确保机场高边坡稳定的施工技术分析
2018-02-15杨进枝
杨进枝
(山西机械化建设集团有限公司 山西太原 030009)
对于许多国家来说,在进行机场修建的时候选择的区域一般都不是特别好的路面,这样也就导致高填方问题在修建过程中的频繁出现,同时又因为各种自然灾害的出现,使得高边坡经常出现失稳的情况。下面就分析造成高边坡失稳的主要原因,并针对这些原因提出几条确保我国高边坡稳定的施工技术,这样也就可以从根本上保证各个机场的高边坡的稳定。
1 造成高边坡失稳的主要原因
1.1 高边坡失稳原因之降雨
边坡土体孔隙中的空气被入渗水排挤的过程就是降雨入土的过程,在进行深层次的分析中就可以得出:土体孔隙中的空气不断地被降雨的水排挤出去,这样的话,孔隙中的空气也就越来越少,而水的含量越来越多,土体本身重量在这个过程中也得到了很大的增加;同时在这个过程中土体的吸附强度不断地降低,这是因为降雨入渗土体也降低了非饱和土边坡的基质吸力,最终也就减小了土体的抗剪强度;在土体孔隙中,空气与水分同时存在,土体存在于干燥与饱和的中间状态,这就是非饱和土体的主要特征。在这个时候弯液面是水气分界面的存在形式,这是因为非饱和土体中存在着气相与毛细管的吸力,这种液面的出现,使得土体中存在着不相等的水压力与气压力,基质吸力也就随之出现。在非饱和土体中,含水量的多少与基质吸力的大小存在着一定的关系,具体的表现就是,如果存在更多的水分,就会有更小的基质吸力,这样也就可以推测出,当土体处于饱和状态时,基质吸力就为零,因此,基质吸力在降雨入渗土体的过程中不断地减小。这些问题的出现也就慢慢造成机场高边坡失稳现象的出现。
1.2 高边坡失稳原因之地震效应
在对地震次生灾害的分析中就了解到一种比较严重的现象,这就是地震滑坡。大家都知道,强烈的地震会使人类丧失生活的家园,但是在地震中会发生类似地震滑坡、泥石流等等次生的灾害,在对一些山区的调查中就可以明确地得出,这些次生灾害甚至会给人们带来比地震更为严重的损失。在一定范围的时间内进行动作就是地震进行的过程,在斜坡上,某些起固定作用的力的性质都有可能发生一定的变化,更不要说是大小和方向了;同时非线性是土体变化的表现形式,所以,就可以说地震带来的各种不利影响也是一个极为复杂的过程。岩土体可能向任意方向运动,这是地震所带来的最直接的影响,在地震中,剪切波与压缩波会不断得作用在高边坡的土体上,并对它进行无限循环的作用,这也就直接造成了高边坡失稳现象的出现。在任意时间内对土体施加动载;地震的发生带来了动载的产生,而土体自身会产生静载,动静载荷相互结合、共同作用在斜坡上,使得斜坡持续失稳情况的产生。
1.3 高边坡失稳原因之地下水
所谓的地下水就是处于岩土层下方的水,在具体的调查中发现,由于地下水的入渗而引起的边坡失稳占全部边坡失稳现象的90%以上。地下水主要来源于降雨及地表水,它的存在使得土体组成更加完整,但是,同时它又可以改变土体的力学性质,这对高边坡的稳定是极其不利的。在地下水的作用下,土体的力学性能会大大降低,这种现象的出现是因为泥化、软化作用的存在,非饱和是包气带土体的存在状态,这时,负压、结合水是地下水的存在状态,这种状况下如果重力水出现在包气带土体上,就会降低土体的性能。土体性能的降低自然也就导致高边坡的失稳状况。
2 加强机场高边坡稳定的施工技术
2.1 关于高边坡稳定的治理
为了避免相同状况的发生,尽量一次根治、进行高边坡失稳的预防处理、分期进行治理、全面进行规划,综合治理高边坡的失稳现象,这些都是进行治理时应当遵守的原则。每年都会有一段时间特别爱下雨,为了保证高边坡的稳定性,工作人员就应提前观察边坡,如果发现有边坡存在滑坡的趋势,就及时采取相关的防护措施。先上后下是滑坡后缘填筑体高边坡在进行治理时的主要方法,为了达到很高的施工质量同时又确保工作人员的安全,在进行填筑体高边坡坡脚的治理时,首先应确保高边坡与滑坡后缘部分是稳定的。工作人员应设置相应的系统,监测滑坡区与后缘填筑体高边坡的地表情况以及地下的状况,然后再对高边坡的失稳状况进行相应的处理。当然工作人员要注意的是,尽量采用新型设备对高边坡的运行状况进行全天性的监控处理,一旦发现有任何异常,工作人员就根据高边坡的实际问题进行处理,在最大程度上确保机场高边坡的稳定性。
2.2 关于高边坡台阶的施工技术
在顺坡段的高边坡填筑中,施工进行的顺序就是台阶的顺序,这样也可以保证高边坡的稳定。比例大于1:5是顺沟方向的原地面坡度、比例大于1:3是侧坡方向的原地面坡度,在这种情况下进行施工时,为了保证原地基与新填筑体之间的咬合力,挖台阶的施工就需要在原地面进行;在挖台阶时,倒坡台阶是所挖台阶的形状,向内倾斜是台阶顶面应有的特征,1:2是比较适宜的台阶高宽比,小于2.5m是台阶的合理宽度;台阶的高度就是目前填筑体回填所到达的位置,这时台阶就应与填筑体一起进行处理,为了进行台阶面的加固处理,就需要添加两排强夯点在沿台阶面的方向上;工作人员已经完成挖台阶的工作,接着也已经进行了台阶的加固处理,就可以实施土工格栅的加工技术在填挖交接面的那个方向上,在具体的施工过程中,工作人员应注意,小于1m是入填、挖面的标准规定,在竖直方向上,每隔50m就需要进行一次土工格栅的施工。
2.3 关于高边坡排水的施工技术
在确保高边坡稳定的分析中,主要的影响因素就是水,因此需要施工工人重视起对排水技术的施工。处于地势相对低洼的状态是机场中高边坡的主要特征,这更要求排水施工技术的改进与完善。在进行施工的过程中,盲沟排水一般都要设计在沟谷的底部位置,其中盲沟的主次设计依据就是汇水量、位置还有标高,如果在施工中还增设了排水支盲沟就说明存在着泉眼,工作人员要特别注意盲沟出口与高边坡交接处的施工。有些黏性土填筑体的渗透性相对较差,就需要在填筑体内部进行排水的施工,这主要是为了实现高边坡的稳定性。但是在这个施工的过程中,有一些专业技术是需要工作人员注意的,水平排水滤层的技术就应用在这种填筑体内部排水的施工中,填料运用的是透水性、透气性相对都比较好的碎石,这是对于已达到一定厚度的填筑体来说的,在添加填料时,还要进行碎石排水滤层的设置;如果格网式碎石滤水排水支盲沟被设置在这里,工作人员就需要设置一层碎石排水格网在填筑达到一定厚度的时候,工作人员还需注意此格网的坡度设置,这是保证排水通畅的有效措施。
3 小结
在现代化社会中,飞机已经成为人们日常出行的重要交通工具之一,对于国家的发展也有着非常重要的作用,因此相关人员就需要重视起机场的施工技术改进。对于机场来说,高边坡的失稳是一个严重的问题,有关的人员需要对导致其发生的原因进行具体的分析,并对改善高边坡失稳的相关技术进行论述,以此在最大程度上确保我国机场高边坡的稳定。