崩塌事故,就此本文通过对地质灾害边坡稳定性及治理进行探析,具有一定的现实意义。

一、地质灾害边坡稳定性概述与其影响

在进行地质灾害边坡治理过程中,所谓边坡稳定,具体指的是边坡岩、土地处于一定坡高、坡角情况下的稳定性。根据以往的治理工作经验表明,边坡稳定性很容易因外部因素而对其稳定性带来影响。对于没有提前预知的突发性地质灾害,通常情况下都是因为岩土层本身发生异常变化而降低边坡稳定性,严重情况下就会导致与该区域相关的区域崩塌事故,逐步对建筑物、水源、交通等造成不同程度的损坏影响,从而对人们的生命安全、财产安全带来一定损失。对地质灾害边坡稳定性治理进行研究具有一定的现实意义,基于力学角度对边坡内部性质进行相应的研究,以此为基础制定对地质滑坡灾害的治理措施,提升边坡的稳定性和安全性。边坡稳定性切实影响到区域经济发展稳定性和人民生命财产安全,当发生地质灾害时,边坡保护是重要的保护项目,如果边坡出现崩塌,则水源受到污染,交通线被阻断,影响救援,导致更大的生命财产损失。除此之外,从建设、完善与治理的理念上,将当前我国大力推崇的生态型治理意识融入地质灾害边坡治理中,一方面能够通过植被来降低雨水对边坡造成的冲刷影响;另一方面通过对地质的浅层、深层以及边坡表面防护有积极性作用,通过种植乔木等一些绿化性的植物能够加快推动我国生态环境的建设力度。

二、地质灾害边坡稳定性造成影响的因素

(一)当地地质条件的因素

边坡所在地的地质条件,对边坡稳定性影响较大。坚硬的岩石因为地质构造引发的动荡,以结构面失稳和崩塌居多,柔软延时则多是因为应力控制性的失稳为主。地质构造直接影响了边坡稳定性,从岩石结构面的规模、充填程度、发育度、连贯性等各个方面发挥影响。边坡所在的水文条件如果发生改变,必然导致地下水富集程度也改变,则岩土力学性质因水温改变受到影响,坡体下滑力增大,柔软夹层结构面抗剪程度急剧下降,也导致边坡失稳。如果当地气候处于多雨区域,或者一段时间内降雨条件改变,特别暴雨后、融雪后、长期降雨后,岩体孔隙水压力增大,则边坡下滑也会变大,也是影响边坡稳定性的因素。

(二)岩体、土体方面的因素

对于边坡岩体以及土体而言,其对边坡稳定性有直接决定作用。从边坡构成角度而言,主要有长石、石英、强化风岩等物质,若边坡岩体和土体出现溶蚀、风化等方面的情况下,这时候对风力抵抗能力也因此减弱,在这种情况下发生土体积水情况,其在稳定性方面就会因化学、力学等方面发生变化,从出现地质灾害问题。

(三)人为方面的因素

地质灾害边坡很容易因人为开挖造成影响,同时这也是导致坡体失去平衡的重要因素。在开展人工开挖作业时,很容易导致地形发生变化,从而出现抖砍状。若在开挖期间出现暴雨天气,地表中就会渗进雨水,为之后的工程施工带来一定的安全隐患,严重情况下就会出现崩塌事故,同时其中的岩土层也会因此引发各种地质灾害,从根本上来讲,地质灾害与坡度之间存在很大关联性,若坡度越大的情况下,在雨季引发滑坡的概率也就越大,同时也会降低地质灾害稳定性。

(四)自然方面的因素

对于自然方面因素引发的地质灾害问题,主要有大风、降雨等天气造成的影响,这主要在于土体和岩体因长期受到风力作用而产生风化,风化也会因此逐渐加重,另外,土体与岩体也会因处于长期不稳定状态受到外力产生的作用而发生崩塌事故,再加上雨水的冲击,雨水就会渗透至边坡土体内部,就会在一定程度上增加土体与岩体的重量,而重力也会因此上升、摩擦力减少,从而出现滑坡等安全事故。

三、对地质灾害边坡稳定性的治理策略

(一)提高边坡治理的意识与法律法规建设

对地质灾害边坡稳定性的治理,是一项长期工作,需要人们坚持不懈努力。遇到问题再解决,不如提前发现问题,避免问题发生。因此,边坡治理首要的是提高人们的安全建设与治理的意识。在边坡设计建设初期就强化灾害防治意识,以这样的思想来指导后续建设和维护工作。国家在法律法规方面应给予足够的支持,法条清晰,奖惩分明,让人们有法可依,有章可循。

(二)治理方案的确定

首先,对边坡材料的收集,勘察现场,了解灾害具体情况,对边坡的损坏程度,损坏位置等。同时,要对边坡所在位置的地理情况、地形、岩土等内容,完成信息收集后。边坡所在位置的地质环境等条件与当下灾害带来的损害同时了解清楚后,要进行相应的参数计算,以此为基础选择边坡支护方案,比较各种方案的经济效益,寻求高效快速低投入解决问题的方式方法。其次,计算相关数据参数,首先保证边坡材料真实准确,对所有数据资料进行综合分析,根据边坡土质实际通过分段的方式设计支护方案,其中需要特别重视参数有边坡长度、类型以及回填高度,明确工程施工安全等级。再次,根据边坡特征进行支护方案设计,严格遵循相关技术提出的规定要求,同时以动态设计为原则,全方位获取与施工场地相关的数据信息,通过对其进行计算和对比,科学进行施工方案设计,与此同时,还要注重方案在具体实施中的安全性、可靠性,对施工现场中的技术、员工等都要进行严格管理,从根本上保证工程施工质量。

(三)确定施工流程

在正式开展边坡稳定性工程前期,首先要做好相应的准备工作:其一,合理规划需要进行边坡施工的范围,明确各个环节的施工等级,以此为基础来开展施工作业;其二,做好对边坡周边的清洁,主要排水沟、管网等位置。施工流程主要有以下几点。挡滑桩,穿过坡体深入到滑床位置的桩柱,以支撑滑体,降低滑动力,稳定边坡。根据滑体的推力、厚度、防水要求、施工条件等选择合适的桩体材料,挡滑桩深入的深度,根据岩层软硬,大概深入1/4到1/2之间。桩柱间距一般为桩体直径的3到5倍。锚杆、锚索,是坡道支撑保护最基本的组成部分,将坡体的围岩加固起来,让围岩能够自己保护自己,自己支撑自己。锚杆一端与坡体工程构件项链,一端深入地层,起到加固作用。挡土墙、格构,支撑坡体,防止坡体变形或者填土的构造物。格构挡土墙由钢筋混凝土和锚杆组合而成,依靠锚杆固定在岩层内,格构顾名思义,部分挡土墙构造如同格子,能够承受土体压力。挂网喷浆,防止表受到风化服饰或者雨水冲刷导致的由表及里的伤害而采用的防护措施。地表硬化,以混凝土密封、耐磨、防尘硬化剂来解决坡体表面的起壳、碎裂、空鼓、粉化、脱落等问题。排水沟,边坡要留有排水沟,减少地表水汇入表当中,在稳定性一般的边坡后部最远处裂缝的五米意外设置排水沟,截面尺寸以当地降水强度最大时水流不会漫沟为准则。在进行边坡稳定性治理期间,排水沟部分就是其中比较关键的部分。一般来讲,对排水沟的设置主要是在挡墙底部,对排水口纵横距离应设置为2m,对排水口周围应运用反滤土工布进行包裹处理,还要运用软石堆囊进行过滤处理。主被动防护网,主动防护网以钢丝绳网为主包裹坡体或者延时,限制坡体滑动,避免坡体风化脱落和崩塌,主动防御坡体问题;被动防护网用钢丝绳网与钢柱结合使用,对防护区域形成大面积防护,阻止崩塌,从而起到防护边坡的作用。脚手架,脚手架应加固在独立的高边坡部位,根据施工要求,脚手架可以支撑工程人员完成坡体防护任务。

(四)根据防治体系选择施工方案

对于滑坡防治体系可选择两套方案:

1、抗滑桩——桩间挡板——截排水沟——冠梁

以抗滑桩深入坡体,起到基础加固防护作用,抗滑桩也是后续防治工程施工的基础。采用桩间板治理方式,具体指的是要求工程中相关施工人员根据当前工程施工实际,通过强化对桩间档土板的施工设计,在这个过程中还要注意的是档土板厚度、高度都符合工程施工要求,然后将桩间档土板埋入地下,在埋入地下时要确保其埋入位置正好处于桩基中间位置。截排水沟部分的设置主要是在挡土板底部,对排水口纵横距离应设置为2m,对排水口周围应运用反滤土工布进行包裹处理,还要运用软石堆囊进行过滤处理,除以上之外,对于挡墙与排水沟所处的位置运用粘土进行封闭处理。冠梁可用来支撑和分散上部结构的压力,将上部结构符合传导到下部结构,防止应力集中导致的构件完全。

2、锚索——格构——表面挂网喷浆——截排水沟

通过锚索锚定,在其上浇筑水泥格构,加强系统稳定性,保证坡体的岩体不会有滑动剪切等情况发生。格构表面进行挂网喷浆,进一步加固。设置截排水沟,保证降雨雪水等不会在坡体上积存,带来风化腐蚀渗漏等不良情况。对于崩塌防治体可选择以下方案:

3、前方卸载——主被网——表面挂网喷浆——嵌挂——截排水沟

卸载滑坡体是为了保证边坡的长期稳定。根据地质勘察报告和崩塌防治体设计文件以及实际坡面情况,考虑边坡稳定性、滑坡范围、开挖方量等因素,在坡体各段进行开挖坡形。选择主被动防护网进行多方面防护。主动边坡防护网,勇于阻拦坡体上滚落的岩石,防止坡体损坏。对于落石坍塌情况集中的区域,或者频率较高的区域,作业施工难度大的区域,都可以运用主动防护网。被动防护网适用于坡体斜度小,施工便利的区域,并且可以起到一定的生态维护作用。利用表面挂网喷浆来防止山体胡奥,减少坡体坍塌。该工艺应用于地质灾害严重的区域,对道路、坡体、人们的生命财产安全都是极强的保护。运用外部嵌挂构建进行坡体加固工作,多层防护。设置截排水沟,保证降雨雪水等不会在坡体上积存,带来风化腐蚀渗漏等不良情况。

四、总结

综上所述,在地质灾害治理过程中,要求治理人员对边坡稳定性有个基本了解,以此来不断完成边坡稳定性治理工作,增强边坡结构的稳定性,防止因地质灾害对整个工程施工质量带来影响。本文介绍了边坡稳定性概念及其意义,分析地质灾害坡体稳定问题的各种影响因素,针对坡体遇到的各种不稳定风险,选取不同的施工方案和施工工艺,加强整体施工作用,保证坡体稳定性不受威胁,提出对地质灾害边坡稳定性的治理策略,旨在通过以上进一步强化边坡稳定性,提升我国应对地质灾害的治理能力和水平。

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作者:尚星江 吴易 单位:贵州有色金属和核工业地质勘查局地质勘测设计院

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