温学奋
海南天鸿市政设计股份有限公司 海南 海口 570000
摘要:在岩土工程中,边坡治理是一项比较常见的技术,它的重点在于对滑坡的形成机理进行查明,并对不同边坡加固方式特点及时进行掌握。文章结合所从事的边坡治理的工程案例的经验,对边坡治理进行了详细的探究,希望通过本研究,可以为同行业提供一定的参考借鉴作用。
关键词:岩土工程;边坡;治理
1、引言
边坡指的是有着一侧临空面的地质体,它可以分成自然形成和人类活动挖方等形式形成的边坡。它的稳定性对人们的生命财产安全和工程建设的顺利进行有着重要的促进作用,是需要关注的重点问题。
2、岩土工程边坡治理特点分析
地域性:由于所处地理位置、环境的不同、人口、土地空间,边坡加固的方式也不同。降水量较多的区域,水土的流失非常严重,因此,对于边坡表面防渗、防土壤流失等都提出了比较高的要求。比如马来西亚地区,年降水量远高于世界平均水平,为了有效预防边坡,通过采取种植植物的加固方式或堆积岩堆的方式对其进行防护。采取植物加固边坡分析如下:植物的根和茎对土体抗剪能力有所增强;植物的蒸腾作用可以对边坡内的水分进行吸收,使边坡表面产生负孔压。在边坡表面将岩石块体进行堆积,进而大大增强边坡表面的排水能力,进而有效缓解了土体的流失,这是非常便捷、快速的施工方法。另外,堆积也会造成边坡下滑,在别的区域采用此方法其效果便会更差一些。例如,位于我国青海的西藏,较为常见的就是冻土边坡,采用挡土墙进行加固是非常不合适的,这是由于土体的冻融会使得边坡和支挡出现了变形,且变得非常不协调,并对支挡部分造成了极大的破坏。需要想办法阻止边坡土体和外界的温度,减轻冻融循环,可采用铺盖草垫的方式。对于处于膨胀区域的斜坡,通常采取此加固方式无效,则要采取挖除换填稳定斜坡。
时间性:按照边坡滑坡体进行变动的速度,着重考虑加固方式的周期。通常,对于那些周期短、见效快的进行堆载,此种方法可以有效减轻位移速度,但是,不能大大增加抗滑能力,其安全性也不够明显,此种方式可以当作紧急处理的形式,在此法进行同时,挡土墙、抗滑桩则要进行加紧修筑。在坡脚处的挡土墙无法提供充足的抗力时候,往往打上抗滑桩,为后期施工争取时间。
针对性:在对边坡加固方式进行制定以前,先要对地质情况进行调查,并对边坡不稳定性及影响因素调研清楚,这样不但有利于边坡加固的决策科学性,还能避免不必要的费用。例如,在对拉力型的边坡进行分析时,驱动力出现在前缘,则要对坡脚进行重点治理,可通过坡脚加载的方式进行,岩堆建造,扩大抗滑力。对于高边坡的移动型来说,要尽可能的在坡顶进行卸荷,一是能够大大降低滑动的速度,二是降低下滑力量。在岩土工程边坡中比较常见的是锚杆加固,而岩质边坡分为弯曲、曲屈型,此时,可以按照不同失稳模式,对锚杆的倾斜的角度与长度进行设置,还要按照推力与拉力来确定锚杆的密度。
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新方法分析。在边坡中,不稳定性的重要因素就是重力,如果边坡材料非常轻,通常在某些情况下,下滑的力量小于抗滑的力量,那么此时边坡处在一个稳定的状态,因此,有些地区采取EPS等材料进行填土边坡。某大学的一些学者通过有机聚合物土壤的稳定剂对边坡表层的水土流失现象进行治理,此种稳定剂与土壤混合以后,其中一部分先进入到空隙当中,另外一部分则附着于土体的表面,并与土体形成了团聚物,大大改善土体的稳定性,阻止水土流失效果较好,此种材料在某高速公路的路基施工中得到了应用,有效确保了路基斜坡的稳定性。而在英国,通过使用石灰桩对边坡进行治理,它的加固原理是:石灰桩在滑坡体中吸入大量的水,使边坡体中产生负孔压,另外,土体和石灰产生一定的反应,大大提升了桩身强度,也对边坡变形有了有效的限制。
3、岩土工程中边坡加固治理分析
边坡治理的方式可以分成被动型和主动型,传统挡墙、抗滑桩等支挡结构属于被动型,它有效抵抗了边坡推力及其剪力。主动型的治理方式,一是对边坡体内在性质主动方面进行改善,如岩土体强度,主动对排水能力进行强化;二是对边坡施加预应力,如预应力锚索,有效加大滑坡正应力,滑动面摩擦力大大增加。又把它分成刚性和柔性支护,柔性支护通常是指结构的延性,边坡体和结构之间的作用,它的变形力非常的好,不易产生变形破坏,现将几种比较常见的方式分析如下:
加筋土挡墙:加筋土挡墙对墙后作用力的承受,限制边坡变形。并在墙后设置好筋带,使其与土体共同作用,增强了土体的稳定性能,大大补充了土体无法进行抗拉及其强度低的缺点,筋带则通过土体的摩擦力,和准粘聚力形成复合体,筋带在土体产生变形的时候被动受力,通过受拉的作用加固土体,而筋带之间出现土体变形,则是由墙面来进行改善的。
土钉墙加固边坡:土钉墙可以大大增强原位土体强度,土钉依靠岩土的摩擦力,约束土体变形;土钉与复合体共同承担外荷载和自重力,若土体进入塑性的时候,应力则要向土钉方面进行移动,土钉的荷载进行分担的作用比较明显,使复合体塑性的变形出现延迟,不会突然出现倒塌的现象;土钉具有传递和扩散的作用,将滑裂区的部分应力传送到稳定的岩层当中;土钉约束坡面则产生变形。
桩体:边坡中桩受到侧向边坡体的推力就会产生一定程度的挠曲,进而激发桩体侧向抵抗力,因此,桩加固边坡也是一种柔性支护的方式。其主要加固机理为:桩土移动,产生侧向抗力,对滑坡体的变形进行限制;桩贯穿过边坡的滑动面,以自身强度抵抗其剪力;桩体起到传递的作用,把滑动面以上滑坡体推力移到滑动面下地层中。
基坑土开挖:作为岩土工程中必不可少的环节,基坑开挖是非常重要的。但是,这一工序会对原来土壤与土体造成一定的破坏。所以,会对岩土体平衡造成影响。这也说明了这项技术具有一定的风险性。另外,此种技术的风险会受到土方开挖工程规模的影响。因此,在边坡支护之前,需要针对工程现实情况来合理布置,从而保证施工方案的安全。此外,在基坑土方开挖过程中,需要合理遵循平衡原则。施工时,依据分区层、分段的手段来进行,对开挖土量进行严格控制,避免出现超标现象,从而保证工程的安全性。最后,还要切记需要在可控范围内,控制自由开挖的范围,借助分区、分层与分段的形式,并且需要注意分层分段长度比基坑边缘小。而要想加快施工进度,需要借助分段跳挖的手段来施工。
4、结论
综上所述,通过对边坡治理中问题的研究,不难发现,选择边坡加固方式的时候,要对地域性、时效性和针对性进行考虑,才能得到最好的治理效果。另外,比较常见的边坡构筑物有加筋挡土墙、土钉墙和抗滑桩,它们与边坡地质体作用机理和对边坡稳定性程度是不同的,了解其原理方可合理利用。通过本文的研究,对边坡治理相关的工程技术希望具有一定的参考作用。
参考文献
[1]李海光,周德培.新型支挡结构设计与工程实例[M].人民交通出版社,2004.
[2]朱彦鹏,董建华,叶帅华.黄土边坡柔性支挡结构的静动力分析方法综述[C].第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集.2011.[M].
论文作者:温学奋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签:方式论文; 作用论文; 对边论文; 挡土墙论文; 岩土工程论文; 基坑论文; 滑坡论文; 《防护工程》2018年第30期论文;