岩土工程勘察在高边坡工程中的运用分析与研究
2018-02-18关志伟
关志伟
(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐830000)
1 高边坡勘察的价值和危害
高边坡岩土勘察对建设过程中的质量和建设工程中合理设计参数都有着重要的影响,因此岩土勘察的重要性越来越得到体现。近年来,由于边坡失稳造成了工程重大事故,人员伤亡和巨大的经济损失,这也导致其成为我国建设工程施工中一个比较严峻的问题。边坡的稳定性,直接决定着工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行;因此对高边坡进行勘察很有必要,在进行高边坡处理时,应从引起高边坡滑坡的原因入手,结合高边坡的地层岩性、地质构造、地形地貌及水文地质条件,并预测高边坡可能的破坏形式,然后结合工程特点,提出相应的加固方案,最后综合考虑施工方法和经济条件,选择便于实施的加固治理方案,而对于勘察设计的影响也随之越来越大,因此高边坡有必要进行科学合理的勘察设计。在高海拔地区地势复杂的高边坡地区,由于自身地形的限制阻碍了勘察人员正常的工作,使得高边坡的勘察设计变得十分复杂。但是这对勘察人员既是挑战也是加强勘查技术的挑战,对勘察人员进一步分析岩石高边坡形成原因,以及对探讨岩石工程勘察在高边坡工作中的运用分析具有深远的意义。
高边坡的常见的危害主要体现在以下几个方面:
高边破的坍塌。主要是由于边坡爆破、开挖、排水和防护等措施不到位或是土质勘察采集时爆破用量不均,土质的致密性减弱导致。
高边坡的滑坡。可能是受到坡的地质分裂、岩石的卸载、土质中水等方面的影响,以及高边坡的坡体的软硬质、风化、开挖的影响,都可能会影响高边坡的平衡性,导致高边坡有侧向变形的趋势,当雨季来临,土质的荷载达到一定的程度后,边坡就会出现滑坡。
边坡的倾斜。主要与地质灾害有关,比如地震使岩石的岩层发生断裂,造成相互之间的交接面中出现软硬交替的陡倾斜岩层,会出现边坡的大规模倾斜,从而造成危险。
岩石高边坡的稳定性与山体的稳定有着深远的关系,具体来说,山体与高边坡体的稳定性关系是正比例关系。高边坡多指高度大于20m小于100m,或者岩石的边坡高度大于30m小于100m的边坡。其边坡高度因素将对边坡稳定性产生重要作用和影响,其边坡稳定性分析和防护加固工程设计应进行个别或特别设计计算,岩石高边坡的形成原因跟自身工程所处位置有关,在勘察高边坡时要特别注意原始应力场与内部应力场的关系,在靠近坡面时要时刻关注整个坡面的状态。防止由于内部应力而发生松弛接近零的状态,因而产生崩塌的状况,要时刻保持勘察过程中的安全性。高边坡岩石结构存在潜在的变化性,导致工程设计对防灾抗灾能力的减弱,从而对建筑物的安全性给予威胁,破坏建筑地表的完整性。
在分析大量资料中表明,岩石高边坡发生变形的原因如下:第一,岩石高边坡形成相对稳定的结构,形成个体,并且具有特有的结构层次;其二,勘察过程中容易发生危险容易引起开挖后的岩体变形、错落、倾斜、滑坡等危害,这会对建筑的周边的建筑或道路、桥梁造成不可估量的影响。因此要积极地防止高边坡对周围的环境基础设施产生严重危害,而只有在岩石勘查过程中对高边坡进行冷静、理智的分析,才可以进一步的避免这样的事情发生。
2 高边坡勘察存在问题
在边坡防护过程中,要关注坡高与坡角之间的关系,对基础工程结构要加强保护,从而避免其受到影响,有利于维护建筑物和社会公共财产的损失。多用边坡的加固来进行维护,实现改造过程。在进行边坡考察时,分析其稳定性,满足交通进行的安全性分析。在早期建设道路规划时,对高边坡的危害的概念还不够明确,可能会有遗留的高边坡问题,而如何在现阶段国情中去不断发现问题,提出自身的可行性计划,并针对高边坡造成的已有危害的信息进行总结,并不断构建经济高效的现代化工程设计。
在岩土勘察过程中要明确高边坡的性质:首先分析土质,在施工过程中以及勘察时候,边坡的坡面和坡顶是否因为对方的操作设备影响其相对的稳定性,是否建筑物的加大会对高边坡的最大载重力造成影响。还需考虑对边坡建造地基时,对岩石进行爆破时对高边坡的影响会怎样。其次需要考虑土质所在地的降水量,以及水的储存能力进行分析,基本用雨季时的降雨量对高坡地的影响作为衡量的因素,寻找相对平衡下的最大值。需要考虑降雨后,雨落与地表水皆会向高坡地的裂缝中流去,会增大边坡倾斜性。土质内部集攒大量水分后,土壤孔隙的增大,造成坡体的重量增加,易在水的作用下滑坡。最后需要考虑地基被地下水的破坏程度,判断是否影响稳定性,岩石的边坡,旧的地质是否引起新的地质问题,在高边坡地进行分析时,需要对产生危害性的研究,分析反、切向、反向坡对地质的造成原因。
3 高边坡岩石勘察设计方法
岩土工程勘察中,要对地质进程调查,分析岩石的性质,对岩石的分布有个总体的判断评估,对其稳定性形成原因进行总结,最后进行高边坡的勘察设计。
3.1 地面的条件进行查看
在分析高边坡对地质工作中的影响做分析的关键,首先对高边坡的山坡的走向、坡度的高低、山坡上的基本的植被等信息,将山坡分为几个部分,测量其坡度的形状、坡度的高度、坡度缩成的角度,查看是否处于河流湖泊流经的地段,如果是还需要测量河流的分布的数量、河岸的稳定性等。其次需要依照地形的边坡的地层、风化程度等地质信息,对坡度的走向、开挖的高度和位置进行有效的分析。同时要对坡面的岩石层进行考察,查勘是否有软弱层、水平状的岩石累积层等。然后对地质的组织进行分析,对近水平结构、分布的位置、产生的原因进行分析。最后推测发生的时间、成因、分布状态,以及可能会造成的情况进行针对性的分析并积极地去解决。
3.2 地质勘察
地质勘察主要是对地层进行研究分析,确定造成这种情况的因素,对地层的界限、地下水的情况、土质的含水量进行初步的评估。对勘察对象的勘察地点、采样的地点进行判断,并且选取适当的方式。将不同勘察的共同性进行融合,寻求更合适的方式。采用标准的勘察流程,首先对高边坡按照一定的距离分成不同的片段,选择其中具有特殊性的片段进行断面处理,并进行断面勘察。如果存在不良的危险状况,在这种状况下的不同断面进行再次勘察,基本会设置3个以上的地点,进行分析。其次采用的勘察模式基本上运用钻孔,结合物探和坑槽的方式,对当前地质进行考察评估。如果发生高边坡的坡度高、危险性大的情况,要对地面和深孔位位移进行监督测量。在勘察的同时,选择具有研究价值的岩石、水体、土体进行研究,为日后进行建设工程中提供有利的数据参考。
3.3 进行高边坡稳定性的评估
对高边坡的稳定性进行估量,按照稳定性的四种等级划分。基本稳定型多指系数在1.1~1.2之间,在其区间基本符合坡形的岩石的要求,并且基本呈现相对稳定的平衡,相对的结构只会产生落石等。欠稳定多指稳定系数维持在1.0~1.1的区间范围内,岩石结构相对维持在一个维度下,但是在地下水等影响下,会有岩石层滑动的情况发生。不稳定稳定系数维持在小于1.0的状况下,岩石强度的要求不符合标准,同时会伴随着多方面滑坡的危险,造成整体的失去平衡。
3.4 高边坡的设计
根据所针对的对象进行可靠的方式选择:针对坡度的高低进行划分,设计原则主要注意是否超过一定维度,对放稳定坡度,防止植被的损坏的情况,可以对高边坡用加固的方法来增加缓冲,进行加固,针对具体的设计进行勘察和提出相对应的解决方式,提高安全性,保障可以正常施工建设,让人们出行无隐患。
4 结束语
综上所述,在我国高边坡的工程检测存在着极大的危害,因此分析其危害的产生、高边坡形成的原因,进行科学勘察设计具有着深远的影响。在勘察中不只要考察当地地形地质,同时需要勘察其稳定性,保持其在一定范围内的平衡,进行科学的设计。如此可以使高边坡在设计中符合标准,在一定限度内保障公共设施道路的财产安全和人身安全,防止滑坡等情况,促使我国的高边坡设计更加人性化合理化。
参考文献:
[1] 李锋民.岩石高边坡勘察与稳定性分析[J].科技信息,2017(6):88.
[2] 程春红,柯凯豪.某岩质高边坡的综合勘察技术应用[J].西部探矿工程,2018(1):4-7.
[3] 张金波.公路工程中高边坡变形的勘察与设计方法[J].黑龙江交通科技,2017(9):80-81.
[4] 陈睿,祝塘,李剑.探讨岩石高边坡勘察的变形稳定性评价分析[J].黑龙江交通科技,2017(7):78,80.
[5] 陈俊.关于高边坡勘察设计问题的探析[J].低碳世界,2016(22):30-31.