【摘 要】近幾年來,滑坡地質(zhì)災(zāi)害在我國(guó)多地頻繁發(fā)生,使人們生命受到威脅、財(cái)產(chǎn)遭受損失,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成負(fù)面影響。所以,滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理研究成為了眾多地質(zhì)專家學(xué)者研究的重點(diǎn)。本文首先對(duì)能量損傷錨固模型進(jìn)行分析,而后對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理中應(yīng)用能量損傷錨固模型展開了研究。
【關(guān)鍵詞】滑坡地質(zhì)災(zāi)害;能量損傷錨固模型;應(yīng)用
滑坡地質(zhì)災(zāi)害是一種土體位移而造成的災(zāi)害,土體位移的原因有自然因素,也有人為因素。一般滑坡地質(zhì)災(zāi)害爆發(fā)與氣象水文、地形地貌以及地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)聯(lián)?;碌刭|(zhì)災(zāi)害的危害性能夠阻礙我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,所以,要把滑坡地質(zhì)災(zāi)害所帶來危害降至最低,就需要在滑坡地質(zhì)災(zāi)害的治理上入手進(jìn)行研究。
1.滑坡地質(zhì)災(zāi)害
1.1形成因素
滑坡地質(zhì)災(zāi)害俗稱“走上”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等,其成因包括自然因素和人為因素。
1.1.1自然因素
自然因素主要體現(xiàn)在地質(zhì)構(gòu)造和降雨量上。地質(zhì)構(gòu)造本身土體土質(zhì)不穩(wěn)是造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要原因,而降雨是造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害最直接的原因。降雨將雨水滲透進(jìn)土體,改變了其土質(zhì),增加了土層的重量,使土層變得松散容易位移,從而出現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。一些土層在降雨停止后經(jīng)過陽(yáng)光的曝曬,使得水分蒸發(fā),土質(zhì)干燥而開裂,甚至脫層,使土層在受到地心引力的影響下發(fā)生位移,滑坡地質(zhì)災(zāi)害也隨之出現(xiàn)。
1.1.2人為因素
造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害的人為因素主要體現(xiàn)在工程施工造成的土層松散以及人為活動(dòng)造成的土體脫層。具體表現(xiàn)在:①工程施工對(duì)土地進(jìn)行開發(fā)挖掘,使土層松散;②工程設(shè)計(jì)時(shí)為考慮不周全,排水系統(tǒng)未健全;③人為開地耕種使得土層松動(dòng),易移位。
1.2規(guī)律
滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間有一定的規(guī)律可循,因?yàn)樗c地震、溫度、氣候、以及人類活動(dòng)有關(guān),一般具有同時(shí)性,而有些滑坡現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)間也會(huì)在誘發(fā)因素作用后,比如:融雪、風(fēng)暴潮以及暴雨等來襲后,通常不會(huì)立即發(fā)生滑坡現(xiàn)象,但是會(huì)使得土質(zhì)疏松,為之后的滑坡地質(zhì)災(zāi)害留下了隱患。個(gè)人的山地開墾也使滑坡地質(zhì)災(zāi)害具有滯后性,因?yàn)閭€(gè)人的山地開墾一般是用作耕種,不會(huì)進(jìn)行大量開墾,通常會(huì)選擇在坡腳處開挖,坡腳開挖后,因?yàn)槠溆绊懨娣e小,所以滑坡現(xiàn)象并不會(huì)立馬顯現(xiàn),只有在自然因素的影響下,其坡體下滑重力累計(jì)到一定的程度,就會(huì)導(dǎo)致滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
2.能量損傷錨固模型在治理滑坡地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用
2.1建模
所謂建模是模型系統(tǒng)化建立的過程,建模是研究系統(tǒng)的重要手段和前提。所以在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程中,工程施工之前,要對(duì)能量順上錨固模型進(jìn)行建模。通過建模這一步驟掌握施工中可能要用到的所有數(shù)據(jù),這對(duì)于滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程成功實(shí)施有很大的幫助?;碌刭|(zhì)災(zāi)害中,需要對(duì)土層土體進(jìn)行巖體加錨,采用錨桿結(jié)構(gòu)+削坡+排水+擋土墻的治理方案。確定好治理方案后,再進(jìn)行治理滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理隊(duì)伍的組建。在巖體加錨中,錨桿要與加固巖體合成損傷巖錨柱單元。在進(jìn)行治理相關(guān)的計(jì)算時(shí),把損傷巖錨柱單元的剛度與相應(yīng)的裂隙巖體的剛度相疊加,就可以顯示出錨桿對(duì)于圍巖變形的制約作用,這樣才能確定好能量損傷錨固模型的建立。
2.2治理施工部署
在確定好滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理施工隊(duì)伍后,要對(duì)其滑坡治理工程的順序進(jìn)行計(jì)劃?;碌刭|(zhì)災(zāi)害的治理施工內(nèi)容主要由錨桿結(jié)構(gòu)、擋土墻、削坡和排水四個(gè)部分組成。根據(jù)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)與技術(shù)規(guī)范要求,再結(jié)合治理工程師已有的經(jīng)驗(yàn),采取先上后下的施工順序。
(1)要先做好治理施工前的準(zhǔn)備,實(shí)現(xiàn)水通、電通、路通和場(chǎng)地平整。
(2)對(duì)巖體力學(xué)參數(shù)等數(shù)據(jù)測(cè)量定位,建立好滑坡監(jiān)測(cè)點(diǎn),做好定期觀測(cè)的準(zhǔn)備。
(3)除了削坡區(qū)域,其他的排水工程要與現(xiàn)有的排水系統(tǒng)相配合,給予修復(fù)和改造。
(4)要搭好錨桿的手腳架,然后鉆孔和固定灌漿。
(5)擋土墻、滑坡區(qū)域內(nèi)的排水要予以修復(fù)和改造。
(6)恢復(fù)滑坡面,進(jìn)行填土、種植等恢復(fù)措施。
2.3計(jì)算模型選擇
對(duì)于滑坡坡體邊緣進(jìn)行治理時(shí),可以采用彈塑性損傷結(jié)構(gòu)模型,先模擬出力學(xué)變形的特征,模擬出治理時(shí)可能出現(xiàn)土層位移問題,再對(duì)滑坡的坡體進(jìn)行系統(tǒng)錨桿。能量損傷錨固模型的作用是能夠起到模擬坡體支護(hù)的作用。
2.4計(jì)算結(jié)果
2.4.1優(yōu)化滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)方案
能量損傷錨固模型能夠在確保質(zhì)量和安全的前提下,進(jìn)行滑坡地質(zhì)災(zāi)害的治理,使得滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理方案更優(yōu)化。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,對(duì)整個(gè)滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理予以控制,對(duì)小坡面控制點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)和高程把控,對(duì)治理時(shí)的坡面平整度嚴(yán)格把關(guān),才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化滑坡地質(zhì)災(zāi)害的目的。許多實(shí)例證明,平整度對(duì)錨桿的施工起關(guān)鍵作用,且能直接影響到整個(gè)治理的結(jié)果。在進(jìn)行錨桿支護(hù)的同時(shí),要考慮到對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,在保證不破壞生態(tài)環(huán)境的前提下,進(jìn)行錨桿外掛,鋼筋混凝土進(jìn)行菱形格梁,在支護(hù)環(huán)節(jié)完成后,進(jìn)行填土,種植植被,恢復(fù)其原始狀態(tài)。
2.4.2設(shè)計(jì)方案應(yīng)用
在設(shè)計(jì)與計(jì)算的時(shí)候,基本上已經(jīng)就桿單元法和能量損傷錨固法的情況進(jìn)行了比較,經(jīng)過對(duì)比較結(jié)果的研究發(fā)現(xiàn),一般來說,在所有的條件完全一致的情況下,要想保證滑坡坡體邊緣的穩(wěn)定,錨桿長(zhǎng)度在桿單元法的設(shè)計(jì)中要比能量損傷錨固法設(shè)計(jì)長(zhǎng),而錨桿的數(shù)量在桿單元法設(shè)計(jì)中藥比能量損傷錨固法多。在不破壞生態(tài)環(huán)境,保證其施工安全的前提下,能量損傷錨固模型能夠優(yōu)化設(shè)計(jì),使工程施工的成本大大降低。值得注意的是,在進(jìn)行原有的滑坡治理時(shí),如果發(fā)現(xiàn)有與原設(shè)計(jì)不符的現(xiàn)象,必須要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改或補(bǔ)充,等設(shè)計(jì)完善好以后再進(jìn)行治理施工。
3.結(jié)束語
滑坡地質(zhì)災(zāi)害的治理是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,其多專業(yè)性與多工種性使得在治理過程長(zhǎng)。所以,在治理之前,要充分做好計(jì)劃,使設(shè)計(jì)和施工能夠完美銜接。能量損傷錨固模型在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理施工中起到的作用就在于優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、加固設(shè)計(jì)方案,在保證滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理不破壞生態(tài)環(huán)境和保證安全、質(zhì)量的前提下,縮短工期、降低成本,使得滑坡治理取得了明顯經(jīng)濟(jì)效益。
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