楊波

【摘要】在高速公路建設(shè)以及其開(kāi)采土層的工程當(dāng)中，不可避免的會(huì)遇到邊坡支護(hù)及巖層勘探相關(guān)的問(wèn)題?；诖嗽谶吰轮ёo(hù)工程開(kāi)展之前，需要對(duì)邊坡的巖土成分及結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察工作，為邊坡支護(hù)施工提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，使得設(shè)計(jì)師可以根據(jù)勘測(cè)結(jié)果制定出科學(xué)合理的邊坡支護(hù)計(jì)劃，進(jìn)而促進(jìn)建筑行業(yè)對(duì)邊坡支護(hù)工程以及巖土勘探工作的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】邊坡支護(hù)；巖土工程勘察；問(wèn)題分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 11.073

施工區(qū)域建立邊坡支護(hù)工作的建筑項(xiàng)目中，巖土勘察的主要目的是為施工提供周邊巖土的成分結(jié)構(gòu)，以及了解施工場(chǎng)地的地下空間情況?？梢哉f(shuō)巖土勘察工作能夠在一定程度上影響著邊坡支護(hù)工作的質(zhì)量，只有為工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)，才可以保證設(shè)計(jì)的長(zhǎng)久使用。巖土勘探是一項(xiàng)十分系統(tǒng)性的工作，因此，嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的相關(guān)流程是非常有必要的。按照相關(guān)規(guī)定開(kāi)展巖土檢測(cè)工作，無(wú)論是對(duì)邊坡支護(hù)工作還是整個(gè)建設(shè)工程都具有十分深遠(yuǎn)的意義。

1、巖土工程中應(yīng)用邊坡支護(hù)技術(shù)的意義

我國(guó)建設(shè)工程是促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要來(lái)源之一，隨著近幾年工程建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，各種大型工程項(xiàng)目也在不斷的增加。巖土工程作為建筑領(lǐng)域的重要項(xiàng)目之一，其技術(shù)更新、水平進(jìn)步與否，不但宏觀上能夠影響建筑行業(yè)的整體發(fā)展趨勢(shì)，并且能夠直接決定建筑工程的施工質(zhì)量。在一些涉及到邊坡支護(hù)的施工作業(yè)當(dāng)中，邊坡支護(hù)可以決定巖土工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)在工程當(dāng)中合理的使用邊坡支護(hù)技術(shù)還可以有效的減少施工過(guò)程中存在的安全隱患，為施工人員提供安全保障。邊坡支護(hù)技術(shù)作為整個(gè)建設(shè)工程中最為基礎(chǔ)的施工技術(shù)之一，只有做好這項(xiàng)工作才能保證后續(xù)施工能夠順利的展開(kāi)，因此，巖土工程當(dāng)中的邊坡支護(hù)技術(shù)與巖土勘探技術(shù)在整個(gè)工程當(dāng)中具有一定的意義[1]。

2、巖土勘察中常見(jiàn)的問(wèn)題

2.1勘察工作和測(cè)試取樣分布不合理

在對(duì)工程的沿途進(jìn)行巖土勘察的過(guò)程中，要求勘察人員對(duì)勘探任務(wù)以及勘探節(jié)點(diǎn)的選取進(jìn)行合理有效的布置。因?yàn)槲覈?guó)相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，要求建設(shè)工程在進(jìn)行實(shí)際勘察的過(guò)程中依據(jù)總勘察的距離設(shè)計(jì)出勘察坐標(biāo)，并將勘察的節(jié)點(diǎn)明確的標(biāo)注在坐標(biāo)上，同時(shí)還要在節(jié)點(diǎn)旁添加實(shí)際勘察過(guò)程中的實(shí)際位置以及勘探深度等信息。但是在實(shí)際的巖土勘察過(guò)程中，因?yàn)闇y(cè)試取樣的各個(gè)環(huán)節(jié)均沒(méi)有嚴(yán)格的控制指標(biāo)，以及勘探人員沒(méi)有按照相關(guān)文件規(guī)定的方式來(lái)進(jìn)行勘察，因此導(dǎo)致勘察的數(shù)據(jù)與實(shí)際的結(jié)果不具有可靠性[2]。

2.2巖土勘察測(cè)試手段方法缺乏創(chuàng)新

目前，建設(shè)工程在進(jìn)行巖土勘察工作時(shí)，所使用的勘察技術(shù)與設(shè)備等都比較老舊。特別是在實(shí)際的巖土勘察過(guò)程中，勘探人員沒(méi)有將施工手段與使用的儀器相融合，導(dǎo)致在勘探過(guò)程中勘探手法與設(shè)備不相匹配，導(dǎo)致勘探工作難以進(jìn)行，且勘探出的數(shù)據(jù)不能夠?yàn)檫吰轮ёo(hù)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，不合理的勘探手段不但會(huì)影響巖土勘探結(jié)果的真實(shí)性，而且還會(huì)在一定程度上增加勘探的工作量，影響整體工程的工期。

2.3巖土勘探分類和描述準(zhǔn)確性欠缺

我國(guó)有關(guān)部門對(duì)巖土勘察工作的規(guī)定中明確指出，在進(jìn)行實(shí)際的巖土勘察工作中，應(yīng)對(duì)勘察的巖石和土質(zhì)的實(shí)際光澤、堅(jiān)硬程度等都要進(jìn)行明確的描述。通過(guò)這種手段就可以使勘探工作能夠在實(shí)際工作過(guò)程中，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范。但是以現(xiàn)階段我國(guó)部分巖土勘察企業(yè)而言，存在勘探工作處理不充分的問(wèn)題，很多參考資料都還是傳統(tǒng)老舊的資料，這就會(huì)造成勘探工作對(duì)實(shí)際巖土描述的真實(shí)可靠性不強(qiáng)，導(dǎo)致在一定程度上影響巖土工程的勘察質(zhì)量，進(jìn)而影響勘探工作的下一步設(shè)計(jì)[3]。

3、邊坡巖層結(jié)構(gòu)面剪切試驗(yàn)

為更好探究巖土勘探工作以及勘探數(shù)據(jù)對(duì)邊坡支護(hù)工作的影響，以下實(shí)驗(yàn)均以某工程實(shí)例數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。

3.1邊坡巖土剪切試點(diǎn)選取

在該施工現(xiàn)場(chǎng)，施工企業(yè)使用大型剪切試驗(yàn)的方法對(duì)沿途的巖土進(jìn)行勘探，工作對(duì)技術(shù)的要求體現(xiàn)在試驗(yàn)點(diǎn)需表現(xiàn)出區(qū)域。同時(shí)，也要對(duì)試驗(yàn)開(kāi)展的可行性進(jìn)行分析，根據(jù)初步勘探結(jié)果設(shè)計(jì)出試驗(yàn)方案，該工程區(qū)域的巖性組合成分主要由砂巖、夾泥巖以及泥巖組成。因此，實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)選取3個(gè)試驗(yàn)要素，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂巖、夾泥巖、泥巖的地層進(jìn)行天然狀態(tài)下和飽和狀態(tài)下的剪切試驗(yàn)。

3.2應(yīng)力確定

因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)的主要目的是檢測(cè)巖土的實(shí)際結(jié)構(gòu)和承力效果，所以該試驗(yàn)的加載最大應(yīng)力應(yīng)為巖土順層邊坡區(qū)上部受到的巖體自重力的1.3倍，并且試驗(yàn)還應(yīng)考慮巖體強(qiáng)度以及檢測(cè)設(shè)備的實(shí)際測(cè)量精度，確保試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最大荷載力與試驗(yàn)結(jié)果不會(huì)遭到破壞。結(jié)合實(shí)際情況將檢測(cè)巖土的粘聚力設(shè)定為c、內(nèi)摩擦角的值設(shè)定為φ，并預(yù)估試驗(yàn)巖土的實(shí)際抗剪強(qiáng)度，從而制定科學(xué)合理的剪切荷載加載方案[4]。

3.3現(xiàn)場(chǎng)大型剪切試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)該試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，該施工區(qū)域的巖層組合試樣強(qiáng)度的峰值為20%～68%。天然狀態(tài)下，夾泥巖的巖性強(qiáng)度變化最大，其際峰值強(qiáng)度約為27%；在飽和狀態(tài)下，泥巖的巖性強(qiáng)度變化最小，其峰值強(qiáng)度約為68%?，F(xiàn)場(chǎng)巖土大型剪切試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1數(shù)據(jù)可以得出，該地區(qū)的巖土無(wú)論是天然狀態(tài)下還是飽和狀態(tài)下，不同巖層的實(shí)際抗剪強(qiáng)度基本可以滿足砂巖>砂夾泥巖>泥巖的規(guī)律。因此該工程需要著重按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)[5]。

4、依據(jù)勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行邊坡支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1計(jì)算穩(wěn)定性力學(xué)參數(shù)

同樣以上述以某工程實(shí)例數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析，該工程的邊坡治理工程為典型的斷面邊坡，通過(guò)計(jì)算邊坡的實(shí)際力學(xué)參數(shù)來(lái)預(yù)估邊坡設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。在該工程的邊坡治理現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選取滑帶巖土和滑體巖土各10例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。進(jìn)過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出，滑體巖土的實(shí)際抗剪強(qiáng)度參數(shù)為：自然重力下能夠承受20.27kPa，飽和重力下能夠承受18.98kPa，天然狀態(tài)下內(nèi)摩擦角為14.91°，飽和狀態(tài)下內(nèi)摩擦角為13.74°；而滑帶巖土的實(shí)際抗剪強(qiáng)度參數(shù)為：自然重力下能夠承受16.45kPa，飽和狀態(tài)下能夠承受15.67kPa，天然狀態(tài)下內(nèi)摩擦角為8.78°，飽和狀態(tài)下內(nèi)摩擦角為9.37°。并且通過(guò)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，設(shè)定出該目標(biāo)邊坡的實(shí)際力學(xué)參數(shù)穩(wěn)定性，具體如表2所示。

4.2邊坡穩(wěn)定性分析

為檢測(cè)該工程的邊坡支護(hù)能力在實(shí)際施工中的使用效果，對(duì)該邊坡支護(hù)的前后穩(wěn)定數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的對(duì)比分析。將該邊坡的水平方向、豎直方向以及總位移的折減系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并制作支護(hù)前后的特征數(shù)據(jù)位移曲線圖，如圖1和圖2所示。

通過(guò)圖1可以發(fā)現(xiàn)，該邊坡支護(hù)前的折減安全系數(shù)為1.26，處于基本穩(wěn)定的狀態(tài)，但局部還是存在著一定程度的不穩(wěn)定區(qū)。由圖2可以發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域邊坡的折減安全系數(shù)能夠提高到1.90，因此通過(guò)該實(shí)驗(yàn)表明，進(jìn)行科學(xué)的巖土勘探工作能夠有效的為邊坡支護(hù)提供良好的巖土數(shù)據(jù)，并使邊坡支護(hù)工作發(fā)揮出最大的效果[7]。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，巖土勘察工作是邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)的重要前提。針對(duì)現(xiàn)階段仍存在的勘探設(shè)計(jì)脫節(jié)、勘察手段單一、勘察深度不足等問(wèn)題，需要施工企業(yè)加大對(duì)勘察與設(shè)計(jì)人員的管理，利用科學(xué)的手段改善巖土勘探技術(shù)，進(jìn)而彌補(bǔ)勘探行業(yè)的技術(shù)空缺，使勘探工作在可以滿足勘察深度的條件下，能夠靈活選用合適的勘察手段對(duì)巖土進(jìn)行勘探，從而提升勘察工作的準(zhǔn)確度，促進(jìn)邊坡支護(hù)工程以及巖土勘探行業(yè)的發(fā)展。

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