云南省设计院集团勘察院有限公司 云南昆明 650228
摘要:在进行山地工程开发建设时,边坡工程地质问题常成为首要需解决的问题。该问题的形成有一定的自然因素和人为因素,若出现边坡工程地质问题,无论是哪种原因,工程建筑的安全性与稳定性都会受到影响。因此,在工程施工前,全面的地质勘察与科学的防治工程设计必不可少。本文立足实际,就高陡岩质边坡勘察与防治设计方法做一番分析探究。
关键词:高陡岩质边坡;工程地质问题;勘察;防治设计
近年来,我国经济不断发展,工程开发项目也逐渐增多,人居环境要求越来越高,城镇上山已成为大趋势,但受自然与人为因素影响,山地地质灾害频发,边坡工程地质问题突出,给工程建筑的开发建设与使用造成严重影响。为减少地质灾害影响,确保工程安全,在施工前需对施工场地及其周边环境做详细勘察及边坡专项勘察,在全面掌握自然环境特征及工程地质条件的基础上科学设计防治方案,方能避开工程地质问题【1】。总结以往经验发现,在地质勘察与工程施工过程中,边坡地质是常见现象之一,边坡失稳也是常见工程地质问题之一,合理有效的勘察设计方法能规避并解决很多边坡工程地质问题,因此,本文针对高陡岩质边坡勘察与设计方法进行探究。
1高陡岩质边坡稳定性分析简介
在分析高陡岩质边坡的稳定性时,首先需明确边坡岩体的结构特征,通常情况下,边坡岩体结构具有明显的区域性,且存在岩体碎裂的现象,这与自然历史构造以及后期的工程施工有很大关系。当岩体受到外力影响时,就会呈现出碎裂结构,且受浅表层改造影响,浅表层结构面张开且被次生泥或碎岩石填充。由于高陡岩质边坡具有上述特征,在计算分析高陡岩质边坡的稳定性与安全性时,常采用定性分析与定量分析法进行,这两种分析方法都各自存在优点与不足,而高陡岩质边坡的稳定性又受多种因素影响,单一采用某种分析方法难以获得准确参数,为确保计算效果,需根据实际情况将多种计算方法有机结合。
在实际勘察与计算过程中,常用的分析方法主要有赤平投影空间解析法、岩石质量法、楔形体滑动算法【2】。下面先对这三种分析方法做简要叙述。
(1)赤平投影空间解析法是通过极射的赤平投影仪对不同类型的边坡结构进行分析,由于不同类型的边坡结构面具有不同的特征,运用此方法对各个结构面分别做分析,可确保参数的全面性与准确性,同时也能更准确地计算出结构面稳定的具体趋势与失稳模式类型【3】。(2)岩石质量法常被用于边坡角的稳定性,在计算时,先分析计算对象的位置、埋深等基础信息,之后再进行深入分析。(3)楔形体滑动算法由两个软弱结构面构成,平时计算时,可以利用三角几何法与赤平投影法相结合的方式对滑动面的交线倾角进行测量与计算,对于其他数据加参数则可以应用滑动法进行计算,这样可以有效保证计算结果的准确性。
2高陡岩质边坡勘察刍议
通常情况下,高陡岩质边坡勘察设计工作需遵循以下思路和流程:①边坡工程地质勘察;②分析评价边坡的稳定性;③设计防护加固方案;④核查施工现场;⑤动态监测与调整施工过程,根据实际施工需求适当调整设计方案;⑥监测、评估防护治理效果【4】。在实际勘察过程中,需重点分析边坡岩体结构的变形与失稳模式,综合分析自然因素、人为因素对边坡稳定性造成的影响,同时分析预测边坡地质灾害会给工程建设以及人类生产活动造成的影响及损失,在此基础上科学设计防治方案,确保方案的科学性、经济性和可行性。具体的勘察要点与勘察步骤分析如下。
2.1高陡岩质边坡勘察要点
因为高陡岩质边坡的复杂性,在进行地质勘察时要重点突出,明确勘察要点,了解诱发地质灾害发生的各项因素,并有针对性的对边界条件和初始条件的变化以及条件变化对各类因素所产生的作用进行定性排序,方能确保勘察效果。同时,在勘察过程中,要重点勘察分析高陡岩质边坡结构面信息,如是否存在断层、节理及其发育特征,根据上述信息掌握边坡可能失稳破坏的模式、规模以及位置,以此推进防治设计工作的顺利进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在完成勘察工作后,工作人员对勘察结果进行分析整理,获得坡体结构、坡体地质、坡体水文、坡体应力等基础信息,依据上述基础信息,对高陡岩质边坡的实际情况有一个全面的了解,设计出的防治方案也会更为科学可行。
2.2高陡岩质边坡勘察步骤
关于高陡岩质边坡的工程地质勘察,有两大要素需要掌握,一是边坡工程施工情况,二是灾害体构成时间,根据这两大要素,可以将边坡地质灾害分为两种状况:一是在工程施工之前,边坡地质灾害已经存在,只是受边坡工程活动影响而重新显现;二是因为边坡工程的开挖等因素引起边坡灾害问题,如崩塌、滑坡、坍塌等【5】。因此,在进行高陡岩质边坡勘察时,首先需掌握影响高陡岩质边坡稳定性与安全性的主要影响因素,在明确具体因素的基础上进行深入调查,同时根据调查结果选择适当的勘察方法,进一步分析相关隐伏结构,为高陡岩质边坡问题的防治奠定基础条件。其次,勘察时要掌握勘察重点,如重点勘察边坡地质中潜藏的危险因素与不稳定成分,勘察的主要内容有周边地质环境、地下水的分布与运动情况,边坡结构面的组成成分与位置等。为获得准确的勘察结果,在勘察时首先对边坡结构面的力学属性进行分析,通过分析明确结构面构成、各层面间关系,以此掌握可能出现边坡失稳现象的部位,并有针对性的制定相应防治方案,最大程度减少灾害发生。最后,在进行边坡工程地质问题治理时,需采用动态手段进行勘察,动态掌握边坡地质变化情况,明确工程区域内潜在的风险因素,在此基础上采取相应措施进行治理,方能获得相对理想的治理效果。
3高陡岩质边坡的设计探究
3.1高陡岩质边坡防治设计原则
在对高陡岩质边坡进行防治设计时,需明确设计原则。一般情况下,高陡岩质边坡具有以下特点:规模大、防治难度大、治理成本高,基于上述特点,在治理高陡岩质边坡地质灾害时,应尽量避开其他建筑物,有效减少工程量,降低治理难度。同时,在设计高陡岩质边坡时,应秉承安全性原则,最大程度确保施工人员与设备安全,如在治理过程中出现无法对其他建筑物进行避让的情况,也应以保证施工人员的安全为基础,根据高陡岩质边坡的实际情况,相应调整治理方案,科学选择施工技术进行安全化治理,避免出现相关安全问题。此外,高陡岩质边坡的设计工作,也应遵守经济性原则,结合实际情况科学设计,在确保治理效果的基础上合理降低治理成本,减少资金投入。
3.2高陡岩质边坡防治设计要点
在进行高陡岩质边坡防治设计时,要结合高陡岩质边坡实际情况进行设计,确保治理方案符合实际治理需求。如对于一些稳定性较差或出现松动的岩石块体需及时清理;对风化剥蚀凹坑或可能发育的溶洞进行嵌补支顶,使上部不稳定岩体稳固。此外,在治理过程中,需对表层积水与地下水做先行处理,采用引流或节流的方式减少孔隙水的压力,有效提高岩体结构面质量。另外,在对高陡岩质边坡进行设计时,还需重点考虑人工构筑物部分,在充分分析考虑地震、岩体自然风化、边坡地质内在变化等影响因素的基础上,科学合理设计人工构筑物,有效提高高陡边坡工程地质问题治理效果。
4 结语
综上所述,高陡岩质边坡地质条件复杂,存在较多安全隐患,因此,在进行工程建设时,工程地质问题的勘察设计工作必不可少。在进行高陡岩质边坡的勘察设计时,需立足实际,把握相关勘察设计原则,合理选择勘察方法,科学设计工程施工与地质灾害防治方案,有效降低灾害影响,确保工程安全。
参考文献:
[1]游文华.高陡岩质边坡地质灾害勘察设计分析[J].中国新技术新产品,2018(21):125-126.
[2]张旭.高陡岩质边坡地质灾害勘察设计分析[J].低碳世界,2018(08):52-53.
[3]蔡清.某高陡顺层岩质边坡稳定性分析与治理设计[J].中国水运(下半月),2017,17(05):310-311.
[4]陈冲. 高陡层状岩质边坡变形规律相似模拟试验研究[D].昆明理工大学,2015.
[5]徐新祥.高陡岩质边坡勘察与设计方法探讨[J].铁道勘察,2009,35(04):32-34.
论文作者:赵晓林,陈青龙
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/23
标签:坡地论文; 结构论文; 稳定性论文; 灾害论文; 工程地质论文; 方法论文; 因素论文; 《防护工程》2019年第3期论文;