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        高邊坡勘察設(shè)計問題及處理對策

        2021-12-05 04:25:31馮祿強秦萬能
        世界有色金屬 2021年4期
        關(guān)鍵詞:影響工程

        馮祿強,秦萬能

        (貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊,貴州 遵義 563000)

        1 高邊坡勘察設(shè)計經(jīng)常出現(xiàn)的問題

        1.1 高邊坡的含義

        高邊坡是指巖質(zhì)邊坡高度大于等于15m以上,巖土混合邊坡高度大于等于12m以上,而且土層厚度不低于4m以上的,土質(zhì)邊坡高度在8m以上的斜坡地形[1]。這樣的復(fù)雜地形條件,與平穩(wěn)的地形相比,極大的提高了工程建造的難度,而且限制了建筑工程的實施。要在這類地形上面要建造工程,需要經(jīng)過嚴(yán)密的工程勘察設(shè)計,將施工場地附近周圍可能影響工程功能實施的區(qū)域都進行實地考察和勘測,提出相關(guān)的數(shù)據(jù)理論支持,并不斷反推和驗證后,才能開始工程的動工和建造。

        1.2 高邊坡勘察常出現(xiàn)的問題

        我國是一個多山的國家,許多地形都是山地,在這樣的地理條件下,我國的經(jīng)濟發(fā)展離不開工程建設(shè),為了更好的利用多山的地理環(huán)境,我國許多的經(jīng)濟建設(shè)工程,就建造在高邊坡的地形上面。

        一般高邊坡工程在進行勘察時會遇到的問題有,首先是地質(zhì)水文破壞:比如在一些礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū),經(jīng)常會存在一些不良地質(zhì)或者不良水文地帶,這樣的地理條件,本身就容易侵蝕邊坡[2],如果不能及時進行妥善處理處理,就更容易使邊坡受到侵蝕,可能造成邊坡的塌陷,不利于影響坡體的穩(wěn)定性。其次是邊坡滑動:高邊坡的地形本身就存在地質(zhì)滑動的高風(fēng)險,如果在這樣的地形上進行工程建造,但是沒有設(shè)計好工程的防御措施,比如加固邊坡的措施不夠到位,在工程完成后,很有可能會導(dǎo)致邊坡滑動,危害邊坡工程的安全。最后是工程施工因素:在工程建造時,如果沒有對建造過程中產(chǎn)生的垃圾及時進行處理,而是直接堆放在一側(cè),不僅很容易造成工程地形傾斜的發(fā)生,危害工程,而且對于周圍的環(huán)境也會造成不良的影響。

        2 影響高邊坡穩(wěn)定性與不穩(wěn)定性的因素

        2.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)會直接影響高邊坡的穩(wěn)定性

        在高邊坡的建筑工程中,地質(zhì)結(jié)構(gòu)會直接影響工程的穩(wěn)定性,不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)所要采取的工程建造方法是不一樣的,在非地震帶上面的地質(zhì)比較堅硬的花崗巖的地質(zhì)結(jié)構(gòu)上面建造工程[3],這樣的地質(zhì)條件能夠使建造出來的建筑工程十分的穩(wěn)定,不容易發(fā)生病變,能夠延長工程的使用壽命。而在板塊交界處,地震頻繁發(fā)生的地質(zhì)結(jié)構(gòu)上面建造工程,需要考慮當(dāng)?shù)氐卣鸢l(fā)生的頻率和災(zāi)害影響的程度,對于工程來說,需要施工方使用更加堅固的材料,和建造方法,提高工程抗災(zāi)的能力。

        以三合加油站原址改建項目為例,三合加油站改造工程區(qū)所在的場地地處貴州省息烽縣,位于黔北臺隆遵義斷拱鳳崗北北東向構(gòu)造變形區(qū)構(gòu)造變形區(qū),根據(jù)“息烽縣永靖鎮(zhèn)后壩村三力石化加油站邊坡巖土工程勘察報告”場地類別為Ⅱ類,場地區(qū)域地震抗震設(shè)防烈度為6度,場地?zé)o活動斷裂構(gòu)造通過,無新構(gòu)造運動、內(nèi)動力地質(zhì)作用因素影響,區(qū)域穩(wěn)定,外動力地質(zhì)作用方面,場地不存在泥石流、土洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象,場地和地基在自然狀態(tài)下穩(wěn)定;場地在區(qū)域上穩(wěn)定性較好。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015)的有關(guān)規(guī)定,場地對建筑抗震為一般地段,抗震設(shè)防烈度應(yīng)按相關(guān)規(guī)范進行抗震設(shè)防。

        2.2 地形、地貌會影響高邊坡的穩(wěn)定性

        高邊坡由于地形的影響,地形坡度較大,在這樣的地形上面建造工程,需要考慮到地形的穩(wěn)定性。而且不同的地形地貌,形成的高邊坡的狀態(tài)是不一樣的,因此如果要在高邊坡上面建造工程,需要進行實地考察和進行工程可行性分析。在丘陵地區(qū),由于地勢比較矮平,邊坡傾斜度沒有那么大,因此工程實施時遇到的困難會比較少,而在山地地形上面建造工程,要考慮到邊坡的傾斜度對于工程的影響,以及崎嶇的地形要先進行整平后,才能實施工程建造。

        在三合加油站原址改建項目中,由于工程所在的建造區(qū)域的地質(zhì)主要由粘性土及碎塊石組成,粘性土約占30%,碎塊石約占70%,結(jié)構(gòu)稍密;通過鉆探查明勘察期間其素填土層分布厚度約0m~20m,僅分布于整個場地東南側(cè),素填土分布厚度變化較大,場地素填土均勻性差。土層主要是紅壤土,粘性強含水量低,但是均勻性查。而巖石主要是中風(fēng)化白云巖構(gòu)成,巖體整體較破碎;根據(jù)鉆探巖芯,巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育,巖體錘擊聲清脆,有輕微回彈,稍震手,易擊碎,浸水后,有輕微吸水反應(yīng)。這樣的地形地貌結(jié)構(gòu)相對松散,比較不穩(wěn)定,需要進行加固后,再進行工程的建造和施工的開展。

        2.3 水文地質(zhì)條件會影響高邊坡的穩(wěn)定性

        水文地質(zhì)條件也會影響高邊坡的穩(wěn)定性,有一些高邊坡地形下面分布有地下水層,這樣的高邊坡在實施工程時,需要考慮到地下水層對于建造地基的侵蝕作用,而且還要考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,強降雨天氣時,要考慮排水系統(tǒng)是否順暢,因為排水系統(tǒng)差容易導(dǎo)致雨水滯留,而長期在雨水侵蝕的作用下,建造工廠的使用壽命和工程的安全性、穩(wěn)定性都會受到影響。

        三合加油站原址改建項目工程區(qū)地處貴州省息烽縣,屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),氣候溫和濕潤多雨,全年降水量比較豐富。但是工程區(qū)所在場地的地形平坦,場區(qū)內(nèi)排水設(shè)施比較完善,匯流面積很小,地表無大型聚水體,地表水逕流條件較好。

        據(jù)現(xiàn)場鉆孔水位觀測,鉆探深度范圍內(nèi)未見地下水,地下水埋藏較深。對于工程地基的影響比較小,工程受到水文地質(zhì)條件的影響較小,有利于工程的開展。

        3 高邊坡加固處理的方法和措施

        3.1 高邊坡中混凝土抗滑結(jié)構(gòu)

        因為高邊坡地形條件的影響和限制,因此在高邊坡上面建造的工程需要進行加固處理措施,這樣才能保障工程的安全性和穩(wěn)定性。一般常用的方法有,在高邊坡中利用混凝土抗滑樁進行加固。在工程建造中,使用混凝土抗滑樁對工程地基進行加固時,需要將抗滑樁的三分之一的長度埋入滑坡面中的完整基巖和穩(wěn)定的土層中,而且在打過抗滑樁后立即灌入砂漿,讓混凝土層與穩(wěn)定的基巖層融合在一起,形成一個整體,這樣才能減少坡體的滑力,起到更好的抗滑效果,提高坡體的穩(wěn)定性。

        在三合加油站原址改建項目工程中,由于工程區(qū)域所在的基巖層為中風(fēng)化的白云巖,這樣的基層比較松散,因此容易造成坡體滑力增大,所以要在進行地基建設(shè)時需要大量的抗滑樁,然后灌注大量的混凝土砂漿,使其凝固后,能夠穩(wěn)定地基,高邊坡的穩(wěn)定性也得到提高,使工程建造更加的穩(wěn)定。

        3.2 完善高邊坡的路基的排水工程

        在高邊坡的工程中,如果排水系統(tǒng)不順暢,經(jīng)常會有積水存在,那么這對于工程來說是非常的不利,因為雨水會侵蝕高邊坡的坡體,使坡體上面的土壤變得松散,容易滑落,使其容易發(fā)生滑坡事件。

        因此在高邊坡上面建造工程,需要特別注意雨水的排水工程,保障排水系統(tǒng)順暢,能夠及時將積水排出,保證高邊坡路基的穩(wěn)定性和安全性。

        在三合加油站原址改建項目工程中,由于工程區(qū)域本身的排水系統(tǒng)比較完善,在進行改造時,根據(jù)勘察成果,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)為東南高西北低的地勢,而且在改造區(qū)域內(nèi)西面有個一池塘,地表沒有溝渠,有利于積水的排出,地下水埋藏較深,所以總體上有利于地表水及地下水排出

        3.3 加強高邊坡支護設(shè)計工程投入和應(yīng)用

        在高邊坡上面建造工程,需要加強高邊坡支護設(shè)計工程的投入和應(yīng)用,這樣有利于加強高邊坡的穩(wěn)定性,提高工程的安全性。

        工程的不同地段,由于不同的地質(zhì)條件,需要采取不同的支護方案。以三合加油站原址改建項目工程為例,將整個工程分為AB/CD/DE/EF/FG五個工程段,每個工程段根據(jù)地形特點,采取不同的支護方案,例如在AB段,采用1:0.3放坡開挖+錨桿+掛網(wǎng)噴砼+格構(gòu)梁進行支護處理。而在CD/DE/EF這三個工程段采用的都是衡重式擋土墻進行支護處理,在最后一段的工程段采取的是重力式擋土墻進行支護處理。這樣根據(jù)每段的具體地形設(shè)置具體的支護方法,可以科學(xué)有效的提高高邊坡的穩(wěn)定性。

        4 結(jié)語

        總而言之,高邊坡的勘察設(shè)計工程是地質(zhì)建筑工程中重要的組成部分,由于特殊的地形條件,高邊坡上面建立工程,需要考慮的氣候、地形、地質(zhì)和水文條件的限制比較多,因此需要經(jīng)過嚴(yán)格的考察和研究,才能安排工廠建造。在高邊坡建筑工程中,需要考慮到影響工程穩(wěn)定性的因素,首先是地質(zhì)結(jié)構(gòu)會直接影響高邊坡的穩(wěn)定性;其次是地形、地貌會影響高邊坡的穩(wěn)定性;最后是水文地質(zhì)條件會影響高邊坡的穩(wěn)定性。這些因素對于工程的安全運行有十分重要的影響作用,因此在工程勘察期間就必須關(guān)注起來。

        因此為了保障高邊坡工程建造完成后能夠更加長久的運行和工作,保護工程的安全性,所以高邊坡工程需要特別注意加固處理的方法和措施,可以采用的方法有,第一是高邊坡中混凝土抗滑結(jié)構(gòu),這樣可以使工程的結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)定;第二是完善高邊坡的路基的排水工程,及時將工程上的積水排出,可以保護工程材料的使用壽命,減少安全隱患的產(chǎn)生;第三是加強高邊坡支護設(shè)計工程投入和應(yīng)用,支護工程對于保障工程的穩(wěn)定性是十分有必要的,所以要重視支護工程的投入和應(yīng)用,保障高邊坡工程的安全。

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