王俊烈
遼寧省第六地質(zhì)大隊有限責任公司 遼寧大連 116000
在巖土工程建設中,邊坡失穩(wěn)是經(jīng)常需要面臨的工程問題,如果處理不當,很容易帶來重大經(jīng)濟損失和安全損害,是當前巖土工程建設中的一大安全風險點,需要引起足夠的重視和關注。尤其是近年來,隨著我國基建工程的迅猛崛起,工程建設面臨的地質(zhì)環(huán)境越來越復雜和多樣,這就使得沿途邊坡失穩(wěn)的治理成為了極具社會性和時代性的重大課題[1]。對此,本文結(jié)合巖土工程建設實際,重點對邊坡失穩(wěn)所帶來的破壞形式,及其形成的影響因素進行歸納分析,希望能夠幫助人們對其形成全面認知,以進一步提高思想重視度。
在邊坡的整體結(jié)構(gòu)中,一旦因內(nèi)部或外部原因造成巖土內(nèi)部承受力的分散,就會造成整個邊坡結(jié)構(gòu)的失衡,此時就會出現(xiàn)坡體局部變形或整體變形,以達到邊坡整體結(jié)構(gòu)再次平衡的狀態(tài)[2]。而在此過程中,無論是內(nèi)部承受力的分散,還是坡體變形的出現(xiàn),都有著復雜的原因,但其破壞形式可依據(jù)破壞現(xiàn)象分成局部破壞和整體破壞。
邊坡失穩(wěn)經(jīng)常會造成坡體土層滑落、沖刷等問題,而這種現(xiàn)象的形成主要是因為長期的日曬風吹、熱脹冷縮等對表層坡體帶來的物理學作用,如在雨水的沖刷下,坡面較為松散的土質(zhì)就會出現(xiàn)水土流失,進而形成不同程度的紋溝。而一旦出現(xiàn)這種局部的破壞現(xiàn)象,就必須要采取有效措施進行及時治理,避免出現(xiàn)惡化,帶來不可挽回的損失[3]。此外,邊坡失穩(wěn)還會出現(xiàn)邊坡鼓脹、坡頂下沉、裂縫加大等現(xiàn)象,而這不同于上述的局部破壞,這是典型的整體破壞。一旦發(fā)現(xiàn)上述問題,相關部門必須要進行有效防治,要在第一時間內(nèi)做好勘察工作,并制定合理的治理方案,避免出現(xiàn)更為嚴重的災害。需要指出的是,無論是局部破壞還是整體破壞,都要引起足夠的重視,要先做好勘察工作,找出具體成因,切不可盲目治理,以免引發(fā)嚴重后果。
巖土工程中邊坡失穩(wěn)的形成原因十分復雜,既有巖土結(jié)構(gòu)自身方面的原因,也有自然災害方面的原因,同時還有其他方面的原因,而要想實現(xiàn)高效治理,就需要對這些影響因素予以整體把握。
邊坡巖體結(jié)構(gòu)主要分為兩大部分,一個是結(jié)構(gòu)面,一個是結(jié)構(gòu)體,而前者這會對整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響,因為它的存在會削弱整個結(jié)構(gòu)強度,進而加大坡面變形風險。尤其是在物理學因素的綜合作用下,強力反應最敏感的結(jié)構(gòu)面地地帶,是造成整個邊坡失穩(wěn)的根源區(qū)域。而大量的工程實踐也表明,巖土邊坡失穩(wěn)基本都是由于結(jié)構(gòu)面各種原因所造成的。
力學中的破壞因素有許多,如常見的震動、巖體自重、化學反應等,都會對巖體結(jié)構(gòu)形成不同程度的破壞。尤其是震動所帶來的應力破壞,是邊坡失穩(wěn)最常見的原因,當然這里的震動既包括自然性的地震,也包括人為性的大力震動,如爆破,他們能夠?qū)r體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來直接的破壞。許多研究和實踐都表明,地震所產(chǎn)生的應力是不均勻呈現(xiàn)的,若是地震應力強度較大,所產(chǎn)生的破壞也會較大,而巖土結(jié)構(gòu)的被破壞程度則與地震級數(shù)、震波方向之間存在密切關聯(lián)。另外,工程施工中的爆破所產(chǎn)生的應力,也是邊坡結(jié)構(gòu)的一大“破壞者”,人為爆破能夠瞬間產(chǎn)生強大沖擊波,會對巖體結(jié)果產(chǎn)生瞬時壓縮,進而快速對周邊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生波及性破壞,很容易造成邊坡的瞬間崩塌和變形[4]。因此,在工程施工中,如果要進行爆破,則必須要充分考慮由此所帶來的一系列影響,并做好預防工作,全面消除安全風險。
大量事實證明,巖土邊坡失穩(wěn)的影響因素離不開水的活動,而且這種方面的因素是多方面的,并且具有一定的活躍性。在冰雪解凍、雨季較多的地帶,巖土邊坡滑坡、遭到破壞的可能性最大,也是事故發(fā)生較多的地帶,這也足以說明水災比旱災產(chǎn)生的后果更為嚴重。在一定情況下,巖石本身在吸收、脫水的過程中,受到化學等方面的作用、影響,都會引起巖石本身的鼓脹、收縮,使巖石表面失去平衡,受力松散,不集中導致巖土邊坡失穩(wěn),遭受破壞。從物理學的角度分析,裂縫的巖石表面,經(jīng)過雨水的沖刷、結(jié)冰,熱脹冷縮,這個力足以致使巖土邊坡巖體表面原有的裂縫更加開裂、分解。因此可見,水因素對巖土邊坡的失穩(wěn)有巨大的影響。
一方面,在上述因素影響之外,氣溫的不斷變化也是影響巖土邊坡穩(wěn)定性的最大因素。巖土邊坡的風化,離不開氣候的變化,無論多么堅實、牢固的巖石,如果長期暴露于地表,經(jīng)過長期的風吹日曬、雨水的沖洗、氣溫的變化等,都會受到不同程度的風化[5]。從物理的角度分析,經(jīng)過長久的暴漏,長久的風化,巖土邊坡也會失去長久的穩(wěn)定、堅固,久而久之,巖石表面會漸漸脫落、自然剝離等。另一方面,邊坡結(jié)構(gòu)面上的各類存物,以及地下水的化學成分,都是邊坡失穩(wěn)形成的重要因素。簡單來講,結(jié)構(gòu)面的顯微結(jié)構(gòu)、礦物成分等,會在外力影響下產(chǎn)生不同的破損程度,尤其是這些物質(zhì)會在地下水中各種化學成分的作用下,出現(xiàn)不同程度的膨脹、腐蝕等現(xiàn)象,進而對邊坡結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生不同程度的破壞。
隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展,社會各界都對巖土工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和施工安全性提出了全新要求,其中邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也受到了越來越多的關注,而要想確保邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,就必須要全面了解邊坡失穩(wěn)的破壞形式和影響因素,這樣才能結(jié)合具體的勘察結(jié)果,進行科學合理的規(guī)劃設計,或指定針對性的預防措施,這是確保邊坡失穩(wěn)治理高效化的先決條件。