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摘要:西南山区山高坡陡,地质条件复杂,公路、铁路及水电建设将不可避免地形成大量的高边坡;西部大开发政策的实施更是为开挖高边坡工程的发展创造了良好条件。然而,开挖高边坡的防护问题和其它问题怎样解决,每个工程都适合怎样的技术,都是我们要解决的问题,所以我们将根据每个工程的实际情况进行考察, 针对西南山区某高边坡工程,选择正确合理的开挖方法,并解决要面临的很多实际问题。
关键词:开挖高边坡 高边坡防护 措施
高边坡是指土方开挖高度≥20m 的边坡,在岩土边坡的分类中通常把坡高为10m—15m的土质边坡称为高边坡,把坡度为30°— 60°的边坡称为陡坡,把 60°— 90°的边坡称为急坡,高边坡受到各种不稳定因素的影响,成为滑坡、崩塌等地质灾害和工程事故的多发地段,现已引起土木、地质、公路建设和水利水电等相关领域设计和施工人员的广泛关注。
1、开挖高边坡防护的常见基本问题及技术方法
1.1高边坡防护的重要性
高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多。我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题。有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。因此,加快水利水电边坡工程的科研步伐开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术,已经成为水利水电科研攻关的重大课题。
1.2 开挖高边坡稳定分析法
边坡稳定性分析中,力学参数的选取会对计算结果产生重大影响,因此,开挖高边坡的稳定性不仅关系到工程本身的安全系数,也直接影响到工人的自身安全和财产安全。由于岩体中结构面的存在以及水等风化外应力的作用,使得岩体的力学行为与岩石试块所表现的力学行为之间存在着很大差异。采用原位试验方法确定岩体力学参数比室内岩块试验合理,但原位试验通常受到各种条件的限制,而且还存在一些尚待解决的技术问题。边坡的稳定性主要与工程建设的指导的正确有着很大的关系,因此,将岩块力学参数应用于岩体工程时,必须考虑岩块与岩体之间的差异,对参数进行工程处理,使得对岩体工程所做的稳定性分析结果更接近于现场实际情况。
1.3 极限平衡法分析
该方法是将边坡有滑落倾向有滑落趋势的土层划分成多条或斜条段,经过研究分析得出整个土层的着力点和保持平衡的公式。在分別考虑自重影响、自重+地震影响工况下搜索了边坡的最小安全系数作为参考,分成1到4部分,如果一个土层马上发生滑动或偏移,移动的范围非常合理,不将土层的其它因素考虑进去,滑动层面上的力度和抗减强度折减安全系数一样,其安全范围内的数值与滑坡体范围内的特征和外部范围环境因素、地址因素、承载情况等毫无关系,并也将刚体极限平衡法也考虑进去。这样边坡稳定性和经济性达到较好组合。
1.4 开挖高边坡自然因素的影响
在边坡的建设中会遇到很多的自然因素。如 :不同的岩层结构、不同的风化带、气温的差异、地下排水渠等。我们只有在遇到这些问题前做好长时间的观察工作和记录,建于大量的数据上,才能保证在实施工程的时候不出现误差。
2、开挖高边坡防护相关措施
2.1 选择地质较好的地点建立边坡
首先,要选择易风华的软岩层作为边坡地的首选,边坡的地下层必须是干燥、无水的,以免被侵蚀,造成土质的松动从而引发事故。
2.2 技术的选择
由于开挖高边坡防护的技术水平要求较高,在这里我们推荐的是稳定分析法,极限平衡法。当然还是有很多其他的计算方法,具体的还是要根据施工情况而定。
2.3 边坡防护的建造要求
在建造时,抹面的厚度在10cm 之内,捶度在20cm 之内。二者与未防护面的连接处的距离应该严格密封,以免沙土、水流进入,从而破坏内部的构造为工程埋下隐患。例如坡顶要做好截水沟,沟底和沟边要也要做好防护措施。在灌注泥浆时,要选择坚硬的石子,不容易被风化,宽窄度较小的边坡。泥浆要选择粉土、碎沙、粘土等质料,这样很容易将边坡的缝隙填满,从而起到很好的保护作用。
2.4 边坡的护面墙的水泥含量
边坡的护面墙也要有水泥层,其水泥的含量要根据边坡的面积而定。护面墙一般多建于云母岩、岩石层和其他风化较为严重的岩层、较为易碎的岩石等。建立好后不仅有美观的作用、也可以起到防止雨水渗漏、风化侵蚀,并延长边坡的使用寿命。
2.5 植物防护
在边坡建设完成后,为了边坡更加稳定和减少雨水对其冲刷的损害,我们将会在外部种植绿化带。方法有撒种、直接铺设草甸、植树等。这样不仅可以减少风化对于边坡的侵袭,也增加绿化面积。对于路边坡、防护堤岸都起到了很好的保护作用;同时降低了河水的速度,河岸边泥沙的淤积,水流直接冲蚀边坡等。
2.6 建立钢绳网锁的多层防护栏
由于边坡都处在地质较为特殊的地带,因此建立防护网是十分有必要的。一般建立在边坡两边,主要是拦截落石、防止细小的灰尘颗粒、水土流失。钢绳网也要铺设于地面上,从而很好的固定植物的根系,与坡面的防护措施融为一体,达到最佳的防护效果。
3、结论
综上所述,开挖高边坡防护的技术已经发展得非常完善,有着独立的理论和完整的现代科技。它不仅被广泛应用,而且在近些年中快速的发展着。所以,只有懂得边坡的系统知识才能做好防护工作,只有不断的去探索研究,才能让开挖高边坡的防护技术更加日趋完善。
参考文献:
[1]张有天,周维垣.岩石高边坡的变形与稳定[M].工北京:中国水利水电出版社1999
[2]丰定祥,吴家秀.葛修润.边坡稳定性分析中几个问题的探讨[J].岩土工程学报,1990
[3]陈祖煜.土质边坡稳定分析原理方法程序[M].北京中国水利水电出版社,2003
关键词:开挖高边坡 高边坡防护 措施
高边坡是指土方开挖高度≥20m 的边坡,在岩土边坡的分类中通常把坡高为10m—15m的土质边坡称为高边坡,把坡度为30°— 60°的边坡称为陡坡,把 60°— 90°的边坡称为急坡,高边坡受到各种不稳定因素的影响,成为滑坡、崩塌等地质灾害和工程事故的多发地段,现已引起土木、地质、公路建设和水利水电等相关领域设计和施工人员的广泛关注。
1、开挖高边坡防护的常见基本问题及技术方法
1.1高边坡防护的重要性
高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多。我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题。有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。因此,加快水利水电边坡工程的科研步伐开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术,已经成为水利水电科研攻关的重大课题。
1.2 开挖高边坡稳定分析法
边坡稳定性分析中,力学参数的选取会对计算结果产生重大影响,因此,开挖高边坡的稳定性不仅关系到工程本身的安全系数,也直接影响到工人的自身安全和财产安全。由于岩体中结构面的存在以及水等风化外应力的作用,使得岩体的力学行为与岩石试块所表现的力学行为之间存在着很大差异。采用原位试验方法确定岩体力学参数比室内岩块试验合理,但原位试验通常受到各种条件的限制,而且还存在一些尚待解决的技术问题。边坡的稳定性主要与工程建设的指导的正确有着很大的关系,因此,将岩块力学参数应用于岩体工程时,必须考虑岩块与岩体之间的差异,对参数进行工程处理,使得对岩体工程所做的稳定性分析结果更接近于现场实际情况。
1.3 极限平衡法分析
该方法是将边坡有滑落倾向有滑落趋势的土层划分成多条或斜条段,经过研究分析得出整个土层的着力点和保持平衡的公式。在分別考虑自重影响、自重+地震影响工况下搜索了边坡的最小安全系数作为参考,分成1到4部分,如果一个土层马上发生滑动或偏移,移动的范围非常合理,不将土层的其它因素考虑进去,滑动层面上的力度和抗减强度折减安全系数一样,其安全范围内的数值与滑坡体范围内的特征和外部范围环境因素、地址因素、承载情况等毫无关系,并也将刚体极限平衡法也考虑进去。这样边坡稳定性和经济性达到较好组合。
1.4 开挖高边坡自然因素的影响
在边坡的建设中会遇到很多的自然因素。如 :不同的岩层结构、不同的风化带、气温的差异、地下排水渠等。我们只有在遇到这些问题前做好长时间的观察工作和记录,建于大量的数据上,才能保证在实施工程的时候不出现误差。
2、开挖高边坡防护相关措施
2.1 选择地质较好的地点建立边坡
首先,要选择易风华的软岩层作为边坡地的首选,边坡的地下层必须是干燥、无水的,以免被侵蚀,造成土质的松动从而引发事故。
2.2 技术的选择
由于开挖高边坡防护的技术水平要求较高,在这里我们推荐的是稳定分析法,极限平衡法。当然还是有很多其他的计算方法,具体的还是要根据施工情况而定。
2.3 边坡防护的建造要求
在建造时,抹面的厚度在10cm 之内,捶度在20cm 之内。二者与未防护面的连接处的距离应该严格密封,以免沙土、水流进入,从而破坏内部的构造为工程埋下隐患。例如坡顶要做好截水沟,沟底和沟边要也要做好防护措施。在灌注泥浆时,要选择坚硬的石子,不容易被风化,宽窄度较小的边坡。泥浆要选择粉土、碎沙、粘土等质料,这样很容易将边坡的缝隙填满,从而起到很好的保护作用。
2.4 边坡的护面墙的水泥含量
边坡的护面墙也要有水泥层,其水泥的含量要根据边坡的面积而定。护面墙一般多建于云母岩、岩石层和其他风化较为严重的岩层、较为易碎的岩石等。建立好后不仅有美观的作用、也可以起到防止雨水渗漏、风化侵蚀,并延长边坡的使用寿命。
2.5 植物防护
在边坡建设完成后,为了边坡更加稳定和减少雨水对其冲刷的损害,我们将会在外部种植绿化带。方法有撒种、直接铺设草甸、植树等。这样不仅可以减少风化对于边坡的侵袭,也增加绿化面积。对于路边坡、防护堤岸都起到了很好的保护作用;同时降低了河水的速度,河岸边泥沙的淤积,水流直接冲蚀边坡等。
2.6 建立钢绳网锁的多层防护栏
由于边坡都处在地质较为特殊的地带,因此建立防护网是十分有必要的。一般建立在边坡两边,主要是拦截落石、防止细小的灰尘颗粒、水土流失。钢绳网也要铺设于地面上,从而很好的固定植物的根系,与坡面的防护措施融为一体,达到最佳的防护效果。
3、结论
综上所述,开挖高边坡防护的技术已经发展得非常完善,有着独立的理论和完整的现代科技。它不仅被广泛应用,而且在近些年中快速的发展着。所以,只有懂得边坡的系统知识才能做好防护工作,只有不断的去探索研究,才能让开挖高边坡的防护技术更加日趋完善。
参考文献:
[1]张有天,周维垣.岩石高边坡的变形与稳定[M].工北京:中国水利水电出版社1999
[2]丰定祥,吴家秀.葛修润.边坡稳定性分析中几个问题的探讨[J].岩土工程学报,1990
[3]陈祖煜.土质边坡稳定分析原理方法程序[M].北京中国水利水电出版社,2003