張?jiān)? 李洪賓 藺新麗

摘要本文綜述了影響邊坡穩(wěn)定的非環(huán)境因素,包括人類的活動(dòng)、植物覆蓋與防護(hù)、爆破、時(shí)間因素、施工順序,為邊坡治理打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞邊坡穩(wěn)定邊坡治理非環(huán)境

中圖分類號(hào):TU43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1 引言

在邊坡穩(wěn)定分析中,確定影響邊坡穩(wěn)定的主要因素是解決問(wèn)題的基礎(chǔ),只有分析好產(chǎn)生失穩(wěn)的原因,針對(duì)不同的因素采用不同的治理方式,抓住主要矛盾、忽略次要矛盾才能做到有的放矢。影響邊坡穩(wěn)定的因素很多,包括環(huán)境因素和非環(huán)境因素。環(huán)境因素包括地質(zhì)條件、地形地貌條件、水文氣候條件等。非環(huán)境條件包括人類的活動(dòng)、植物覆蓋與防護(hù)、爆破還包括時(shí)間因素、施工順序等等。這些因素對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響程度不盡相同,有的起主要作用,有的起次要作用,但是都不能忽視。本文主要針對(duì)影響邊坡穩(wěn)定的非環(huán)境因素進(jìn)行分析。

2 人類的工程活動(dòng)①②

(1)邊坡開(kāi)挖。邊坡開(kāi)挖會(huì)造成對(duì)邊坡巖土擾動(dòng)和對(duì)水環(huán)境的擾動(dòng),改變了原有的力學(xué)平衡狀態(tài),由于應(yīng)力調(diào)整而使邊坡發(fā)生變形。此外由于邊坡開(kāi)挖使植被環(huán)境遭受破壞從而加速了雨水的入滲。不同的施工時(shí)序必然引起開(kāi)挖坡體產(chǎn)生不同的應(yīng)力松弛程度,坡體發(fā)生不同程度的變形,形成不同擾動(dòng)區(qū)范圍,結(jié)果對(duì)開(kāi)挖坡體的穩(wěn)定性也造成一定的影響,因此要結(jié)合工程的實(shí)際情況采用合理的施工工序。

(2)削坡。削坡是保證邊坡穩(wěn)定的一種方法,然而不當(dāng)?shù)南髌聲?huì)使坡腳結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層的覆蓋層變薄或切穿,減小坡體滑動(dòng)面的抗滑力,而邊坡的下滑力卻沒(méi)有相應(yīng)的減小,造成了坡體穩(wěn)定性降低的現(xiàn)象。如果結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層的覆蓋層切穿,結(jié)構(gòu)面與邊坡構(gòu)成不利組合產(chǎn)生結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)。

(3)坡頂加載。松散的加載物能夠減少大氣降雨的地表徑流,增加大氣降雨的入滲量,使邊坡巖土體強(qiáng)度降低。同時(shí)由于不當(dāng)加載將導(dǎo)致下滑力增加,加大坡頂張應(yīng)力和坡腳剪應(yīng)力集中程度,當(dāng)超過(guò)自身及保護(hù)設(shè)施所能提供的抵抗力時(shí),邊坡就更加易失穩(wěn)。

(4)爆破③④。巖質(zhì)邊坡的安全穩(wěn)定性中爆破也是一個(gè)不可忽視的因素。爆破開(kāi)挖不僅改變了原地形、覆蓋層和坡腳的約束條件,爆破動(dòng)荷載的振動(dòng)作用產(chǎn)生的地震慣性力對(duì)邊坡穩(wěn)定也產(chǎn)生不利影響。

3 植物覆蓋與防護(hù)⑤⑥

植物覆蓋程度與邊坡穩(wěn)定有一定的關(guān)系。植被覆蓋在邊坡上可調(diào)節(jié)溫度、濕度,可擋住陽(yáng)光延緩巖土的風(fēng)化,并能削弱濺蝕作用,雨打樹(shù)梢不直接落地降低了徑流含泥量和地面的沖刷。 植物的深粗根本身具有一定的剛度和強(qiáng)度,當(dāng)穿過(guò)坡體淺層的松散風(fēng)化帶深入到深處堅(jiān)硬的土層上將會(huì)起到錨固體系作用。樹(shù)木根系的錨固作用還可以影響到地下更深的巖土層。淺草根系在坡體淺層錯(cuò)綜盤(pán)結(jié),草根可視為帶預(yù)應(yīng)力的三維加筋材料。此外植被通過(guò)吸收和蒸發(fā)坡體內(nèi)水分可以降低巖土體的孔隙水壓力提高坡體強(qiáng)度。

4 施工順序⑦

不同的開(kāi)挖、支擋等施工順序?qū)吰路€(wěn)定有不同的影響。在高陡邊坡施工中從上向下逐級(jí)開(kāi)挖、開(kāi)挖一級(jí)支護(hù)一級(jí)要比一挖到底后再支護(hù)的穩(wěn)定性要好得多,但是另一方面,如果采用錨索支護(hù),錨索的受力會(huì)隨著往下逐級(jí)開(kāi)挖而逐漸增大,有時(shí)甚至?xí)^(guò)其設(shè)計(jì)強(qiáng)度。邊坡的穩(wěn)定最好是依靠其自身就能基本自穩(wěn),加固處理僅作為安全儲(chǔ)備,最好的辦法是一方面既要確保邊坡工程的穩(wěn)定,同時(shí)也要允許邊坡開(kāi)挖后有一定的變形,釋放一部分應(yīng)力,充分發(fā)揮邊坡的自穩(wěn)定能力,以減少支護(hù)受力。

5 時(shí)間因素⑧⑨

邊坡失穩(wěn)與時(shí)間也有關(guān)。組成坡體的巖土體由于經(jīng)過(guò)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使巖土在力學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為非線性、各向異性、流變性等等。邊坡的分析和最終設(shè)計(jì)既要滿足短期穩(wěn)定的要求又要滿足長(zhǎng)期穩(wěn)定的要求,這一點(diǎn)相當(dāng)重要。由于滑坡是流變量積累的一種結(jié)果,所以必須考慮其相應(yīng)設(shè)計(jì)問(wèn)題,從實(shí)用角度出發(fā),必須考慮巖體的強(qiáng)度隨時(shí)間的某些衰減。

6總結(jié)

本章詳細(xì)地分析了影響邊坡穩(wěn)定非環(huán)境因素,包括人類的活動(dòng)、植物覆蓋與防護(hù)、爆破、時(shí)間因素、施工順序等等。找到了邊坡失穩(wěn)的原因才能為今后確定合理的治理方案打下基礎(chǔ)。