浅谈边坡稳定性地质问题的解决措施

2016-04-19 08:03蒋来李学来赵帅
科教导刊·电子版 2016年5期
关键词:边坡稳定性稳定性分析

蒋来 李学来 赵帅

摘 要 目前,边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。本文首先简要阐述了边坡工程稳定性分析及处治技术研究的意义,介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法,提出了边坡工程处治对策;还从定性分析、定量分析、不确定分析等角度介绍了几种主要的边坡稳定性分析方法。

关键词 边坡稳定性 边坡失稳 稳定性分析 处治对策

中图分类号:TV223.22 文献标识码:A

1概述

1.1边坡稳定性概念

边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体,由于坡表面倾斜,在坡体本身重力及其他外力作用下,整个坡体有从高处向低处滑动的趋势,同时,由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施,它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说,如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力,边坡将产生滑动,即失去稳定;如果滑动力小于抵抗力,则认为边坡是稳定的。

1.2边坡的稳定性表示方法

边坡的稳定性通常以滑动面上的抗滑力与滑动力的比值,即抗滑稳定性系数来表示。这一比值越大,边坡越稳定;反之,边坡越不稳定。评价边坡稳定性的常用方法有下列4类:

(1)定性分析法。通过对边坡的尺寸和坡形、边坡的地质结构、所处的地质环境、形成的地质历史、变形破坏形迹,以及影响其稳定性的各种因素的研究,判断边坡演变阶段和稳定状况。

(2)极限平衡分析法。把可能滑动的岩、土体假定为刚体,通过分析可能滑动面,并把滑动面上的应力简化为均匀分布,进而计算出边坡的稳定性系数。

(3)数值分析法。利用有限单元分析法,先计算出边坡位移场和应力场,然后利用岩、土体强度准则,计算出各单元与可能滑动面的稳定性系数。

(4)工程地质类比法。将所研究边坡或拟设计的人工边坡与已经研究过的或已有经验的边坡进行类比,以评价其稳定性,并提出合理的坡高和坡角。

1.3边坡稳定性的分析方法

边坡稳定性研究已有一百多年的历史,边坡稳定性分析的观点变化是随着人类理论方面的突破和实践经验的积累而变化的。总的来说,边坡稳定性分析是一个逐步由定性分析向定量、半定量分析发展的过程,并且可视化程度越来越高。边坡稳定性分析方法大致可以分为以下几类:定性分析方法、定量分析方法、非确定性分析方法、物理模拟方法。

2 防治斜坡变形破坏的基本原则及主要措施

(1)消除、削弱或改变使斜坡稳定性降低的各种因素。在护墙脚处一定要设排水措施,排除坡内积水。为了防止坠石,可在坡面上铺设钢丝网,或增设阻挡岩石的铁链拦栅。对于胀缩性较强的土质斜坡,可在边坡面上种植草皮,使坡面土层保持一定的湿度,防止坡面开裂,减小降水沿裂缝渗入的可能性,避免土层性能恶化而发生土爬或滑坡。

(2)降低下滑力,提高斜坡抗滑能力。降低下滑力主要通过刷方减载。在刷方时必须正确设计刷方断面遵循“砍头压脚”的原则。特别注意不要在滑移——弯曲变形体隆起部位刷方,否则可能加速深部变形的发展。

提高滑体抗滑能力的措施很多。一种是直接修筑支、挡建筑物以支撑、抵挡不稳定岩体;另一种方式是通过改良岩体的强度性能来增强斜坡的抗滑能力。

3 治理措施

(1)改变斜坡的形态。主要通过刷方减载,在刷方时必须正确设计刷方断面遵循“砍头压脚”的原则。减轻荷载,降低下滑力,增加抗滑力。如可以挖去。特别注意不要在滑移——弯曲变形体隆起部位刷方,否则可能加速深部变形的发展。

(2)排水工程措施。地表排水工程调整坡面水流、排除斜坡内的地下会、截断地下水的进入,有效地防止了斜坡的软化、消除了渗透变形作用、降低了孔隙水压力和动水压力。根据斜坡地质结构特征和水文地质条件加以选择。通常在土质斜坡内修筑支撑盲沟能收到良好效果截断地下水流对于防止深层滑动或治理较大型的滑坡是很有效的,一般采用地下排水坑道斜坡若有含水层时,水平坑道设在含水层与隔水层之间效果较好。

(3)支档结构措施。修筑支、挡建筑物以支撑、抵挡不稳定岩体。支、挡建筑物的基础必须砌置在滑移面以下。岩质斜坡采用预应力锚杆或钢筋混宁土锚固桩杆加固,是一种很有效的措施。它可以增高结构面的抗滑能力,改善结构面上剪应力的分布状况,显著降低沿之发生累进性破坏的可能性。

(4)斜坡内部加强措施。改良岩体的强度性能来增强斜坡的抗滑能力。对于岩质斜坡可采用固结灌浆等措施,但必须注意选择适宜的灌浆压力,否则反而促进斜坡变形。对于土质斜坡可采取电化学加固法、冻结法(用于临时性边境),还可采用焙烧法,即对坡脚处的土体进行焙烧加热,使其成为坚硬似砖的天然挡土墙,这种方法仅适用于粘土类土层中。

4结语

本文对常用边坡工程的处治措施进行了初步探讨,指出了常用边坡工程处治措施的适用性,然而随着工程建设规模的不断增大,边坡高度增高,复杂性增大,对边坡处治技术的要求也越来越高。可以预见,随着科学技术的发展,边坡处治技术将得到进一步的发展,并逐步趋于完善,且方法也不唯一,视情况决定使用哪种或哪几种方法的综合对边坡稳定性做出评判,最后提出相应的解决办法和预防措施。

参考文献

[1] 古浩.边坡稳定及抗滑桩加固研究[D].河海大学,2006.

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