高芳芳
(四川大學(xué)錦城學(xué)院,四川 成都 611731)
我國(guó)的國(guó)土面積比較廣,眾多山區(qū)坡腳地帶有許多的建筑工程需要對(duì)斜坡抗滑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的地質(zhì)分析工作。斜坡地表一般在受到物理化學(xué)風(fēng)化、構(gòu)造作用及重力作用的影響下,斜坡體結(jié)構(gòu)破碎,在山體中下部堆積大量各種成因的松散層,其穩(wěn)定性較差,許多工程活動(dòng)常常引發(fā)滑坡或者崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,人們需要對(duì)斜坡抗滑結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)的分析,來(lái)減少這種災(zāi)害的發(fā)生。
斜坡從通俗的意義上來(lái)講,就是指地殼表面上一切具有側(cè)面臨空面的一種地質(zhì)體,是較為廣泛分布的一種地形地貌形式,并且按照它的成因可以分為自然斜坡和人工邊坡。人工的邊坡則是指由人類的活動(dòng)而形成的基坑邊坡,或者是露天礦邊坡以及水利水電工程中的渠道等等。在斜坡巖土體有較為明顯的變動(dòng)和運(yùn)動(dòng)跡象時(shí),我們就可以稱之為斜坡的變形破壞。因?yàn)樾逼伦冃纹茐?,和它造成不良的地質(zhì)環(huán)境,都會(huì)對(duì)人類的生存和物質(zhì)生產(chǎn)帶來(lái)比較嚴(yán)重的影響,特別是區(qū)域性的崩塌和滑坡現(xiàn)象,都會(huì)引發(fā)生態(tài)環(huán)境的失衡問(wèn)題,這對(duì)人類的生存來(lái)說(shuō)都是十分不利的。
一般的斜坡都會(huì)有它應(yīng)力場(chǎng)的基本特征,多形成后會(huì)引起斜坡臨空面周圍卸荷回彈,并且在坡面附近造成應(yīng)力重分布,而且常常伴隨著以下特點(diǎn)。第一,最大的聽(tīng)力會(huì)接近于平行臨空面,而它的最小重力則會(huì)與坡面形成正交。第二,坡腳剪應(yīng)力集中形成剪應(yīng)力的增高帶,而坡頂則會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力的狀況。第三斜坡的最大剪應(yīng)力跡殘也會(huì)由原來(lái)的直線演變成為近似于圓弧的線條,并且向臨空面凹陷。第四,當(dāng)出現(xiàn)斜坡時(shí),它的坡面的實(shí)際徑向壓力則會(huì)為零,斜坡會(huì)遠(yuǎn)離斜面坡的巖體內(nèi),它的低應(yīng)力也會(huì)逐漸的恢復(fù)狀態(tài)。對(duì)斜坡巖體產(chǎn)生影響的主要因素是以下三點(diǎn):首先是原始的應(yīng)力影響,在原始應(yīng)力狀態(tài)中,它的水平剩余應(yīng)力大小也會(huì)對(duì)坡體應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生較為顯著的影響,它不僅僅會(huì)使主應(yīng)力的極限分布形式會(huì)與之前有所不同,同時(shí)也會(huì)較為明顯的是使各力值的大小改變,這種影響對(duì)坡腳應(yīng)力集中帶集中帶以及張力帶的影響尤其嚴(yán)重。第二則是坡形的影響,雖然坡高并不會(huì)改變應(yīng)力等值的圖像,它的坡內(nèi)各處應(yīng)力值都會(huì)隨著坡高的增大而不斷的增大。對(duì)于坡形來(lái)說(shuō),坡腳會(huì)較為明顯的改變應(yīng)力分布的圖像,并且隨著坡腳變陡,它的張力帶的范圍也會(huì)不斷的擴(kuò)大,坡角應(yīng)力集中帶最大剪應(yīng)力值也會(huì)隨著坡腳的張力的范圍擴(kuò)大而隨之增高。坡底的寬度對(duì)坡形也有一定的影響,坡腳的最大剪應(yīng)力會(huì)隨著底寬的縮小而不斷的增高。
對(duì)于斜坡來(lái)說(shuō),它通常會(huì)以滑坡和落石的復(fù)合方式,對(duì)人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生一定的危害,而人們對(duì)它的分析方式主要有兩種。第一就是當(dāng)不穩(wěn)定的斜坡發(fā)育于堆積層內(nèi)時(shí),它的坡地物質(zhì)結(jié)構(gòu)寬松,在不斷的受人工開(kāi)挖的影響時(shí),如果當(dāng)年的降雨過(guò)大,則會(huì)產(chǎn)生滑坡或者是失穩(wěn)破壞。第二,由于斜坡上崩坡積層結(jié)構(gòu)松散,則會(huì)有塊石和孤石分布在表層,且并未嵌入該土層之中,所以在外力的作用下,則會(huì)非常容易的形成落石。落石的問(wèn)題對(duì)人類的生活和生命財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)有非常大的影響,經(jīng)常會(huì)發(fā)生車輛受到山頂落石滑落導(dǎo)致的交通事故問(wèn)題。
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著很多不同的原因,當(dāng)斜坡形成30度到40度的坡度時(shí),地形的落差就會(huì)比較大了,這個(gè)時(shí)候地形地貌的條件組合是非常有利的,它會(huì)導(dǎo)致斜坡上組成的物質(zhì)有比較大的重力勢(shì)能差,而這些重力勢(shì)能差的形成,則會(huì)對(duì)坡體物質(zhì)的滑落提供了許多的動(dòng)力,再加上降水豐富,雨水的沖刷也會(huì)對(duì)斜坡上的物質(zhì)提供動(dòng)力導(dǎo)致滑坡。第二是人為的因素,高山峽谷地區(qū)的地勢(shì)都是比較陡峻的,如果受到了工程建設(shè)開(kāi)發(fā)切坡的情況則會(huì)對(duì)坡體的物質(zhì)滑動(dòng),提供出較大的滑移空間,導(dǎo)致滑坡問(wèn)題的發(fā)生。
對(duì)這些不穩(wěn)定的斜坡現(xiàn)狀,我們?nèi)绻谏厦孢M(jìn)行相應(yīng)的工程建設(shè)時(shí),則需要進(jìn)行許多的地質(zhì)分析和研究工作。要查明斜坡體的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件特征,并考慮降雨及地震因素的影響,提出各地層合理的物理力學(xué)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上分析斜坡失穩(wěn)的原因,并采取合理有效的防治措施:首先要進(jìn)行錨固工程,斜坡的坡體物質(zhì)主要都是些松散的石塊,要對(duì)該地區(qū)進(jìn)行錨固工程,來(lái)防止碎化石土內(nèi)空隙過(guò)大,造成的局部架空現(xiàn)象,但是有許多的錨固工程,施工難度比較大,容易造成失敗,所以需要采取比較小的錨固力,進(jìn)行多排錨的方法。第二是要進(jìn)行回填反壓工作,多治理工作時(shí),回填反壓治理工程是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的治理工程措施,因?yàn)樾逼碌钠旅嫫露缺容^大,采取中后部填反壓的方法可以在一定程度上可以使坡面的穩(wěn)定性提高。第三是攔擋工程,根據(jù)對(duì)斜坡的地形特點(diǎn)以及斜坡的特征進(jìn)行相關(guān)的分析,我們可以采取一些適宜的難的工程措施來(lái)對(duì)斜坡進(jìn)行穩(wěn)定加固,這種措施既可以較為有效的控制斜坡的變形,同時(shí)也可以保證在施工的過(guò)程中,不會(huì)對(duì)斜坡的坡面造成比較大的影響,保證施工過(guò)程的安全,施工單位可以利用重力式擋墻攔擋和防滑樁等對(duì)坡面進(jìn)行攔擋加固,可以利用一定的排水工程來(lái)對(duì)斜坡進(jìn)行治理。
隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展,以及施工單位技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)開(kāi)始不斷的在斜坡上進(jìn)行工程建設(shè),但是在建設(shè)的過(guò)程中要先進(jìn)行工程地質(zhì)條件分析,選擇較為正確的建筑場(chǎng)地,并且要制定較為合理的人工斜坡布置以及開(kāi)發(fā)方案才能夠使斜坡建設(shè)安全穩(wěn)定的實(shí)施。建筑單位要以工程的重要性來(lái)制定相關(guān)的邊坡治理方案,并且避重就輕地采取相應(yīng)的防治措施才能保斜坡安全穩(wěn)定。
[1]李然:關(guān)于斜坡研究及應(yīng)對(duì)方法[J]。新華網(wǎng),2014-08-14:31-32.
[2]胡鑫:斜坡抗滑結(jié)構(gòu)的地質(zhì)工程評(píng)價(jià)[J].大連海事大學(xué)學(xué)報(bào).2016(5):6-8.