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岩土工程勘查在高边坡工程中的应用探究

2021-11-23臧秀玲

商品与质量 2021年4期
关键词:岩土边坡稳定性

臧秀玲

辽宁省有色地质勘查总院有限责任公司 辽宁沈阳 110013

1 高边坡勘察设计原则

1.1 安全性设计原则

结合高边坡的特点,勘察设计难度较大,要求设计人员遵守安全性设计原则,根据工程所在地区的地质条件,制定出完善的施工方案[1]。对于高边坡勘察设计人员来说,要加强稳定性分析,为边坡治理提供设计依据,减少边坡失稳现象的发生。

1.2 生态复绿设计原则

边坡稳定性,主要指的是边坡土体与岩体在边坡所处地形地貌、坡体自重应力、附加应力以及外在不利因素条件下,其自身的稳定度。通过提升边坡稳定性,可以保障边坡前缘建(构)筑物人员以及车辆的安全通行,对建(构)筑物结构起到一定的保护作用。在边坡加固设计环节,设计人员全面考虑边坡坡脚应力,包括地下水集中的问题,合理确定边坡支撑力,避免边坡出现失稳现象。设计人员还要运用科学防护措施,加强生态复绿设计,制定合理支护方案。

1.3 稳定性设计原则

边坡是保障边坡前缘建(构)筑物人员财产安全和交通稳定运行的核心载体,通过加强高边坡勘察设计,并对边坡周围的配套设施进行大力完善,可显著提高该地区的文化经济的发展。在高边坡勘察设计工作之中,要求设计人员遵守稳定性设计原则,从可持续发展角度进行分析,找到高边坡建设环节中存在的问题,制定出科学的监测方案,进一步提升高边坡的稳定性与安全性。

2 高边坡勘察设计分析

2.1 详细勘察

在高边坡勘察工作中,①收集拟建场地边坡滑塌区及影响范围内的建(构)筑物的基本资料,区域内的水文及气象资料,周围山洪、冲沟和河流冲淤等情况,明确此次勘察工作的范围;②查明拟建场地范围内岩土层结构类型、成因、性状、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度、岩石风化和完整程度;③查明主要结构面的类型、产状、发育程度、延伸程度、结合程度、风化程度、充填状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系;④查明地下水埋藏条件、含水层分布情况、提供地下水位及变动幅度;⑤查明不良地质作用类型、成因、分布范围;⑥提供满足设计、施工所需的岩土参数,为后期设计工作提供理论依据;⑦分析边坡的可能失稳方式,评价其稳定性,并提出边坡支护设计方案。

2.2 精准设计

高边坡防护设计关键是边坡稳定性的验算以及作用在支护结构上的侧向岩土压力计算。边坡失稳的形式是多种多样的,必须结合地形地质条件分别对待,如岩质边坡一般以崩塌为主,成层软岩一般以顺层滑动为主,土质边坡以沿剪切破坏面整体滑动为主,另外还与软弱结构层以及地下水活动状况密切相关。在高边坡设计过程中,首先应根据勘察资料,复核现场实际情况,然后根据边坡的工程地质条件、开挖现状、周边建(构)筑物等情况综合分析,进行分段、分级评价,逐步细化,并按相关现行规范要求,采用刚体极限平衡法结合极射赤平投影或数值极限分析法,对各边坡段的岩土体进行稳定性分析,从定性分析与定量分析两部分展开,得到准确的理论数据,进而判断该边坡的稳定性,最终制定具有针对性的设计方案[2]。

3 岩土工程勘察在建筑边坡治理中的优化路径

3.1 实施边坡定量定性分析

岩土工程勘察要想在建筑边坡治理中发挥出真正效用,还需充分结合勘察结果优化边坡治理方案,以便达到最佳治理效果。以长为45m,高为14m 的边坡为例,其边坡脚下设有4 层高度的建筑物,其与坡脚间距在3.3m 左右。原有边坡治理期间采用的是块石砌浆法,为了有效预防该边坡出现失稳现象,通过在该区域进行精细的岩土工程勘察,结合边坡周边地质条件,对该边坡进行了稳定性分析,最终重新整治边坡,消除隐患。通过岩土工程勘察后发现:场地岩土层由上至下依次为素填土、粉质黏土、砂砾岩,地下水位埋藏深分布储量较少,由于素填土为新近回填,呈欠固结状态,粉质黏土呈软可塑、中压缩性状态,所以,边坡治理期间素填土和粉质黏土均不宜当成治理基础予以利用,而砂砾岩因其承载力较高,故而可以为支护结构提供可靠的支撑力。在整个边坡中,它的坡度高达85°,砂砾岩厚度为3m,针对表现不稳定的边坡在后期将出现较大隐患,因此,应予以治理。

3.2 充分应用多样性勘察方法

在高边坡治理中若能依据岩土工程勘察方法对其进行辅助,将确保治理工作的顺利进行。具体可按照下述两种方式获取勘察信息:①原位勘察,它是立足于原形态边坡,通过对建筑边坡岩土性质直接进行勘察,并掌握力学特征,此种方法需采用钻探形式了解边坡岩土结构,整体成本偏高,应择优而选。②物探测绘,物探与测绘的原理有所差异,前者依靠物理知识对边坡沿途特征加以分析,而后者则利用计算机技术对地形、岩性进行制图,这两种方法在建筑边坡治理中都有着显著优势,可结合建筑物特点与边坡所在位置选择适合的勘察法[3]。

3.3 注重防水与喷锚治理效果

边坡若治理不当极易发生滑坡现象,故而应善于应用岩土工程勘察方法及时分析岩土结构,以便提出可行性治理方案。比如在建筑边坡中,发现距离边坡26.6m 处有泥岩分布,且表面隆起,而距离36.6m 处也存在塌落风险,故而采用喷锚法实施砼支护,但由于其坡面有着5m×10m×2m 的裂缝,对此在予以治理时需根据岩土工程勘察结果中关于岩性、结构的数据对其实施防水处理与喷锚支护,尤其是距离边坡36.6m 处的区域可采用种植植被等方式,确保边坡处在安全状态下,并且还应设置截水沟,防止渗水引发边坡事故。

4 结语

总而言之,在高边坡勘察设计中,需要技术人员按规范的相关要求,在现场勘察工作时要仔细、认真,确保工程地质条件、岩土参数的真实、合理。通过定性分析,初步了解可能出现的破坏模式,再使用定量分析,提高整体分析的科学性。在设计阶段需要根据相关现行规范文件,参考不同的施工要求和已有工程经验综合分析制定,逐步提升当前设计的科学合理性,确保高边坡安全。

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