云南地质工程第二勘察院云南省昆明市650200
摘要:高边坡布局形式复杂多样,导致其结构稳定性不足。勘察设计中要做好稳定性分析工作,进一步提高边坡勘察设计质量,避免对后期工程建设造成安全隐患。本文就关于高边坡勘察设计问题为课题展开了详细的分析探讨,以供参考。
关键词:高边坡;勘察设计;稳定性;方法
Abstract:thelayoutofhighslopeiscomplexandperse,resultinginitsstructuralstabilityisinsufficient.Inthesurveyanddesign,weshoulddoagoodjobinstabilityanalysis,furtherimprovethequalityofslopesurveyanddesign,andavoidpotentialsafetyhazardsinthelaterstageofengineeringconstruction.Thispapermakesadetailedanalysisanddiscussiononthesurveyanddesignofhighslopeforreference.
Keywords:highslope;Surveyanddesign;Stability;methods
引言
由于岩土结构潜在的不稳定性,导致高边坡结构抗害能力减弱,对地表建筑造成许多不良影响,破坏了地基层及表层设施的完整性。因此,从安全角度考虑,对高边坡进行勘察设计与稳定性分析,有助于实现边坡结构性能的最优化发展。
1.影响高边坡稳定性的因素
在实际的施工过程中,对于影响高边坡稳定性的因素有多个方面。其中工程中的地质结构是最为重要的一项影响因素,属于不可改变的客观因素。如果边坡的地质结构比较差,将会严重危害到高边坡的稳定性,因此,对于这种状态下的边坡工程,要制定针对性强的设计方案,有针对性地解决相关问题。第二,由于地下水的影响,水文地质条件在一定程度上会关系到边坡的稳定性,使岩体软化,这种现象将会严重降低强度,导致坡体下滑程度增大,造成边坡失稳现象,大大降低了岩体的稳定性和工程的安全性。第三,每当下雨对边坡的稳定性也会造成影响,主要是由于雨水的浸入使岩体和土质的含水量大大增加,使岩体结构不稳定,土质变软,严重降低抗剪强度。第四,一些主观的影响因素同样在一定程度上对边坡的稳定性造成威胁,例如随意采用不恰当的爆破方式,会造成边坡的泥土松动,进而影响其稳定性,为工程施工的安全带来威胁。
2.边坡稳定性设计分析
2.1防护原则
边坡稳定性是指边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。“边坡”是交通车辆运行调度的主要设施,基础工程结构对边坡结构起到了保护作用,避免边坡结构受损而影响到区域的水调度效率。随着交通工程建设快速发展,边坡加固设计作业受到了普遍关注,按照地区规划发展要求设计线路运行方案,实现了边坡基础结构的一体化改造。
2.2安全原则
对于边坡工程来说,其勘察设计对象是多种多样的,必须要结合工程改造区域要素,提出切实可行的监督整改机制,维持工程建设活动的有序进行。一般来说,在边坡工程勘察设计中,重视稳定性分析工作,进一步增强了边坡实施的抗害性能,同时满足了跨度区域交通运行安全指标要求。
3.高边坡勘察设计的方法
3.1地面的地质调查
作为高边坡勘察设计的基础工作,地面的地质调查必须在分析岩土性质的前提下,进行如下内容的调查:①调查边坡所在山坡的走向、坡向和坡高等,进行分段调查,譬如根据山坡的走向将其分为若干段,分别测试其坡形、坡率和坡高,以及坡体上的植物分布状况,如果处于河流或者沟谷地段,则要将河流和者沟谷的分布密度、切割深度和沟岸稳定性等进行同步勘探。②根据地层的人工边坡形式和稳定状况,确定山坡上线路的位置、走向,以及策划开挖的边坡高度和形式,尤其是边坡地段的地层、岩性、产状、风化程度等,需要结合边坡是否存在软弱夹层和接触面,探清夹层、接触面与边坡开挖面的关系。③针对地质的结构,譬如类均质体结构、顺倾层状结构、反倾层状结构、近水平层状结构等,探其分布的具体位置、产生的状况、发育的程度、延伸的长度以及结构中的填充物状况,然后判断这些地质结构与开挖面的具体关系,从而确定开挖的具体办法,譬如施工季节的安排、开挖的先后顺序安排、开挖的方式选择等。④针对已经变形的边坡,推测其变形的发生时间、部位、裂缝分布和发展历程等,以便采取补救措施,防止其变形问题的加剧。
3.2勘探
根据勘探的每一种对象,合理有效的布置勘探点以及采取合适的勘探方法与技术。虽然每一种勘探对象之间都存在差异,但并非没有其共同点,这些共同点最终会成为勘探的契合点。勘探的基本流程如下:首先是将高边坡按照特定的距离进行分段,同时选择特别具有代表性的勘探断面,如果其勘探断面存在不良地质,则要在其不良地质体上设置主轴代表性断面,每个断面上还需再设置不少于三个的勘探点。然后是进行勘探模式,通常情况是以钻孔为主,结合物探对其地下情况进行逐一查清,如果出现边坡的高度过大、容易出现失稳危险,则要科学合理的布置深孔与地面位移监测,实时掌握边坡动态。最后是选取具有代表性的土体、岩石以及水样等进行细致试验,为后期高边坡的设计工作提供有力的参考数据。
3.3高边坡的稳定性评价
①稳定边坡。稳定性符合整体坡面的强度要求,不会存在地下水以及不利结构面的影响,同时局部及其整体系数达到规定设计的标准等。
②基本稳定边坡。边坡的整体和局部稳定性较为稳定,其坡率符合规定土体的强度标准,不会存在不利结构面,存在一些地下水,坡面也会存在一些冲沟、落石等现象,稳定系数一般在1.05以上。
3.4高边坡的设计
高边坡的设计要根据高边坡的使用年限和保护对象,采取安全可靠的设计方法:①在40m高度以下的边坡,设计的原则以放稳定坡率为主,在40m以上的边坡,要避免边坡放缓问题出现,否则将可能出现大量的弃方,并破坏植被等,因此,较陡的边坡坡率增加时,要用支挡加固的方法减少边坡的高度。②边坡加固的时候,要综合考虑坡脚应力和地下水集中问题,加强坡脚1-3级边坡的支撑力,防止高边坡局部的失稳。③设计完善的高边坡地表水和地下水排水系统,并综合考虑环境的保护和生态平衡的维持。
4.总结
在高边坡工程勘察设计中,首先是对工程进行全面的地面地质调查,然后是根据调查的地质情况进行勘探以及评价其高边坡稳定性,最后是根据探勘的结果对高边坡工程进行综合性的设计。唯有如此,才能使得高边坡工程的勘探设计在合理高效的范围内进行,以此来推进高边坡工程朝着稳定性方向的发展。
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作者简介:
何后约,1990.02,男,贵州省盘州市,助理工程师,目前主要从事研究地质工程,工程勘察、设计等方面工作。