岩土工程中的边坡失稳及加固处理技术

岩土工程中的边坡失稳及加固处理技术

摘要:在岩土工程中,边坡失稳是较为常见的现象,特别是对于斜坡变形情况,无论施工工艺多完善,都有可能出现边坡失稳的情况。边坡失稳会给整个岩土工程构成严重威胁,修复工作会浪费大量人、财、物。因此,本文首先对岩土工程施工中基坑边坡失稳因素进行分析,进而提出相应的加固处理技术。

关键词:岩土工程;边坡失稳;加固处理技术;影响因素

1影响岩土工程边坡稳定性的因素

1.1地形地貌和地质构造

地形地貌与边坡间岩体破坏有着紧密联系,部分地区地质条件相对复杂,从而影响岩土工程施工的正常开展,导致边坡失稳的概率较大。一些开阔地形区域,如山间区平缓地段、山体河流地段等,在遇降水量较大时,也会出现大面积积水问题,在水体作用下,会降低边坡稳定性。再者,边坡的地质构造情况也会影响边坡失稳。

1.2岩体结构

岩体结构主要包括结构面、结构体。结构面是岩石不连续面、异形面,形态、方向、规模都较为固定。而结构体是不同状态结构面,岩体整体的切割性十分严重,大多是由块体构成。

1.3人为因素

在岩土工程建设中,如果某个地区的开发程度大,则会导致岩土结构失衡,从而影响边坡稳定性。在土方开挖中,影响边坡稳定性的因素包括坡高、坡比,这两点因素与边坡稳定性成反向关系,也就是坡高、坡比越大,稳定性就越差。如果开挖深度超过了设计标准,就会对边坡造成较大的破坏,甚至还会造成边坡岩体面位移、坍塌,另外施工用水和坡顶荷载也是影响边坡稳定性的因素之一。

2岩土工程边坡加固处理技术

基坑边坡加固处理技术方法有很多,首先要执行以防为主、防治结合的原则;选取的方法有:反压、减载、灌浆、支挡排水、挂网喷混凝土、三维网植草及其他综合治理等;这里着重介绍传统方案中HDPE防渗膜加固技术、抗滑桩支护技术、排水加固技术和复合型加固技术及其应用,合理利用边坡加固技术有助于提高边坡稳定性,从而保证基础工程建设安全。

2.1传统方案

2.1.1HDPE防渗膜加固技术

HDPE防渗膜加固技术是指采用防渗膜隔离雨水及外来水,由于HDPE防渗膜耐热、耐寒性能好,防渗价优,可以避免雨水及外来水侵蚀边坡结构面造成边坡失稳,有效提高边坡滑移面的力学参数,避免因为边坡岩土自重过大降低边坡稳定性。在边坡加固中,应用HDPE防渗膜技术可以有效控制边坡裂缝,减少边坡位移程度。在实际应用中,首先要对边坡进行清理,其次将HDPE防渗膜覆盖到边坡表面上,配合沟槽锚固法加固,槽沟的深度、宽度一般为0.5m、0.6m,最后采用1m宽的HDPE防渗膜进行覆盖,确保防渗膜衔接处平行于坡脚线。

2.1.2抗滑桩支护技术

如果岩土工程客观环境较为复杂,可以采用抗滑桩支护技术。抗滑桩可以有效控制边坡破碎带移动量,避免产生塑性变形。边坡设置抗滑桩,同时可以有效地防止雨水及地表水对边坡的冲刷、渗透影响边坡失稳。抗滑桩可以采用人工挖孔浇灌钢筋混凝土,也可采用机械成孔浇灌钢筋混凝土。抗滑桩支护技术一般采用抗滑桩结合锚杆或锚索一起发挥综合作用维护边坡的稳定。

2.1.3排水加固技术

边坡加固做好排水工作十分重要。排水可以分为地表排水、边坡排水。地表排水在滑坡体内外均有较强适应性。在实际应用中,需要在滑坡体外部设置截水沟,减少地表进入滑坡体的水量;滑坡体内部排水主要是利用天然沟谷,也可以设置排水盲沟、廊道、水平排水孔以及或水平与垂直相结合的排渗井,将滑坡体中的积水排出,有效控制水体侵蚀坡面情况。

2.2复合型加固技术

采用什么方法维护边坡失稳和加固处理技术应首先考虑影响边坡失稳的主要因素,其次考虑加固处理技术的适应性,同时考虑多种复合型加固技术结合使用的治理效果,科学采用信息化施工方法,在施工过程中和后期都要进行监测,真正做到防治结合,不留隐患。复合型加固技术是针对传统技术漏洞而提出的一种加固方案,不仅考虑到了提高边坡稳定性,同时也考虑到了适宜性、生态性、永久性等因素。当今的主流复合型加固技术主要包括挂网喷混凝土支护技术、三维网植草支护技术等。其中,前者主要是在边坡精准打孔,强化边坡的支护性能,从而提升边坡质量,实现永久性支护;后者是在边坡支护基础上,通过种植草皮的方法,突出边坡加固的生态性,赋予更多边坡加固工程的功能。并且借助信息技术和实时监测技术,可以实现边坡应力监测和新型负荷技术的效果监测。下文案例主要是针对复合型加固技术进行介绍。

3岩土工程边坡复合型加固技术的应用案例

某工程在完成场地平整施工后,在北部形成了一个12m高的挖方边坡,是典型的岩土结合边坡类型。边坡上部2~6m处为可塑的硬粘粘土,下部分为风化灰岩。边坡地段的主要出露部位是组灰岩,并且上部还覆盖一层厚度不均的残坡粘性土,为硬塑状态,具有粘性好、韧性高等特点。本工程地下水分为上层滞水、岩溶裂隙水两个类型。

3.1岩石边坡加固

结合该项岩土工程特点,在边坡下部岩石坡体加固方案选择中,通过多次研究和讨论,决定采用挂网喷混凝土支护方案。该施工方案的技术要求相对较高,并且在投入使用之后客观因素对工程使用寿命影响较大,因此在实际施工当中,必须要严格控制施工流程、方法,做好质量控制和工艺监督工作。挂网喷射混凝土支护技术要与边坡开挖工程配合进行,保证每个环节施工工序都要依次、有序展开。通常情况下,挂网喷射混凝土支护施工流程为:边坡修理、测量防线、钻孔、锚杆安装、灌浆、挂钢筋网、喷射混凝土。在挂网喷射混凝土前,需要全面检查边坡稳定性,对边坡进行清理,包括松土、危土、垃圾等。要对凹凸不平的岩石整平处理,使用高压水枪全面清洗,用高压风机吹干表面。钻孔施工中,主要是采用钻机成孔方案,结合加固工程的设计标准,测量、确定钻孔位置,在相应位置上标注出孔位,严格按照设计钻孔规格(如长度、角度、孔径等)施工。对于工程整体质量,要对每个施工环节严格把控,做好钻孔的验收记录,不合格的钻孔列为废孔,针对不合格钻孔需要进行封堵,并在其他部位重新打孔。按照设计图纸安装锚杆,保证锚杆质量达到标准。为了进一步提高岩石坡面稳定性,可以采用每隔1.5~2m焊接一个定中支架,可以保证锚杆安装处在孔中心部位。

3.2土质边坡加固

该工程边坡上部土质坡体稳定性较差,所以施工难度也较大,需要同时保证边坡美观性、牢固性、稳定性、经济性,通过多方案的比较,最终选择采用三维网植草支护方案。主要是从以下几点出发:清理边坡坡面。土质边坡上会留有一些石块,需要人工将这些石块处理掉,特别是部分石块在边坡上存在松动情况,要及时清理,避免砸伤。清理工作完成后,会出现很多岩石孔洞,此时要填补,保证坡面足够平整,为后续施工提供便利性。放样钻锚杆孔。在布孔前,对边坡岩石情况进行分析,获得边坡比。可以划分为两个施工步骤:一是确定布孔地点;二是风钻打孔。挂上植生带。在挂网施工前,要先挂好植生带,可以起到导水、蓄水作用。植生带采用纵向设计方案,横向间隔距离为1m,这样可以避免在植物生长中边坡水分不足问题。挂网。挂网施工中,先从坡面位置开始。挂网规格为5×5cm孔目、2mm半径的编织网,编织网由的镀锌铁丝制作而成。在挂网铺设过程中,沿着坡面由上到下一直铺到底层,将剩余量20cm压入平台中,保证施工当中挂网始终处在紧绷状态,避免挂网表面出现任何褶皱。喷射材料。在挂网施工完成后,即可喷射有机材料。首先,确定具体的边坡比例,根据边坡比例进行有机材料用量测定,保证边坡喷射材料的质量,边坡表面材料要足够均匀。再者,对于网层表面基材,厚度不得低于3cm,这样才能够保证边坡植被生长有充足的营养供给。喷射草籽。在喷射草籽时,采用液压喷播植草方案,全面掌控喷草生长的最佳时期,也要重点考虑选择喷草的类型,确保草籽有较高的发芽率。后期养护与管理。对边坡植被进行养护,为了让喷播草坪快速生成。应定期、仔细观察草籽的实际生长情况,在草坪长齐后,及时将草坪上的纱布掀开。同时也可适当地施加肥料加速草坪生长速度,并做好病虫害防治工作,特别是对地下虫害。还要定期清除边坡周围的杂草。

4结语

综上所述,在社会经济不断发展进程中,岩土工程作为基础设施建设的重要组成部分,保证边坡稳定性有着重要意义。考虑到岩土工程类型较多,如果边坡失稳会造成严重的事故。这就需要提高边坡建设的重视程度,估算边坡稳定性,积极采用边坡加固技术,提高边坡的物理性能,这样才能够有效强化岩土工程整体质量。

参考文献

[1]夏旭维.岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理技术探究[J].低碳世界,2019,9(02):748-749.

[2]甘铁柱.岩土基坑边坡失稳及加固处理技术[J].建材与装饰,2018(9):100-101.

作者:张国银 单位:中冶集团武汉勘察研究院有限公司