边坡勘察设计分析
2015-06-29潘华张红琼
潘华 张红琼
摘 要:边坡稳定性在保障边坡能够对路基实现稳固性保障起到了决定性的意义,稳定性越好的边坡,说明地质条件比较完善,对路基的损害基本上可以忽略不计。该文通过对边坡勘察过程中比较常见的病害进行分析,进而对边坡稳定性产生负面影响的因素进行简单总结,最后对边坡勘察设计措施进行简单的综述,望能够对边坡稳定性提升给予借鉴。
关键词:边坡勘察 设计分析
中图分类号:x734 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0091-02
1 边坡勘察中常见病害分析
通过在平时工作中对边坡进行勘察,发现在勘察过程中边坡的主要危害有边坡坍塌、边坡滑坡、高边坡错落分布以及边坡出现倾斜这四种。
边坡坍塌:主要表现在对边坡进行初期的爆破或者开挖之后,对排水以及防护工程施工质量不过关,比如对边坡进行初期爆破的时候由于炸药的剂量过多,使得爆破之后边坡的岩体会出现疏松,从客观方面来看是因为边坡地质不佳导致边坡的土质结构出现疏松,在进行边坡开挖的时候造成平衡性失控等情况,使得边坡出现危害。
边坡滑坡:产生最为主要的原因是因为边坡的地质构造、岩性、开挖卸载、水的作用等息息相关,高边坡的坡体为砂岩、强风化粉砂质泥岩等软质岩石,在风化作用下,局部容易产生贯通性裂缝,再加上开挖和卸载的影响,譬如原始的地形和应力受到路基开挖的影响,改变了原有样貌,形成高边坡的临空面,为高边坡的侧向变形提供了足够的空间。雨季时地表水下渗,加重岩体重度和降低岩体抗剪能力,当重度达到一定程度时,边坡就会沿着软弱界面滑动,产生滑坡。
高边坡错落分布:主要表现是边坡位置出现移动,导致边坡过于集中或者过于分散,主要是因为边坡的错落带岩土临空的一面被大量地下水冲击,使得对岩体强度出现一定的削弱,断层会和光滑结构面以及岩体出现分离,出现压缩性的变形。
边坡倾斜:主要源自于客观的地质灾害问题,譬如某高速公路的泥岩互层地段中存在软硬相间的陡倾斜岩层,破坏了边坡的平衡性。
2 影响边坡稳定性的因素分析
通过对边坡进行勘察,发现边坡按照组成成分进行分析,主要为土质边坡和岩质边坡,在边坡出现滑坡、倾斜的时候,一般都是因为有一些不利因素对边坡的稳定性造成威胁,导致表破稳定性出现大的波动,所以就主要对影响土质边坡和岩质边坡稳定性的因素进行分析,现总结为下文所述。
土质边坡稳定性影响因素:土质边坡在施工初期因为各种施工设备以及边坡上方的建筑物产生的巨大压力,加上土质边坡的土质作用力会发生一定程度的变化,使得土坡的作用力不再处于平衡状态,最终导致边坡稳定性不足;一般处于高处的土质边坡中含有很多的水分,加大土质边坡孔隙水压力,降低了边坡土质抗剪强度;一旦下雨,地面上的水分就会渗透进土质边坡中的缝隙中,产生了一些静水力作用,使得土质边坡侧面的压力有所加大,使得土质边坡出现土质松动;另外土质边坡在长时间的使用过程中,边坡坝以及基坑中的土质会慢慢被水质侵蚀,导致地下水渗透压力过大,降低了边坡稳定性。
岩质边坡稳定性影响因素:相对于土质边坡,岩质边坡影响稳定性的因素比前者更为复杂,岩质边坡制造位置的地形地貌产生变化也会对边坡稳定性造成影响;岩质边坡中石灰岩假若出现崩坍、裂缝等情况,就会导致泥岩层形成危岩,对稳定性造成很大的影响;有的岩质边坡中有很多其他类型的边坡,比如反边坡切向坡、反向坡等等,这些边坡对于岩质边坡层面、节理面以及断层面的稳定性都有着比较严重的负面影响,一旦出现滑动就会使得岩质边坡出现滑体等危险情况。
另外岩质边坡自身重量会随着雨水的增大而增大,而边坡坡体还会因为雨水存在一定的润滑作用,进而对自身稳定性形成威胁。地表水渗入岩土层,消除了颗粒之间的吸附能力、粘结能力,当坡体内部进入大量水分,坡体孔隙的水压力就会加大,产生浮托作用,降低了坡体的抗剪强度,当渗入节理缝隙的地表水达到一定程度,节理裂缝面就会被软化,不合理开挖和堆载也是破坏高边坡岩体的重要原因之一。
3 边坡勘察设计措施分析
3.1 地面地质勘察
地面地质勘察工作作为边坡勘察设计的基础工作,在进行该项工作的时候必须对边坡土质有所了解,并且已经对边坡土质进行了比较全面的分析,比如能够根据边坡所在地的位置山坡走势将需要进行地质勘察的边坡进行分段,然后对每一个小段进行坡形、坡率以及坡高度等数据收集,并且对收集到的数据进行全面分析,还必须对边坡上方的植物分布情况进行了解,比如处于河流或者是沟谷地段就应该将河流以及沟谷的分布程度、割损程度以及边坡稳定性进行同步测量。
根据地层的人工边坡形式和稳定状况,确定山坡上线路的位置、走向,以及策划开挖的边坡高度和形式,尤其是边坡地段的地层、岩性、产状、风化程度等,需要结合边坡是否存在软弱夹层和接触面,探清夹层、接触面与边坡开挖面的关系。针对地质的结构,譬如类均质体结构、顺倾层状结构、反倾层状结构、近水平层状结构等,探其分布的具体位置、产生的状况、发育的程度、延伸的长度以及结构中的填充物状况,然后判断这些地质结构与开挖面的具体关系,从而确定开挖的具体办法,譬如施工季节的安排、开挖的先后顺序安排、开挖的方式选择等。
针对已经变形的边坡,推测其变形的发生时间、部位、裂缝分布和发展历程等,以便采取补救措施,防止其变形问题的加剧。
3.2 勘探
进行边坡勘探是在地面地质调查工作结束之后才进行的,主要是为了将利用地面地质调查不能够查出的隐藏因素,其中主要分为分界面、风化界面、软弱底层以及夹层等,根据每一种勘探对象,布置适当的勘探点和采取合适的勘探方法。该研究者者认为,虽然每一种勘探对象具有差异性,但也有其共通之处,这些共通之处将成为勘探的契合点。
勘探的基本流程如下:首先是将高边坡按照30m的距离分段,选择具有代表性的勘探断面,如果勘探断面存在滑坡等不良地质,则要在不良地质体上面设置主轴代表性断面,每个断面上再设置三个以上的勘探点。完成上述工作之后,就必须将钻孔作为主要勘探对象,保持这种勘探模式,对边坡中的坑槽进行深度以及宽度探测,对地下的具体情况进行全面调查,假若边坡高度过大,就会产生稳定性失常的文献,所以必须放置地面位移检测,对边坡的运动情况进行全面掌握。
3.3 边坡的设计
根据高边坡的使用年限和保护对象,采取安全可靠的设计方法:在40m高度以下的边坡,设计的原则以放稳定坡率为主,在40m以上的边坡,要避免边坡放缓问题出现,否则将可以出现大量的弃方,并破坏植被等,因此,较陡的边坡坡率增加时,要用支挡加固的方法减少边坡的高度。边坡加固的时候,要综合考虑坡脚应力和地下水集中问题,加强坡脚1-3级边坡的支撑力,防止高边坡局部的失稳。设计完善的高边坡地表水和地下水排水系统,并综合考虑环境的保护和生态平衡的维持。
4 结语
边坡主要是为了能够保证公路路基能够稳定,所以特意制作成为具有一定角度的坡面,但是边坡的稳定性在一定程度上会受到很多因素的影响,使得边坡的稳定性不断下降,对路基稳固产生了威胁。
随着我国经济的不断发展,很多高速公路开始进行运营阶段,这个过程中假若对边坡不进行勘察设计,就会导致高速公路路面安全不能有所保证,所以必须结合现代先进技术,对边坡进行各方面的测量,对边坡的稳定性进行全面勘察,降低不利因素对边坡稳定性产生的负面效果,只有这样才能够彻底改善边坡稳定性不高的尴尬局面,对高速公路的正常运输更是一种支持。
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