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基于某工程边坡治理的施工研究

发布时间:2022-03-03 08:37:54 浏览数:

摘要: 地质灾害的发生多为边坡方面的各种灾害现象。本文以某工业厂房的岩石高边坡变形体为典型实例 ,结合现场勘察 ,对边坡时效变形的地质表现进行了观察分析 ,探讨其稳定性。

Abstract: Geological disasters are mostly various disaster phenomena of slope aspects. Taking the high rock slope deformation body of an industrial plant as a typical example and combined with site survey, this paper analyzes the geological performance of slope aging deformations, explores its stability.

关键词: 时效变形;地质灾害;现场勘察

Key words: aging deformation;geological disasters;site survey

中图分类号:U213.1+3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)06-0133-02

0 引言

所谓边坡处治从岩土力学的角度来看,为了最终达到一定力学的平衡状态,通过某种结构人为的给边坡岩土体施加一个外力作用或通过人为改善原有的边坡环境。我们在设计的过程中很大程度都进行了简化计算,这是由于边坡内部力学作用十分复杂,并且从地质勘察到处治设计不能完全考虑边坡内部的真实力学效应。因此,进行边坡工程监测对于反映边坡岩土的真实力学效应、检验设计施工的可靠性和处治后的边坡稳定状态具有十分重要的意义。边坡处治监测的主要任务就是通过设计施工检验和监测数据,反演分析边坡的内部力学作用并为其他边坡设计和施工积累丰富的参考资料。

1 案例分析

1.1 案例经过 2009年10月份,郑州市某工厂为了增加生产规模而扩建厂房,在原来天然坡度约25°的岩石地表平整场地,即在距离水厂远蓄水池5m左右向下开挖6m,蓄水池长15m,宽10m,深8m,容水约800m3。为了安全起见,工厂和水厂厂方通过熟人介绍聘请了一位高级工程师鉴定了扩建的玻璃厂是否会影响水厂蓄水池的安全。书面技术鉴定认为由于该水池具有稳定的地基基础,不会产生滑移而造成滑坡,因此,从距水池5m处按5%开挖放坡,开挖时沿水池边先打槽隔开,用小药量浅孔爆破,只要施工得当,不会影响水池安全;平整场地后,沿陡坡砌筑条石护坡。该工程按照勘测报告按照此方案在11月初平基结束后就开始进程厂房施工,至12月6日完工。但是在12月10日5时许,边坡岩体突然崩塌,新建厂房的两榀屋架被岩体和水流砸毁,并造成3人死亡的重大伤亡事故。

1.2 原因分析 由于该工程边坡岩体属于裂缝发育且遇水可以软化的软质岩石,虽然属于中小型工程,但是由于环境条件复杂,受到爆破、水池渗漏、坡体卸荷变形等不确定因素的影响,由于在没有勘察设计资料的前提下采用直立边坡,使得原边坡稳定坡角遭到破坏,由于没有采取任何有效的支护措施,必然会发生边坡失稳的现象。为了有效保证工程边坡的安全,应当具有正确的工程鉴定,采用经过勘察设计的岩石锚桩挡墙和做好水池防渗。

该高工进行的技术鉴定内容过于简略,分析评价肤浅且武断,得出的结论建议缺乏有效的技术依据。尽管有些地基施工中关于松动爆破和开槽减震的建议是正确的且具有针对性,但是没有经过设计计算就得出边坡稳定结论是不恰当的。在该工程条件下,采用条石挡墙护坡的建议不能有效确保边坡的安全性,并且采用1:0.05的放坡并没有贯彻现行规范的基本规定,由于缺乏相应的论证分析从而为事故埋下了安全隐患。虽然该技术鉴定盖有县勘察设计室的“图纸专用章”,但是却没有一般勘察设计单位通常执行的审核、批准等技术管理和质量保证体系,因此在鉴定内容和形式上缺乏严肃性;而且这种技术鉴定缺乏委托方与承担方之间的有关目的、任务、质量要求等基本的书面约定,这就从根本上影响了技术鉴定工作的深度和技术质量。

总之,违章进行工程鉴定以及错误的处理方案是造成这起人员伤亡以及经济损失巨大和社会负面影响事故的主要原因。因此,从这次事故中,工程鉴定技术人员和管理者应当吸取经验教训,必须按照客户委托,确定鉴定目的、范围和内容;初步调查;详细调查及检测验算;安全性、使用性鉴定评级;可靠性评级;出具鉴定报告及处理意见的基本鉴定程序规范、标准地进行工程鉴定。

2 边坡滑落的主要原因

地质条件、设计和作业等因素都是造成采场边坡滑落的主要原因。由于露天采场所处的位置不仅工程地质条件差,并且岩石封固性差且结构不完整,从而存在的地质构造弱面和岩石不稳固的状况十分造成滑坡。

地表水渗入和地下水活动都会对边坡岩体的稳定性造成一定的影响,水对岩石的作用与岩石的结构特征具有很大的关系,主要表现在以下两方面:第一,在水的物理化学作用下,岩石的物质成分或结构会不断的发生变化;第二,岩石在水的力学效应下会发生变形或滑动。边坡岩石的摩擦系数在岩石受力过程中,受到两种作用的综合而产生复杂的影响,从而有所降低。节理裂缝发育不稳固的岩石更容易为地表水渗入和地下水活动提供便利条件而在雨季更容易造成边坡滑坡。

当设计的露天采场边坡角大于实际边坡角或大于设计边坡角,或存在超挖等时都容易造成边坡滑坡。此外,边坡的稳定性也受到露天开采爆破震动的影响。在爆破震动的瞬间,边坡岩体会向四周扩散形成冲击作用,当压缩波达到边坡自由面后开始产生拉伸波而使得岩体受到拉伸作用,岩土在可能原裂缝张开、扩展或产生新裂缝,从而导致岩体发生变形或遭到破坏。

3 加固措施

滑坡在任何高风险的情况下,都有可能危及人们的生命或财产安全。因此,应当聘请岩土工程师或土木工程师等滑坡专家进行稳定性分析。

3.1 降低坡度 为了降低边坡失稳的可能性,可以通过削坡来减少滑坡的下滑力。在主要道路上方修建一条进入通道并进行开挖形成较低的边坡,此方法对于增强边坡的稳定性具有中等程度的有效性,而且一个完整的方案还包括其他的地形调整方法。据研究,此法能够提高10%-15%的稳定系数。

3.2 修筑梯形坡 此法作为将边坡开挖至坡深部或达基岩面来减小坡体下滑力的方法,虽然能够有效减少浅层破坏的发生,却很难提高整体边坡的稳定性。但是这种方法能够有效减少边坡的重量,减少溪流或河流的侵蚀作用以及减少坡体的建筑荷载。如果在容易发生崩塌的陡崖下部坡体改造成梯阶状,不仅可以控制崩落的滚动距离,也可以控制边坡表面排水或者为地表排水系统提供安装管道或其他结构物的空间。

3.3 塑料网格加固 塑料聚合物作为一种合成的加固材料,利用其易拉伸、强度高以及质量轻的特点能够对边坡进行加固。此法类似于混凝土的加固网,能够有效增加土体的抗剪强度,它通过增加下部土体的承载力减少所需的碎石量,此网格在加固边坡方面包括增加土体强度、改善土体排水性以及修建挡土墙。

3.4 坡脚堆石加固 增加坡脚的重量即反压坡脚是一个提高边坡稳定性的简单的方法。在边坡前缘可以很简单的堆起一条回填土的护堤或支墩。由于碎石或堆石具有更高的摩擦阻力、排水通畅以及有效避免地下水堵塞等优点,相对一般土,使用碎石或堆石更为理想。

4 小结

通过详细调查周围的地形、地质以及水文条件并对滑坡的类型和发展阶段进行认真的研究确定,从而分析形成滑坡的主次因素和彼此之间的联系,最后综合考虑工程的重要程度、施工条件以及工程防治的难易和投资规模等情况选择防治边坡的措施。此外,除了综合分析和判断边坡的稳定性外,还要兼顾改善生态环境和保持水土等方面。为了提高大型滑坡高边坡的整体和局部稳定性,应当在支护的基础上采用排水和减重等综合措施。

参考文献:

[1]潘明杰.高边坡加固综述[J].水利科技与经济,2007.

[2]赵明阶,何光春等.边坡工程处治技术[J].北京:人民交通出版社,2007.

[3]张社荣,彭敏瑞.岩质边坡稳定性分析方法及工程应用[J].中国农村水利水电,2007.

[4]刘克文,吴蔚.锚固工程施工技术要点[J].西部探矿工程,2005.

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