浅谈路基工程中软质岩边坡的几种不良地质现象及其防治

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   摘要:目前,随着社会经济的快速发展,建筑工程规模越来越大,边坡失稳引起的坍塌事故时有发生,严重影响了建筑工程的安全可靠性和后续使用效果。边坡加固技术在建筑工程中的应用,可以有效地解决路基坍塌问题,降低事故发生率。在此基础上,本文以某工程为例,首先阐述了软质岩边坡的具体特点、不良地质现象和防护体系的破坏机理,然后研究了软质岩边坡相应的处理问题,并对加固处理技术的应用提出了建议。
   关键词:路基工程;软质岩边坡;不良现象;防治措施
  
   当前,随着社会经济的快速发展,城市化的步伐越来越快。在此背景下,虽然各地区建设项目的规模、数量和质量都有所提高,但由于各建设地区降雨因素和地质条件的影响,建设项目中软质岩边坡的稳定性往往得不到保证[1]。软质岩边坡问题引起的工程灾害如边坡崩塌、边坡侵蚀等多种多样,如果不能得到有效治理,将严重影响人們的生命财产安全,不利于建设项目的后续应用。
   一、工程概述
   施工项目位于斜坡地形,在施工现场有大面积的残积土和耕地覆盖。首先进行相应的开挖平整作业,形成施工场地的土壤,并在局部范围内形成半永久性软质岩高边坡。就整个工程项目的建造而言,工程的斜坡长度约为500米,高度介乎6.5米至27.5米,坡顶易发生塌方。大约在施工完成后半个月左右,部分边坡发生变形和开裂问题。
   二、影响边坡稳定性的主要因素
   边坡稳定性受多种因素的影响,主要包括地质条件、新构造运动、地貌现况、水文条件、气候、风化、人为活动等[2]。当边坡结构面越发育、规模越大,连通性越好,回填强度就越低,导致边坡稳定性越差。此外,结构面的产状与边坡面的关系也是影响边坡稳定性的重要因素。
   三、软质岩工程特性及不良地质现象
   在实际软质岩工程中,相关技术人员需要对边坡类型及影响边坡的因素进行合理判断,同时根据实际工程情况,规范选择最佳支护和加固方案,有效地保证方案选择的合理性和施工作业的准确性[3]。根据勘察结果,此工程软质岩边坡支护系统失效的主要原因有两个,包括工程地质因素和水文地质因素,建筑工程中的人为活动也会对原有斜坡造成不同程度的地质破坏,从而造成一定的安全风险。本文通过对边坡支护系统现场发生的不良地质现象的深入研究和分析,发现该工程在施工中存在的主要不良地质问题有以下几个方面:①边坡分为顺向斜坡和逆向斜坡两种类型。在实际工程中,岩体产状经常发生一系列变化,导致局部软质岩体出现变形,岩体局部完整性不佳。②边坡体由薄层中厚度夹层泥岩和泥质石灰石两部分组成,从岩性上看,该岩层为极软层结构,极易发生边坡坍塌现象。③实际工程所在地区有多口井,由于软质岩裂隙发育和承压不断变化,不同状态的位置不一致,导致地下水位会出现变化。
   四、软质岩工程支护体系加固设计原则分析
   (一)边坡加固处理设计思路
   由于边坡工程建设成本较高,施工单位有必要考虑工程造价问题,采用合理的支护体系进行软质岩边坡加固[4]。此外,当出现严重开裂问题时,应对现有支护体系的稳定性进行划分。在保留原有的支护体系基础上,对软质岩边坡进行二次加固。
   (二)软质岩边坡工程稳定性的定性分析
   该工程事故发生在10米至20米高度之间,为逆向岩质边坡,现状地形南高北低,边坡位置仅有薄覆盖层。经过合理分析,发现该区岩性为薄—中厚泥沙岩,并且外界因素的变化很容易对该区造成破坏。
   (三)软质岩边坡工程稳定性的定量分析
   经过多次调查和研究,确定该斜坡的事故等级为1级,安全系数为1.3。根据实际测试结果和验证结果对工程参数进行计算,由于地质结构的相应影响,从边坡岩体的发展看,整体呈现出相对破碎的情况和特点。根据边坡工程的施工规范和要求标准,对软质岩边坡的稳定性进行了综合分析,通过详细的试验,发现工程区地下水位远高于标准条件。有关工程项目安全的边坡稳定系数载于表1。根据计算结果,整个软质岩边坡的稳定性较差,由于水文条件的不良影响,当边坡出现一定的节理裂缝问题时,裂缝中会出现充水现象,从而可能引起边坡出现膨胀问题,对施工项目的效果产生严重的不良影响,威胁到其后期的正常使用。
  
   (四)软质岩边坡支护体系加固方案分析
   通过对工程边坡稳定性的分析和总结,发现边坡局部稳定性较好,边坡上部相对平缓,支护结构基本不受影响。此外,通过相关技术人员对边坡局部表现进行合理的计算和分析,发现整体软质岩边坡稳定系数满足相关国家标准的要求。施工人员通过对各种施工方案的研究,最终决定采用以下加固方案。首先,软质岩边坡的上部支撑结构没有受到影响,所以可以继续发挥其支护作用。在处理边坡中下部时,必须进行二次加固,主要采用格构梁加预应力锚索的支护方式(预应力锚索结构见图1),在格构柱底部安装钢筋混凝土桩,使桩底能有效地进入稳定的岩层,最后在桩顶安装预应力锚索,保证原有支护结构能发挥支护效果。
  
   五、结束语
   总而言之,本文结合具体工程实例,分析了软质岩边坡支护问题产生的原因和不良地质现象,综合多种因素确定了最佳的加固方案。为了确保边坡施工的安全性和稳定性,在实际施工中要确定软质岩层的稳定性和支护体系,并在此基础上二次加固边坡,以最大限度发挥支护结构的作用。
   参考文献:
   [1]房宝琦.路基工程质量通病的防治措施探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(15).
   [2]张弹.路基坡面加固及防护设计的分析[J].建筑工程技术与设计,2014,(26):250-250.
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   [4]胡国朝,周正建.浅谈路基滑坡产生原因及防治[J].中国西部科技,2008,7(12):32,31.
   (作者单位:江苏东南工程咨询有限公司)
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