王海
(湖南海納沐舟建設有限公司,長沙410005)
由于人為的破壞,例如亂伐樹木,對于地下礦產資源的過度開采等行為導致水土流失,使得一些地質工程,如高速公路、鐵路等的建設時易出現高邊坡滑坡現象。滑坡就是在重力的作用或地下水的影響下斜坡上的土體或基巖呈現下滑的現象,它往往會給國家和人民的財產安全造成一定的影響。為了避免這一現象的發生,本文著重討論了如何治理這一災害,以供參考。
根據巖性及巖體組成物質的不同,高邊坡滑坡可以分為三種常見的類型:崩坡積層滑坡、基巖滑坡以及膨脹土滑坡。
一般情況下可以將滑坡形成的因素分為兩大類,其一就是地形地貌自身條件及地層巖性條件影響,其二就是人為因素對其的影響,這主要表現在高邊坡滑坡高發地帶往往是人類工程活動較為頻繁的地區。
2.1 自然地質條件的決定作用
2.1.1 邊坡的物質基礎是地層巖性 由于地層巖性的性質各不相同,因此它們所形成的邊坡形態以及坡率也各不相同,而這其中最容易發生滑坡事故的巖石種類有許多,最為突出的是黃土、厚層風化殼、堆積土以及沉積巖的順傾地層等。
2.1.2 地下水 影響高邊坡滑坡的重要因素之一的就是地下水,在施工地段,應該注意勘探地下水的分布情況和分布形狀,因為它能夠在很大程度上決定產生滑坡的層次狀況。
2.1.3 邊坡施工的基礎是自然斜坡 自然斜坡具有許多優勢,它是由于自然原因,在各方面自然因素長期作用力條件下所產生的一種坡度傾斜現象。它的產生順應了所在巖層性質(包括巖層的強度和形態)發展的需求,有很強的穩定性,但有時也會出現滑坡的現象。
2.1.4 地質構造 地質的構造會導致巖體的坡率、強度有所降低,有時甚至還會導致許多不利的構造結構面,在這些之中最為明顯的就是傾向臨空的緩傾角軟弱結構面和其組合易形成滑動面,它們在很大程度上控制了邊坡的穩定性。
2.1.5 坡體結構 邊坡滑坡可能會發生的部位以及破壞模式都是由施工地帶的坡體結構所決定的,一般情況下是由易發生滑動地帶的巖層性質和它所分布的位里來確立。
2.2 誘發滑坡的因素 導致滑坡的因素有很多,而上面所陳述的是由于滑坡地帶地質結構,坡斜等自身因素所導致的。除了其自身因素之外,導致滑坡發生的另一因素同樣不可忽視,那就是由于外界因素而誘發滑坡。
2.2.1 自然因素 由于自然規律,不同地區往往會出現降雨、降雪,風力的侵蝕,地震,溫差變化等,影響滑坡最為明顯的自然因素就是暴雨以及長期不間斷的降雨,水下滲到地表底從而使強風化板巖以及之中的泥質軟化,這些都是促使滑坡極易形成的重要因素。
2.2.2 人為因素 高邊坡滑坡的發生日益頻繁在很大程度上是由于人類對自然的破壞行為所導致。隨著經濟的不斷發展,人類對于自然的破壞也日漸嚴重,如坡體堆載、爆破、大肆開采礦山、砍伐森林等,而這些被破壞的地區正是高邊坡滑坡事故發生最為頻繁的地帶。
對于滑坡的防治工作需要以預防為前提,但同時也要做好災害發生后期的治理工作。在防治之前首先需要的就是了解施工地帶巖層的性質,斜坡發展變化的規律,探究導致滑坡發生的主要因素并以此最為采取具體行動防止滑坡發生的主導。在施工的過程中還要在前期做好選址工作,盡可能的避免選擇地質條件較差,坡斜過高,易發生滑坡的地區。我國在高速公路建設與發展的過程中不斷摸索,總結出了一套有關防止滑坡的有效措施,它主要是圍繞增加滑坡的抗滑力,增加滑帶的抗剪強度以及減小下滑力這三方面來考慮的。
3.1 水的防治對策 邊坡變形與水的關系密切,是導致滑坡產生和發展的主要原因之一,因此要從根本上消除水的危害,設置相關的排水系統,是防治邊坡失穩的有力措施。在對不滑坡的放置過程中,應該將治水做要第一要義,利用排(也就是充分利用滑坡地區天然形成的溝谷,將其設計成為樹枝狀排水系統)、截(在滑坡俸可能會發生的邊界5m以外穩定性較高的地段設置盲溝或者是環形截水溝)、護(在滑坡體上可以栽種草類植物或在滑坡上游地帶被嚴重沖刷的地段修筑修建“丁”壩,利用緣拋石、鋪石籠等來使水流方向有所變化)、填(在滑坡體上所存在裂縫處填上粘土)、排(在邊坡上面存在一定數量和深度的排水孔),以此來提高土體強度。
3.2 預應力錨索 預應力錨索通過對坡體施加預應力來防止滑坡現象發生,增強滑帶的法向應力和降低滑體下滑力,采用鉆孔鋼絞線或高強度鋼絲錨固于深部的穩定地層中,并在被加固邊坡表面通過張拉產生預應力,能夠有效的將固體穩定同時防止其變形,但需要配合使用框架梁。
3.3 高陡坡加固 一般高陡坡的加固工程浩大,因此為了縮減成本,達到經濟效益的最高化,應該在施工過程中更多的投入到穩固坡腳、加大平臺的寬度、減小邊坡坡率等工作中。邊坡體中存在一部分被稱為軟弱夾層,它影響邊坡的穩定性,通常情況傾角較緩,通過刷方來將不穩定體完全消除是難以達到理想效果的,但是它卻能有效地將下滑力減小,因此在施工時往往會將刷方減載與加固工程配合使用。
3.4 抗滑樁 抗滑樁是滑坡防治工程中較常采用的方法之一,在滑坡體表面挖孔設樁,防止由于大規模挖掘而使穩定性失調,樁身應該固定在滑動帶下方的性質穩固地層內,以抗衡滑坡體的下滑力。抗滑樁截面多數是矩形,但就需要使是在難以確定滑坡推力方向時用橫截面是圓形的抗滑樁。主動式受力結構組成部分中預應力錨索抗滑樁是由于錨索在樁頭施加一預應力,按照相應的需求來主動控制滑坡的變形量。與此同時,預應力錨索抗滑樁有效地改進了普通抗滑樁懸臂受力狀態,這就能節約工程造價的成本,從而形成較好的經濟效益。
3.5 排水措施 一般情況下排水措施針對兩個部分:地表排水和地下排水。地表水排水主要是為了將滑坡區以上來自于山坡上的水攔截在外,或者是將露在地表上的水經過人工溝槽排出滑坡區;而對于地下的排水措施,它能夠有效的將補給滑帶的水源截斷、使地下水位下降等作用。
3.6 灌漿加固 灌漿加固是通過對滑帶壓力注漿,從很大程度上促進了其抗剪強度及滑坡穩定性,在邊坡開挖之前,應該首先在自然坡面上打孔注水泥漿,加固坡體。
3.7 錨桿 在工程上最為常見的錨桿按錨固方式是全長錨固的水泥砂漿錨桿。它主要是針對坡面防護一般是對于穩定巖質邊坡的坡面,它具有施工方便快捷工程造價成本較少等優勢。
3.8 避開 如果施工的地段處于嚴重不穩定斜坡地段時可以采取避開措施。一般是體現在外移作橋和內移作隧。其中最明顯的就是在u區公路設計時,按照最低的技術標準,盡量的按照施工路段情況和、坡度和走向來減少人填大挖現象出現。
高邊坡滑坡現象時最常出現在公路建設過程中的問題之一,它往往受到施工地帶的地質問題影響。而導致滑坡的原因除了地質條件本身的不足之外,更多的也是由于前期的地質勘探、設計等準備工作的不足。為了防止這一現象的頻繁出現,施工方需要做好充足的前期準備工作,具有較強的預防意識和治理滑坡的責任,只有這樣才能有效地遏制此類現象的發生。
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