【摘要】季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題一直是巖土工程領(lǐng)域的重要研究課題。文中通過(guò)對(duì)季節(jié)性?xún)鐾吝吰聝鋈谟绊懸蛩氐姆治?,包括氣候條件、土質(zhì)特性、水分含量、地形地貌等,探討了凍融作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響機(jī)制。同時(shí),結(jié)合實(shí)際工程案例,提出了一系列有效的治理辦法,如保溫法、排水法、支擋結(jié)構(gòu)加固法等,為季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)的邊坡工程建設(shè)和維護(hù)提供了有價(jià)值的參考。
【關(guān)鍵詞】季節(jié)性?xún)鐾?;邊坡穩(wěn)定性;凍融影響因素
【中圖分類(lèi)號(hào)】TU43 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028(2024)11-0139-05
0 引言
在自然界中,季節(jié)性?xún)鐾翉V泛分布于特定的地區(qū)。隨著季節(jié)的更替,這些區(qū)域的溫度不斷變化,導(dǎo)致土壤經(jīng)歷凍融循環(huán)的過(guò)程。而季節(jié)性?xún)鐾吝吰碌姆€(wěn)定性問(wèn)題,一直是寒地工程領(lǐng)域中備受關(guān)注的重要課題。季節(jié)性?xún)鐾吝吰略趦鋈谧饔孟拢浞€(wěn)定性會(huì)受到諸多因素的影響。不同的土質(zhì)、地形地貌以及氣候條件等都會(huì)對(duì)季節(jié)性?xún)鐾吝吰碌姆€(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響。了解這些影響因素,對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估季節(jié)性?xún)鐾吝吰碌姆€(wěn)定性以及采取有效的處理辦法至關(guān)重要。鑒于此,開(kāi)展季節(jié)性?xún)鐾吝吰路€(wěn)定性?xún)鋈谟绊懸蛩丶疤幚磙k法研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)深入研究?jī)鋈谧饔孟逻吰路€(wěn)定性的變化規(guī)律,可以為工程設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù),降低因邊坡失穩(wěn)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),保障居民生命財(cái)產(chǎn)安全和基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。
1 季節(jié)性?xún)鐾粮攀雠c特性
1.1 季節(jié)性?xún)鐾粮攀?/p>
季節(jié)性?xún)鐾潦侵冈诙緝鼋Y(jié)、夏季全部融化的土層。季節(jié)性?xún)鐾烈话愠掷m(xù)半月至數(shù)月,在季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū),由于凍融循環(huán)的作用,邊坡的穩(wěn)定性會(huì)受到嚴(yán)重影響。凍融作用會(huì)導(dǎo)致土體的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,如強(qiáng)度降低、體積膨脹、滲透性增大等,從而增加邊坡失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)[1]。因此,深入研究季節(jié)性?xún)鐾吝吰聝鋈谟绊懸蛩丶爸卫磙k法,對(duì)于保障工程及民生安全、減少地質(zhì)災(zāi)害具有重要意義。
1.2 季節(jié)性?xún)鐾撂匦?/p>
1)凍脹性。季節(jié)性?xún)鐾猎趦鼋Y(jié)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象,即體積膨脹。凍脹的程度與土壤中的含水量、土質(zhì)、凍結(jié)溫度等因素有關(guān)。含水量越高、細(xì)顆粒含量越多的土壤,凍脹作用越明顯。
2)融沉性。春季氣溫升高,凍土開(kāi)始融化,土壤體積會(huì)收縮,出現(xiàn)融沉現(xiàn)象。融沉程度與凍土的含冰量、土質(zhì)、融化速度等因素有關(guān)。含冰量越高的凍土,融沉作用越顯著。
3)導(dǎo)熱性。季節(jié)性?xún)鐾恋膶?dǎo)熱性較差,這使得土壤溫度的變化較為緩慢。在冬季,凍土可以起到保溫作用,減少土壤內(nèi)部的熱量散失;而在春季,凍土的融化速度也相對(duì)較慢。
4)滲透性。凍土在凍結(jié)狀態(tài)下的滲透性很低,水分難以在其中流動(dòng)。但在融化過(guò)程中,凍土的滲透性會(huì)逐漸增加,水分的遷移速度加快。
2 季節(jié)性?xún)鐾吝吰聝鋈谟绊懸蛩?/p>
2.1 氣候條件
1)溫度是影響季節(jié)性?xún)鐾吝吰聝鋈诘闹饕蛩刂弧6練鉁卦降?,凍結(jié)深度越大,凍脹力也越大;夏季氣溫越高,融化深度越大,土體的強(qiáng)度降低也越明顯。
2)降水對(duì)季節(jié)性?xún)鐾吝吰碌挠绊懼饕憩F(xiàn)在兩個(gè)方面:一是增加土體的水分含量,從而加劇凍脹和融沉作用;二是在冬季形成冰雪覆蓋,起到保溫作用,減小凍結(jié)深度。
2.2 土質(zhì)特性及地質(zhì)條件
1)土體的顆粒組成對(duì)凍融作用的敏感性有很大影響。一般來(lái)說(shuō),細(xì)顆粒含量越高,凍脹性越強(qiáng);粗顆粒含量越高,滲透性越好,凍脹性相對(duì)較弱。
2)土體中的礦物成分也會(huì)影響凍融作用。例如,含有蒙脫石等膨脹性礦物的土體,凍脹性較強(qiáng);而含有石英等非膨脹性礦物的土體,凍脹性相對(duì)較弱。
3)土體的結(jié)構(gòu)對(duì)凍融作用也有一定的影響。密實(shí)的土體凍脹性較弱,而松散的土體凍脹性較強(qiáng)。
4)不同的巖土體類(lèi)型具有不同的物理力學(xué)性質(zhì),如強(qiáng)度、變形特性等。堅(jiān)硬的巖石邊坡通常比松散的土質(zhì)邊坡更穩(wěn)定。地質(zhì)構(gòu)造:斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造會(huì)影響邊坡的穩(wěn)定性。例如,斷層附近的邊坡容易發(fā)生滑動(dòng)。地下水:地下水的存在會(huì)降低巖土體的強(qiáng)度,增加孔隙水壓力,從而對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。
2.3 水分含量
1)土體的初始水分含量是影響凍融作用的重要因素之一。初始水分含量越高,凍脹量越大,融沉量也越大。
2)在凍融過(guò)程中,土體中的水分會(huì)發(fā)生遷移。水分向凍結(jié)鋒面遷移會(huì)加劇凍脹作用,而水分從融化區(qū)向凍結(jié)區(qū)遷移會(huì)減少融沉量[2]。
2.4 地形地貌
1)邊坡的坡度越大,土體的自重應(yīng)力越大,凍融作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響也越大。
2)邊坡坡高增加會(huì)使邊坡的自重力增大,潛在的下滑力也相應(yīng)增加。高邊坡更容易受到外部因素的影響,如地震、暴雨等。
3)邊坡坡向不同,接受的太陽(yáng)輻射量也不同,從而影響土體的溫度分布和凍結(jié)深度。一般來(lái)說(shuō),南向坡接受的太陽(yáng)輻射量較多,凍結(jié)深度較淺;北向坡接受的太陽(yáng)輻射量較少,凍結(jié)深度較深。
4)坡面形態(tài)呈凸形容易受到雨水沖刷和風(fēng)化作用,穩(wěn)定性較差;凹形坡面相對(duì)穩(wěn)定,因?yàn)榭梢詼p少雨水的沖刷和侵蝕。直線形坡面的穩(wěn)定性介于凸形和凹形之間。
2.5 植被覆蓋
1)不同類(lèi)型的植被對(duì)凍土邊坡的影響不同。喬木的根系較深,可以增強(qiáng)土壤的穩(wěn)定性,但在冬季可能會(huì)因樹(shù)干中的水分凍結(jié)而對(duì)周?chē)寥喇a(chǎn)生凍脹力。草本植物和灌木可以減少土壤侵蝕,保持土壤水分,對(duì)凍土邊坡起到一定的保護(hù)作用。
2)較高的植被覆蓋度可以減少太陽(yáng)輻射對(duì)土壤的直接影響,降低土壤溫度的變化幅度,從而減緩凍融過(guò)程。植被還可以通過(guò)蒸騰作用調(diào)節(jié)土壤濕度,減少凍脹和融沉的發(fā)生。
3 季節(jié)性?xún)鐾僚c邊坡穩(wěn)定性的關(guān)系
3.1 冬季凍結(jié)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響
1)凍脹作用。當(dāng)土壤中的水分在低溫下凍結(jié)時(shí),水變成冰的相變過(guò)程會(huì)導(dǎo)致體積膨脹。對(duì)于邊坡土體而言,這種體積膨脹會(huì)產(chǎn)生巨大的凍脹力。如果邊坡土體無(wú)法承受這種凍脹力,就會(huì)出現(xiàn)裂縫、隆起等變形現(xiàn)象,嚴(yán)重影響邊坡的穩(wěn)定性。例如,在含水量較高的粉質(zhì)黏土邊坡中,冬季凍結(jié)時(shí)水分相變引起的體積膨脹可能使邊坡表面出現(xiàn)明顯的裂縫,隨著凍脹力的持續(xù)作用,裂縫不斷擴(kuò)展,最終可能導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)[3]。在季節(jié)性?xún)鐾林?,由于水分的遷移和凍結(jié),會(huì)形成冰透鏡體。這些冰透鏡體通常在土壤顆粒間生長(zhǎng),進(jìn)一步加劇了土體的凍脹。冰透鏡體的存在不僅增加了凍脹力,還可能改變土體的結(jié)構(gòu),使邊坡土體變得更加松散,降低其穩(wěn)定性。
2)強(qiáng)度變化。凍結(jié)后的土體強(qiáng)度會(huì)有所提高,這在一定程度上可能增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。然而,這種強(qiáng)度的增加是有限的,并且受到多種因素的影響,如土壤類(lèi)型、含水量、凍結(jié)溫度等。在一些細(xì)顆粒土壤的邊坡中,冰透鏡體的形成會(huì)使土體的結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定,春季融化時(shí)容易出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。邊坡不同部位的土壤條件、溫度分布以及水分含量往往存在差異,這就導(dǎo)致了凍脹的不均勻性,使邊坡產(chǎn)生不均勻變形,從而引發(fā)應(yīng)力集中。應(yīng)力集中的部位更容易發(fā)生破壞,降低邊坡的整體穩(wěn)定性。例如,在邊坡的陰坡和陽(yáng)坡,由于接受太陽(yáng)輻射的程度不同,溫度差異較大,凍脹程度也各不相同。陰坡的凍脹作用通常比陽(yáng)坡更強(qiáng)烈,容易在陰陽(yáng)坡交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中,影響邊坡的穩(wěn)定性。
3.2 春季融化對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響
1)融沉作用。春季凍土融化時(shí),土壤中的冰變成水,土體的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。原本在凍結(jié)狀態(tài)下較為緊密的土體變得松散,顆粒之間的連接減弱。這種變化會(huì)導(dǎo)致邊坡的強(qiáng)度降低,穩(wěn)定性變差。比如,在一些黏土邊坡中,凍土融化后土體結(jié)構(gòu)變得松散,容易被雨水沖刷和侵蝕,進(jìn)一步削弱了邊坡的穩(wěn)定性。凍土融化時(shí),水分會(huì)發(fā)生遷移。如果邊坡排水不暢,融化后的水分會(huì)在土體中積聚,增加孔隙水壓力。高孔隙水壓力會(huì)降低土體的有效應(yīng)力,使邊坡的抗剪強(qiáng)度降低,從而增加滑坡的風(fēng)險(xiǎn)[4]。
例如,在一些地勢(shì)較低的邊坡處,融化后的水分容易積聚,形成局部高孔隙水壓力區(qū),使邊坡在春季更容易發(fā)生滑坡。與凍脹類(lèi)似,融沉也具有不均勻性。邊坡不同部位的凍土融化速度和程度可能不同,這會(huì)導(dǎo)致融沉不均勻。融沉不均勻會(huì)使邊坡產(chǎn)生不均勻變形,引發(fā)應(yīng)力集中,降低邊坡的穩(wěn)定性。例如,在邊坡的不同高度處,由于溫度和水分條件的差異,凍土的融化速度可能不同,從而導(dǎo)致融沉不均勻,影響邊坡的整體穩(wěn)定性。
2)水分變化。融化后的凍土?xí)尫懦龃罅康乃?,這些水分會(huì)在邊坡內(nèi)部形成滲流通道,增加土體的孔隙水壓力,降低土體的抗剪強(qiáng)度,從而影響邊坡的穩(wěn)定性。
4 季節(jié)性?xún)鐾撂岣哌吰路€(wěn)定性治理辦法
4.1 改善排水系統(tǒng)
1)修建地表排水設(shè)施。在邊坡頂部和坡面設(shè)置截水溝、排水溝等,將地表水及時(shí)引離邊坡區(qū)域,減少地表水滲入邊坡土體。截水溝應(yīng)根據(jù)地形和匯水面積合理設(shè)計(jì)尺寸和坡度,確保能夠有效地?cái)r截地表水。排水溝可以采用混凝土、磚石等材料砌筑,保證排水暢通。例如,在某季節(jié)性?xún)鐾吝吰轮卫砉こ讨?,沿邊坡頂部設(shè)置了梯形截水溝,坡面每隔一定距離設(shè)置了矩形排水溝,有效地減少了地表水對(duì)邊坡的侵蝕和滲入。
2)增設(shè)地下排水設(shè)施。安裝排水盲溝、排水孔等地下排水設(shè)施,降低邊坡土體中的地下水位,減少孔隙水壓力。排水盲溝可以采用碎石、土工布等材料制作,排水孔可以采用鋼管、塑料管等材料,根據(jù)邊坡的地質(zhì)條件和滲水情況合理布置。例如,在一些地下水豐富的季節(jié)性?xún)鐾吝吰轮?,設(shè)置了深層排水盲溝和排水孔,將地下水及時(shí)排出,提高了邊坡的穩(wěn)定性。
4.2 加固邊坡土體
1)土釘墻加固。土釘墻是一種常用的邊坡加固方法,適用于土質(zhì)邊坡。在季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū),可以采用土釘墻加固邊坡,提高土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。土釘可以采用鋼筋、鋼管等材料,通過(guò)鉆孔、注漿等方式植入邊坡土體中。然后在坡面上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),噴射混凝土,形成土釘墻。例如,在某粉質(zhì)黏土季節(jié)性?xún)鐾吝吰轮卫砉こ讨?,采用了土釘墻加固技術(shù),有效地提高了邊坡的穩(wěn)定性。
2)預(yù)應(yīng)力錨索加固。該方法適用于巖質(zhì)邊坡或土質(zhì)較好的邊坡。通過(guò)在邊坡上鉆孔,將錨索植入巖體或土體中,然后施加預(yù)應(yīng)力,使錨索與邊坡土體共同作用,提高邊坡的穩(wěn)定性。錨索可以采用鋼絞線、高強(qiáng)度鋼絲等材料,根據(jù)邊坡的高度、坡度等因素確定錨索的長(zhǎng)度和間距。施加預(yù)應(yīng)力時(shí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,確保錨索的錨固效果。例如,在某巖質(zhì)季節(jié)性?xún)鐾吝吰轮卫砉こ讨校捎昧祟A(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù),有效地控制了邊坡的變形。
3)土工合成材料加固。土工合成材料如土工格柵、土工布等可以用于加固邊坡土體。土工格柵可以提高土體的抗拉強(qiáng)度,減少土體的變形;土工布可以起到過(guò)濾、排水、隔離等作用,防止土體流失。在季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū),可以將土工合成材料鋪設(shè)在邊坡表面或埋入土體中,與土體共同作用,提高邊坡的穩(wěn)定性。例如,在某砂質(zhì)土季節(jié)性?xún)鐾吝吰轮卫砉こ讨?,采用了土工格柵加筋土技術(shù),有效地提高了邊坡的穩(wěn)定性。
4)抗滑樁加固??够瑯妒且环N插入邊坡滑體以下穩(wěn)定地層中的柱狀結(jié)構(gòu)物。當(dāng)邊坡發(fā)生滑動(dòng)時(shí),抗滑樁通過(guò)自身的抗彎、抗剪能力,為滑體提供抗力,阻止滑體的進(jìn)一步滑動(dòng)??够瑯锻ǔI钊敕€(wěn)定地層一定深度,利用樁與周?chē)馏w的摩擦力和樁端的承載力來(lái)抵抗滑體的下滑力??够瑯兜脑O(shè)置改變了滑體的受力狀態(tài)。原本滑體的下滑力主要通過(guò)滑面?zhèn)鬟f,抗滑樁的存在使得部分下滑力轉(zhuǎn)移到樁上,從而減小了滑面處的應(yīng)力,降低了滑體滑動(dòng)的可能性。例如,在一個(gè)土質(zhì)邊坡中,設(shè)置抗滑樁后,滑體的下滑力被抗滑樁分擔(dān),滑面處的土體應(yīng)力減小,邊坡的穩(wěn)定性得到提高??够瑯恫粌H可以抵抗滑體的下滑力,還可以增強(qiáng)邊坡的整體性。樁與樁之間以及樁與周?chē)馏w相互作用,形成一個(gè)整體的抗滑結(jié)構(gòu)體系。這種整體性可以有效地分散滑體的應(yīng)力,提高邊坡的抗震性能和抗變形能力。在地震等外力作用下,抗滑樁能夠更好地保持邊坡的穩(wěn)定性。
比如,在一個(gè)地震多發(fā)地區(qū)的邊坡治理中,抗滑樁的設(shè)置增強(qiáng)了邊坡的整體性,提高了邊坡在地震作用下的穩(wěn)定性??够瑯犊梢杂行У乜刂七吰碌淖冃?。當(dāng)邊坡出現(xiàn)微小變形時(shí),抗滑樁能夠及時(shí)提供抗力,阻止變形的進(jìn)一步發(fā)展。通過(guò)監(jiān)測(cè)抗滑樁的位移和受力情況,可以及時(shí)了解邊坡的變形趨勢(shì),采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。例如,在一個(gè)正在施工的邊坡工程中,通過(guò)對(duì)抗滑樁的監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)邊坡出現(xiàn)了局部變形,及時(shí)采取了加固措施,避免了更大的事故發(fā)生。
4.3 控制凍脹和融沉作用
1)在邊坡表面鋪設(shè)保溫材料,如聚苯乙烯泡沫板、玻璃棉等,可以減少冬季土壤的凍脹作用。保溫材料可以有效地阻止土壤中的熱量散失,降低土壤的凍結(jié)深度,從而減小凍脹力。保溫材料的厚度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤性質(zhì)等因素確定。鋪設(shè)保溫材料時(shí)應(yīng)注意保證其密封性和穩(wěn)定性,防止被風(fēng)吹走或損壞。例如,在某季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)的公路邊坡治理工程中,在邊坡表面鋪設(shè)50 mm厚的聚苯乙烯泡沫板,有效地減少了凍脹對(duì)邊坡的影響。
2)在邊坡上種植植被,可以起到保溫、保水、防風(fēng)固沙的作用,從而減少凍融作用對(duì)邊坡的影響。
3)對(duì)于凍脹性較強(qiáng)的土壤,可以采用換填非凍脹性土的方法進(jìn)行治理。非凍脹性土如砂礫石、碎石等在凍結(jié)過(guò)程中體積變化較小,可以有效地減少凍脹作用。換填深度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度和土壤性質(zhì)確定,一般不宜小于凍結(jié)深度的一半。換填后的土體應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)處理,確保其穩(wěn)定性[5]。例如,在某季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)的建筑邊坡治理工程中,將凍脹性較強(qiáng)的粉質(zhì)黏土換填為砂礫石,有效地提高了邊坡的穩(wěn)定性。
4)在邊坡土體中設(shè)置隔溫層,如塑料薄膜、瀝青等,可以阻止土壤中的熱量傳遞,減少凍脹和融沉作用。隔溫層可以設(shè)置在邊坡的不同深度,根據(jù)實(shí)際情況確定其位置和厚度。例如,在某季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)的鐵路邊坡治理工程中,在邊坡土體中設(shè)置了一層塑料薄膜隔溫層,有效地減少了凍脹和融沉對(duì)邊坡的影響。
5 季節(jié)性?xún)鐾吝吰禄咐治?/p>
5.1 工程概況
哈爾濱市某小區(qū)建筑邊坡為永久性邊坡,安全等級(jí)為一級(jí)。邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)形式為坡率法,采用漿砌塊石護(hù)坡,邊坡長(zhǎng)度約為138.64 m,邊坡高度約為11.0 m,坡角約為45°。邊坡坡頂建有兩棟住宅樓,坡腳建有兩棟住宅樓,該邊坡坡面出現(xiàn)開(kāi)裂、隆起、護(hù)坡塊石擠出及滑落等破損現(xiàn)象,見(jiàn)圖1。
5.2 地質(zhì)情況
根據(jù)勘察設(shè)計(jì)公司出具的《巖土工程勘察報(bào)告》建筑邊坡工程所在場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)如下:
1)第1-1層:邊坡填土(Q4ml),層厚4.90~7.70 m,層頂埋深0.00~0.00 m,層底標(biāo)高88.29~91.08 m。雜色,主要成分為碎石、黏性土,松散,有大孔隙發(fā)育,很濕。表面為0.1~0.2 m水泥面,多有破損,其下為0.4~0.5 m由石塊鋪設(shè)防護(hù)面,亦破損。
2)第1-2層:邊坡填土(Q4ml),層厚1.70~6.30 m,層頂埋深4.90~7.70 m,層底標(biāo)高84.71~86.59 m。雜色,主要成分為黏性土,含少量碎石(不足10%),松散,有大孔隙發(fā)育,很濕~飽和,目測(cè)極易垮塌。
3)第1-3層:坡角填土(Q4ml),層厚2.50~2.70 m,層頂埋深0.00~0.00 m,層底標(biāo)高82.33~82.40 m。雜色,主要成分為黏性土,伴雜建筑垃圾,松散~稍密,濕。
4)第2層:粉質(zhì)黏土(Q4al),層厚3.40~6.20 m,層頂埋深2.50~11.30 m,層底標(biāo)高78.43~81.49 m。黃褐色,軟塑~可塑,含較多砂粒,局部夾透鏡狀薄層砂,干強(qiáng)度中等,低韌性,搖振反應(yīng)無(wú),無(wú)光澤。
5)第3層:細(xì)砂(Q4al+pl),層厚0.90~4.20 m,層頂埋深5.90~17.50 m,層底標(biāo)高75.71~77.53 m。黃色,松散~稍密,飽和,間有泥格。
6)第4層:中砂(Q4al+pl),層厚2.40~8.60 m,層頂埋深7.50~20.30 m,層底標(biāo)高68.18~73.69 m。黃色,稍密~中密,飽和。
7)第5層:中砂(Q4al+pl),層厚1.20~4.70 m,層頂埋深16.80~33.80 m,層底標(biāo)高54.90~63.53 m。灰色,中密,飽和。
8)第5-1層 :粉質(zhì)黏土(Q4al),層厚0.70~15.90 m,層頂埋深11.30~27.80 m,層底標(biāo)高57.00~68.23 m。灰色,可塑,干強(qiáng)度中等,中等韌性,搖振反應(yīng)無(wú),無(wú)光澤。
5.3 檢測(cè)方法及結(jié)果
檢測(cè)單位對(duì)于該建筑邊坡工程的安全性進(jìn)行鑒定及計(jì)算分析:①采用激光水準(zhǔn)儀及RTK對(duì)建筑邊坡工程尺寸進(jìn)行測(cè)量;②采用鋼尺、SW-M100手持激光測(cè)距儀對(duì)建筑邊坡工程滑坡引起的地面開(kāi)裂、沉降等進(jìn)行測(cè)量;③采用人工開(kāi)挖方法勘驗(yàn)、檢測(cè)建筑邊坡工程的基礎(chǔ)形式。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn),該建筑邊坡坡體為土質(zhì)填方邊坡,采用坡率法加漿砌塊石護(hù)面,未發(fā)現(xiàn)設(shè)置防滑耳墻。沿邊坡縱向近半數(shù)范圍的漿砌塊石已全部滑塌,堆積在坡底。其他范圍的護(hù)坡面層破損情況嚴(yán)重,存在開(kāi)裂、隆起、塊石擠出及滑落現(xiàn)象。建筑邊坡坡面未滑塌范圍的漿砌塊石護(hù)坡面層與其下部土體處于脫離狀態(tài),其間形成較大空隙。邊坡坡面排水未設(shè)置截水溝、排水溝、跌水與急流槽等排水設(shè)施,護(hù)坡面層滑塌區(qū)域的坡面土體存在明顯流水沖刷流失的痕跡,坡頂?shù)孛婊炷涟逑峦馏w掏蝕嚴(yán)重,坡頂土體已與坡頂?shù)孛嫘纬杉s1.2 m的高差。
5.4 計(jì)算分析
采用北京某公司研發(fā)的理正巖土邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)對(duì)該建筑邊坡工程的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算分析:①采用圓弧滑動(dòng)法。經(jīng)計(jì)算,建筑邊坡工程滑動(dòng)安全系數(shù)Fs=1.238,計(jì)算模型見(jiàn)圖2(a);②采用直線滑動(dòng)法。經(jīng)計(jì)算,建筑邊坡工程滑動(dòng)安全系數(shù)Fs=1.571,計(jì)算模型見(jiàn)圖2(b)。
按不利滑動(dòng)破壞考慮,該建筑邊坡工程安全系數(shù)取Fs=1.238,1.05≤Fs=1.238≤Fst=1.35,建筑邊坡工程整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。
5.5 處理建議
1)由于該建筑邊坡工程高度較大且坡面回填土體被掏蝕及流失嚴(yán)重,如繼續(xù)采用單一坡率法進(jìn)行邊坡支護(hù),應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下條件:①對(duì)坡面進(jìn)行土體回填;②采用加筋材料對(duì)回填土體進(jìn)行加固處理;③采用分級(jí)放坡。
2)可采用混凝土格構(gòu)式錨桿加固法結(jié)合分級(jí)放坡對(duì)該建筑邊坡工程進(jìn)行加固處理。
6 結(jié)語(yǔ)
季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)的邊坡穩(wěn)定性是一個(gè)復(fù)雜的工程問(wèn)題,受到氣候條件、土質(zhì)特性、水分含量、地形地貌等多種因素的影響。凍融作用會(huì)導(dǎo)致土體的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,降低邊坡的穩(wěn)定性。為了保障工程安全,減少地質(zhì)災(zāi)害,需要采取有效的治理辦法。在實(shí)際工程中,應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的治理辦法,并結(jié)合工程監(jiān)測(cè)和維護(hù),確保邊坡的穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
[1] 彭博.邊坡應(yīng)急搶險(xiǎn)典型措施有效性及既有結(jié)構(gòu)利用加固技術(shù)研究[D].重慶:重慶交通大學(xué),2024.
[2] 郭從潔.凍融作用下初始含水率對(duì)膨脹土邊坡穩(wěn)定性的影響研究[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2021,53(1):69-79.
[3] 史日磊.凍脹作用對(duì)季凍區(qū)土釘墻基坑支護(hù)影響研究[D].長(zhǎng)春:吉林建筑大學(xué),2019.
[4] 龍圣.降雨條件下路基邊坡穩(wěn)定性分析[J].交通世界,2024(22):96-99.
[5] 朱志鐸,趙裕鋒,劉義懷,等.巖土工程勘察[M].南京:東南大學(xué)出版社,2022.