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        地質(zhì)災(zāi)害治理工程中邊坡穩(wěn)定問題及滑坡治理方法

        2021-07-21 14:29:00馮宗來
        中國金屬通報(bào) 2021年14期
        關(guān)鍵詞:錨桿工程施工

        馮宗來

        (河北鋼鐵集團(tuán)司家營研山鐵礦有限公司,河北 灤州 063700)

        現(xiàn)階段,地面工程施工安全和施工質(zhì)量得到廣泛重視,而地質(zhì)災(zāi)害作為一種突發(fā)性災(zāi)害,實(shí)際分布范圍廣,嚴(yán)重破壞了地面工程穩(wěn)定性,對邊坡結(jié)構(gòu)造成巨大沖擊,帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)損失。邊坡穩(wěn)定性對地質(zhì)災(zāi)害治理作用很大,若邊坡穩(wěn)定性差,地面施工難度會有所增加,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率隨之提高,影響了施工項(xiàng)目質(zhì)量和災(zāi)害治理效果,因此,在施工過程中,將滑坡治理問題放在首位,從地面工程的施工角度出發(fā),結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害治理工程實(shí)際地質(zhì)情況,分析邊坡穩(wěn)定問題,提出有效的滑坡治理方案,提升滑坡治理水平,減少滑坡事故,保證邊坡穩(wěn)定性,具有重要意義[1]。

        1 地質(zhì)災(zāi)害治理工程背景概況

        選取某地質(zhì)災(zāi)害治理工程作為研究對象,該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境脆弱,坡腳位置開挖明顯,地貌為低山丘陵區(qū),阻滑力很低,谷坡應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,植物覆蓋率低,受降雨、地面工程活動(dòng)等因素影響,地形坡度較陡,在山體坡面位置經(jīng)常發(fā)生滑坡災(zāi)害,坡體最大高差可達(dá)180m,滑坡區(qū)域海拔高度在2130m~257m 之間,寬度在14m~19m 之間,平面面積平均在35000m2左右,如圖1 所示。

        圖1 地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的滑坡形態(tài)特征

        由上圖可以看出,滑坡屬于巖質(zhì)滑坡,平面形狀呈現(xiàn)矩形,剖面形態(tài)呈現(xiàn)階梯形,內(nèi)部存在一定地表水。

        2 地質(zhì)災(zāi)害治理工程中邊坡穩(wěn)定問題

        邊坡穩(wěn)定決定斜坡是否牢固,當(dāng)邊坡為順坡時(shí),坡腳角度略大,泥巖風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重,滑動(dòng)面平整,滑體物質(zhì)和石層出露地層,巖體破碎,沉積層面的巖芯產(chǎn)生破碎,巖坡受重力影響較大,泥巖節(jié)理呈裂隙狀態(tài),滑坡被引發(fā)概率較高,出現(xiàn)大面積滑坡事故,當(dāng)滑坡為逆坡時(shí),巖體結(jié)構(gòu)完整,滑動(dòng)坡面不易出現(xiàn),出現(xiàn)的滑動(dòng)面普遍為圓弧形,出現(xiàn)在逆坡傾斜結(jié)構(gòu)中,滑動(dòng)面巖石化不嚴(yán)重,對滑坡起到抑制作用,滑坡概率較低[2,3]。

        根據(jù)工程項(xiàng)目施工情況和地質(zhì)特征,確定以下影響邊坡穩(wěn)定的主要因素:①地理因素,地形坡度范圍較大,不同地層之間的巖性不同,土質(zhì)不均勻呈碎塊狀,部分區(qū)域的坡腳趨于直立,邊緣區(qū)域地形相對平坦,都存在一定的變形破壞形式,為坡體滑動(dòng)提供充足空間,坡度陡且高差大,當(dāng)?shù)貙恿W(xué)、化學(xué)、物理等性質(zhì)發(fā)生改變時(shí),應(yīng)力波動(dòng)和礦層地質(zhì)變化頻率急劇增加,巖體結(jié)構(gòu)和地應(yīng)力也隨之發(fā)生改變,誘發(fā)局部崩塌,坑壁臨空、巖體結(jié)構(gòu)錯(cuò)位,邊坡產(chǎn)生變形,增加整體滑動(dòng)機(jī)率;②地層降雨因素,借助不同力的作用,山體在自然條件下形成斜坡,對礦體和土壤的物理性質(zhì)產(chǎn)生約束,邊坡在長期日照侵蝕下,礦層出現(xiàn)松動(dòng)和軟化,滑床抗剪強(qiáng)度下降,滑坡失穩(wěn)可能性增加,土壤之間的作用力發(fā)生變化,在外力作用下易出現(xiàn)滑坡流等地質(zhì)災(zāi)害;④人為因素,山體坡腳處被大規(guī)模開挖,形成軟弱滑動(dòng)面,坡體應(yīng)力狀態(tài)改變,隨著板塊運(yùn)動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)變化,形成坡體前緣無力可擋的陡坎,抗滑力和支撐強(qiáng)度下降,打破了礦體內(nèi)部活動(dòng)平衡。地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工過程中,沒有全面勘察地質(zhì)情況,勘察資料與實(shí)際條件偏差較大,對含水量的變化敏感程度提高,造成施工方案不合理,開挖了穩(wěn)定性差的巖體,礦層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大規(guī)模改變,同時(shí)缺乏邊坡穩(wěn)定性維護(hù),加大了滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

        3 地質(zhì)災(zāi)害治理工程中滑坡治理方法

        根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害治理工程具體情況,采取以下針對性的滑坡治理措施。

        3.1 施工擋土墻

        擋土墻在滑坡治理中應(yīng)用廣泛,不僅操作簡單,且治理成效突出。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害治理工程的尺寸高程、實(shí)際條件,規(guī)劃擋土墻的尺寸規(guī)格,在圖1 所示的滑坡沖溝處開挖地基,采用分層砌筑的方式,處理地基,將擋土墻設(shè)置在滑坡前緣坡腳位置,即滑坡段下方,阻攔滑坡滑動(dòng)時(shí)帶來的沖擊[1]。按照施工要求,調(diào)制砂漿水灰比,均勻砌筑擋土墻混凝土,采用種植減荷方法,令擋土墻表面與砂漿緊密粘合,控制每層橫縫厚度相同,達(dá)到填筑飽滿的規(guī)定,美化生態(tài)環(huán)境的同時(shí),防止沒有凝固的砌層震動(dòng),篩選石頭和石塊,使其厚度都保持在190mm 以內(nèi),針對石頭的外露面,使用砂漿對其進(jìn)行勾縫處理。擋土墻具體結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

        圖2 擋土墻施工結(jié)構(gòu)

        在墻體處合理設(shè)置排水孔,令排水孔和過濾層之間留出30mm 左右的伸縮縫,每隔一段固定距離,處理基底填方,防止填方出露地表,配置排水孔過濾層,選擇橫坡的填充位置,在降雨的影響下產(chǎn)生滑動(dòng),降低原有地面的滑坡概率。

        3.2 采用組合梁結(jié)構(gòu)

        采用組合梁結(jié)構(gòu),增強(qiáng)坡體抗滑能力。在組合梁施工之前,全面勘察坡體地質(zhì)情況,獲取影響邊坡穩(wěn)定性的所有信息,然后將坡體基巖視為一種梁式結(jié)構(gòu),承接擋土墻帶來的壓力,將冠梁插入短鋼筋構(gòu)造,安裝木樁、管鋼樁等堆疊體,由于擋土墻會在基巖頂部、底部邊緣施加壓力,此時(shí)坡體層間剪切強(qiáng)度減小,發(fā)生彎曲變形現(xiàn)象,用錨固壓靠巖體,借助風(fēng)動(dòng)沖擊,合理設(shè)置梁寬和厚度,相互連接擋土墻和組合梁的頂面。實(shí)際施工過程中,由于巖層之間存在較大摩擦阻力,為此,確定錨桿特定的傾斜坡度,把錨固固定在巖體之間,改變坡體應(yīng)力狀態(tài),選擇平整石頭,創(chuàng)建緩沖林帶,形成巖層和巖體之間的組合梁結(jié)構(gòu)[2]。噴筑混凝土,避免出現(xiàn)人工剃平等現(xiàn)象,檢驗(yàn)?zāi)0宓钠秸饣龋瑱z驗(yàn)完畢后,澆筑混凝土,定期養(yǎng)護(hù),保證復(fù)合支撐抗彎強(qiáng)度,為組合梁強(qiáng)度提供保障。

        3.3 削坡壓腳

        通過削坡壓腳,減輕滑體重量和下滑力。該地質(zhì)災(zāi)害治理工程的滑坡下部,已被大規(guī)模開挖取土,為此借助錨索,反壓邊坡,防止邊坡圓弧形滑動(dòng),錨桿施工過程中,先對坡面進(jìn)行修整,安裝固定距離的錨孔,將錨孔偏斜度控制在0%~4%,初噴錨桿,明確錨孔位置,清理錨孔,保證孔內(nèi)沒有泥漿和污染物,在錨孔上安裝錨桿,檢驗(yàn)鉆孔長度不超過錨桿長度,噴涂錨桿,控制錨桿孔徑在110mm 以內(nèi)。采用旋轉(zhuǎn)切削方式,削下開挖形成的陡坎,根據(jù)邊坡工程技術(shù)規(guī)定,在滑坡沖溝內(nèi)設(shè)置排水溝,在冠梁格構(gòu)中間種植植被,增強(qiáng)坡體抗滑能力和支撐強(qiáng)度,在坡體的滑動(dòng)表面下部,向排水溝內(nèi)部排放坡面雨水,防止滑動(dòng)表面的大面積滑動(dòng),找準(zhǔn)鉆孔底部位置,再圈定反壓坡腳的施工空間,用削下的坡面土,反壓坡腳,對安裝的鋼筋進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,確保巖土承載能力,減緩滑坡坡腳陡坎[3]。削坡壓腳施工剖面圖如圖3 所示。

        圖3 削坡壓腳施工剖面圖

        由上圖可以看出,削坡壓腳后的地形線坡度較緩,傾斜角度有所降低,降低了滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

        4 結(jié)語

        本文以地質(zhì)災(zāi)害治理工程為實(shí)例,分析了邊坡穩(wěn)定因素,以及滑坡治理策略。在地面工程實(shí)際施工中,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害類型特點(diǎn),結(jié)合施工情況和地質(zhì)地形,對滑坡進(jìn)行防護(hù)設(shè)置,加固邊坡結(jié)構(gòu),保護(hù)施工現(xiàn)場的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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