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摘要:隨著社會經濟的發展,各類工程建設項目日漸增多。在工程建設過程中,所形成的高邊坡很容易發生嚴重的滑坡等安全事故,給周圍的人們造成巨大的安全威脅。因此必須重視高邊坡巖土工程設計,減少高邊坡引發的巖土工程問題。本文簡單闡述了高邊坡巖土工程的設計要點,并結合實例分析了具體的設計策略,為相關工作者提供參考借鑒。
關鍵詞:高邊坡;巖土工程;設計分析
大規模的基礎建設過程中,勢必產生大量的邊坡,部分邊坡存在較為復雜的巖土工程問題,安全性較差,極易發生滑坡、坍塌等安全事故,必須采用科學的方法對其進行治理。因此,研究分析高邊坡巖土工程設計具有重要的現實意義。
1高邊坡巖土工程設計要點
(1)裂隙發育高邊坡。對于裂隙發育的高邊坡,如果采用噴射混凝土護面設計,高邊坡外觀和城市的綠化環境存在不協調的問題,因此一般不采用噴射混凝土護面設計。此外,對于此類高邊坡,地下水很容易利用巖體間的裂隙入滲,在水頭的作用下,地下水在入滲過程中帶走的細小顆粒越來越多,導致高邊坡的空隙也越來越多[1]。最終可能導致噴射混凝土與高邊坡坡面產生脫離,導致其防護作用失效。(2)巖質邊坡設計。對于巖質邊坡,如果進行爆破開挖施工,可能會對巖質邊坡本身的碎裂結構、毛石等造成影響,不利于邊坡的穩定性,必須嚴格控制爆破的工藝。此外,在針對此類邊坡進行支護方案設計時,對于Ⅳ類巖體的巖質邊坡,應確保其坡率不低于0.3,從而減少邊坡出現落實或者崩落破壞等問題。(3)邊坡支護設計。在格構式錨桿擋土墻逆作法施工過程中,如果采用分層施工,即每層的錨桿張拉施工完畢后,再進行下一層的施工,不利于豎向格構梁的鋼筋連接施工。因此可以結合高邊坡的實際情況,將邊坡按照8m~12m的間距,劃分為數個等級,并在每級設置平臺,按級進行錨桿和格構梁施工,最后進行張拉錨桿。(4)高邊坡巖土工程的動態設計。在巖土工程設計過程中,很難一次性的全面掌握巖土的具體參數,導致巖土工程設計只能根據現有的資料進行定量進行估算。因此,應結合信息化施工,對高邊坡巖土工程進行動態設計。尤其是坡度較為陡峭的區域,地質結構相對不穩定,可能時刻存在著變化,而簡單的勘查和地質測繪并不能完全的反應該區域的地質情況、巖土體特點等,只有對邊坡進行開挖才能清楚的掌握高邊坡的實際情況。通過對比新開挖出來的地質情況與原來的地質勘查結果,對產生差異的區域進行復核計算,進而對設計方案進行對應的修改。(5)巖質高邊坡的坡率。如果高邊坡巖質屬于順層結構,且地質構造發育,其上層的巖層很容易在雨水的作用下,產生位移,嚴重時甚至可能出現滑坡等地質災害。為了避免該種問題的出現,在進行高邊坡巖土工程設計過程中,應適當放大邊坡的坡率。(6)大承載力預應力錨桿設計。對于部分氣候條件較為潮濕的地區,高應力作用下的錨頭與自由段之間的桿體材料,很容易受潮出現銹蝕斷裂問題。再加上邊坡可能存在的變形問題,因此,必須對預加應力進行嚴格的控制。很多工程在高邊坡巖土工程設計過程中,預應力錨桿防腐措施做的不好,導致錨桿在投入運行10年左右時間,就因為錨頭處錨筋銹斷而失效,進而引發邊坡坍塌。
2高邊坡巖土工程設計案例概述
某山地住宅小區項目,住宅小區的背面靠近山體,在施工過程中形成了高約20m,長約120m的邊坡。為了避免邊坡出現大面積的垮塌,對新建小區造成巨大的安全威脅,必須采取有效的措施對該處高邊坡進行治理。(1)地質勘查結果。通過對該高邊坡進行詳細的地質勘查分析,高邊坡屬于順層坡結構,主要場地地質為沉積巖,局部區域存在有粉砂巖、砂礫巖以及細砂巖等間雜分布的巖層,地質存在發育不良問題。(2)工程設計重點。①為了提高高邊坡巖土工程規劃設計的質量,本工程對高邊坡進行了地質測繪、邊坡勘查以及地形圖的測繪,最終確定了地質的穩定性狀態,并對存在的不良地質情況進行了初步評估,便于巖體高邊坡結構的總體設計。②對本工程區域的地下水分布情況進行了詳細的勘查,同時在巖質邊坡鉆探過程中,受到區域內植被覆蓋的影響,給鉆機的搬遷以及水源的補給帶來了困難,再加上巖層存在破損發育情況,導致設計取樣結果可能存在不準確的問題。③在對高邊坡坡腳以及坡頂進行設計過程中,為了避免坡肩出現坍塌等問題,對排水溝與截水溝,截洪溝到坡肩設置了一定的距離。④本工程在進行邊坡支護方案設計過程中,基于確保邊坡支護質量的基礎上,采用相對經濟的支護方案。選擇了經濟和施工效果較好的格構式錨索擋墻方案。(3)高邊皮巖土工程設計方案。針對本工程的實際情況,最終的設計方案為:首先為了減少坡后的土應力,對高邊坡坡后山脊坡度較陡區域的部分進行拆除處理,并對高邊坡底部兩級巖質坡的坡率進行了適當降低。然后放大了本工程高邊坡中上部包括風化巖層部的坡率,從而提高邊坡的穩定性和安全性。最后高邊坡的支護方案采用錨桿(索)格構支護方案,并在高邊坡坡面種植灌木等作物,提高邊坡的穩定性。
3巖土高邊坡方案的設計過程分析
(1)動態化設計。本高邊坡巖土工程設計屬于丘陵地帶,地質情況存在較大的變化。本工程在設計過程中,相關設計人員在施工現場進行了實地勘查,通過開挖施工,現場收集相關的地質數據資料,基于準確的基礎上對設計方案進行優化,減少了設計差錯。(2)邊坡支護設計。結合本工程的實際情況,在進行支護方案設計過程中,沒有采用噴射混凝土的護面設計方案,主要是因為本工程的邊坡存在裂隙發育情況,很容易受到地下水的影響,導致混凝土結構出現地下空洞的問題,不僅不利于高邊坡的加固支護,而且在美觀度方面,與周圍的建筑環境存在不協調問題。(3)優化成本的設計原則。本工程高邊坡巖體的上層土體結構,很容易在雨水的作用下,出現位移甚至滑坡等地質災害,給周圍的居民帶來嚴重的安全威脅。因此為了提高高邊坡巖土工程的設計質量,本工程采用了承載能力較強的預應力錨索支護設計方案。此外,由于工程所在地區氣候相對潮濕,為了避免錨頭材料產生銹蝕,出現斷裂問題,在進行高邊坡支護設計過程中,對巖土高邊坡結構的預加應力進行了嚴格的計算和試驗。
4結語
綜上所述,隨著社會的發展進步,各類工程項目日漸增多,高邊坡巖土工程也越來越多。在高邊坡巖土工程設計過程中,如果設計質量存在問題,將給后期的工程建設埋下嚴重的安全隱患。因此,本文結合實例分析了高邊坡巖土工程合計中的重點,通過采用動態化的設計策略,深入工程現場進行實地勘查,精準的掌握高邊坡的實際地址構造,對高邊坡巖土工程設計方案不斷優化,有效的減少了高邊坡巖土工程的安全隱患,確保了工程建設的順利開展。
參考文獻
[1]關志偉.巖土工程勘察在高邊坡工程中的運用分析與研究[J].西部探礦工程,2018(5).
作者:楊圣 單位:貴州省有色金屬和核工業地質勘查局地質勘測設計院