地质灾害治理工程施工治理方法
时间:2022-01-12 10:02:07
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摘要:地质灾害多发于山区,工程治理是消除地质灾害安全威胁的重要手段之一,治理对象往往为高陡边坡,一旦边坡失稳都将产生严重的后果,因此进行边坡稳定性分析是基础,据此选择科学合理的治理方法是关键。本文主要针对地质灾害治理工程中存在的边坡稳定性问题进行研究,明确治理施工方案,以供参考。
关键词:地质灾害;工程治理;稳定性
地质灾害工程治理经常面临多样化的地质条件,岩土体构成、地质构造等地质条件都可能影响边坡稳定性。若没有采取可靠措施进行解决,便有可能对施工造成威胁,甚至引发安全事故。因此,需要明确边坡稳定性的概念与分析方法,并采取可靠施工方案,确保稳定性问题能够得到有效解决。
1.边坡稳定性问题的基础概念与分析方案
1.1基础概念
常规情况下,边坡稳定性由其坡高与坡角状态所决定,当两种条件处于力学平衡状态时,边坡稳定性通常较高。若边坡类型为自然产生,或存在人工干预不合理坡角问题,便会导致边坡稳定性较低,不利于安全性的提升。在边坡稳定性存在问题的情况下,一旦出现重力因素改变、水源冲刷或地壳振动等现象,便会导致边坡出现崩塌、滑坡等情况,这会对人员生命安全造成严重威胁,同时也不利于财产保护[1]。为了避免边坡稳定性问题引发安全事故,需要采取有效分析措施,明确边坡的基础状态与产生不良情况的可能性。若发现存在隐患问题,则需要及时采取可靠措施,及时完成治理工程,加强边坡稳定性,为未来的进一步发展打下坚实基础。
1.2分析方案
当前,针对边坡存在的稳定性问题可以采用多种有效分析方案,如极限平衡检测、工程地质检测等。工程地质检测是应用较为广泛的分析方案之一,其能够针对特定边坡在稳定情况下表现的坡脚数值进行深入探究,从而明确边坡稳定性影响因素,实现对比检查的效果。采用这一方法有利于快速判断边坡稳定性是否存在问题,为后续进一步治理提供重要参考。在应用过程中,工程材料类型需要选择堆置物体,并采用人工管理的方法,使结构能够达到应用效果,为后续分析边坡稳定性提供基础条件。在分析过程中,可以采用统计矩、可靠指标等措施判断边坡实际情况。采用极限平衡法判断的过程中,需要结合边坡存在的基础滑体情况与滑体分块平衡情况,分析可能出现的多种破坏问题。在这一阶段,针对边坡下滑、抗下滑等关系进行分析,能够明确边坡基础稳定性。在目前针对边坡稳定性分析的工程类型中,极限平衡属于应用范围较广、实施效果优秀的方案,值得进行实践应用。
2.常见边坡类型稳定性影响因素探析与分析方法
2.1影响因素
2.1.1地质因素边坡稳定性影响因素较为复杂,可能与环境条件、人为行动、地质状态存在关联。在影响稳定性的条件类型中,地质状态具有较为显著的转变作用。边坡属于一种地质结构状态,其内部力学条件发生一些转变时,可能会严重削弱稳定性状态。部分情况下,边坡还会遇到积水问题。这些问题会影响力学结构,导致相关参数不断发生变化,最终引发坍塌、滑坡等问题[2]。因此,边坡岩体、土体条件属于常见影响因素之一。2.1.2人为施工因素边坡环境条件属于施工项目常见地质类型之一,在这种背景状态下施工,可能会对边坡造成人为影响,进而破坏内部结构稳定性,引发安全事故。例如,在人工开挖操作过程中,边坡原有结构与土体状态可能会受到破坏,导致部分位置转变为陡坎状态。此类状态增加积水问题、内部渗漏问题产生概率,最终引发边坡重量上升,导致坍塌、滑坡现象出现。此外,开发力度过大会导致边坡坡度倾向于垂直状态,同样会增加坍塌的危险。因此,人为因素属于常见边坡稳定性影响因素。2.1.3自然条件因素由于边坡处于自然界条件下,因此极端气象问题、地质运动问题都会严重降低边坡基础稳定性,引发安全事故。极端气象条件中,暴雨或大风天气会对边坡结构产生侵蚀,引发风化或水源渗漏等现象[3]。同时,在降雨量过多的情况下,水源深入岩体内部,导致其基础重量增加,降低周边摩擦力。这些因素都会大幅提高边坡产生滑坡问题的概率,不利于稳定性的正常延续。因此,自然因素在边坡所处环境下属于稳定性问题的关键诱因。
2.2土质边坡分析方法
2.2.1极限平衡法极限平衡分析方法属于当前应用较为广泛的措施之一,其需要在边坡处于破坏平衡极限状态时,对滑动层面土体抗滑性能与外部滑动力对抗状态进行检查,即可明确土壤在极端条件下表现的边坡稳定级别。可将稳定程度设置为安全系数F进行计算,达到分析边坡实际状态的目标。2.2.2有限元法有限元分析方法属于边坡稳定性研究的重要方案之一,其能够借助离散单元几何方程进行判断,并通过平衡方程、物理方程对土坡实际弹性、粘弹塑性等关键参数进行分析,明确其稳定性是否存在问题。例如,笔者在潮州市旸山小学滑坡地质灾害治理工程中,采用有限元分析方式对稳定性进行分析,发现学校南侧的高边坡在正常工况下,边坡处于基本稳定的状态,不易发生滑塌。但在地震加暴雨的工况下,容易呈不稳定的状态,导致边坡产生安全风险,存在着很大的失稳可能,计算过程示例如图1所示。
2.3岩质边坡分析方法
2.3.1定性分析针对岩质边坡进行分析时,定性分析属于常用方案之一。其能够利用赤平投影方法,将岩体实际结构状态反映在投影内,从而达到分析目标。赤平投影可以对单一化结构、组合结构、组合面切割结构进行分析,有利于评价边坡实际安全状态,为后续治理工作提供重要参考。例如,某边坡整体平面为“一”字形,走向为65°~75°,坡度为40°~63°,边坡高度数据为10.71m~29.36m,总长度为250m左右。此边坡局部位置已经出现崩塌现象,根据我国技术规范GB50330-2013进行判定,该边坡工程安全等级为一级,勘查等级为甲级。对此边坡采用赤平投影方式进行分析,如图2所示。可以根据实测75°走向、坡度53°~63°、坡体岩层基础产状数据、边坡发育节理面两组,结构产状、进行分析。可以明确,该边坡处于不稳定状态,岩体受到结构面切割力影响,共三组赤平投影状态。同时,在风化雨水侵蚀因素下,高角度临空区域条件岩体可能会出现崩塌问题2.3.2定量分析定量分析属于岩质边坡重要分析方案,其需要对岩体实际状态进行简化处理,并利用模拟方式分析可能存在的风险问题。此类方法能够有效针对结构面发育不良、整体均质程度高、软质岩体等情况进行分析。在计算过程中,需要假定边坡数个结构面处于滑动状态,并将滑动块视为刚体,提供滑动抗剪实际数值,达到计算稳定性的目标。
3.地质灾害治理施工中土质与岩质边坡治理方案
3.1方案制定
3.1.1加强信息收集在地质灾害治理过程中,需要采取可靠的施工方案类型,确保相关治理措施能够达到理想效果,避免引发不良问题。为了提高施工方案质量,需要加强制定准备环节的管控力度,尽可能对边坡区域位置存在信息进行收集,全面提高对工程的理解。通过对边坡位置基础构造进行分析,能够明确地理状态、岩土结构、周边水文情况等重要内容。这些资料可以为后续施工流程提供重要参考,使施工方案的科学性、可实践性得到显著提升。在完成信息收集后,需要对相关参数进行计算,保证基础资料能够得到有效应用,为施工方案的实施打下坚实基础。3.1.2精确计算参数在参数计算过程中,需要结合边坡收集资料进行深入处理。综合数据分析能够对边坡土壤情况、结构稳定性进行检查,进而实现针对性治理方案的设计目标。为了进一步增加方案具体性,应当确定边坡回填高度需求、基础类型、所需长度等关键信息,并判断所需施工安全等级。例如,某位置边坡存在三段需要进行支护施工的位置,坡顶标高为887m,为了使边坡稳定性能够达到最佳状态,需要保证治理完成后的回填高度达到3m~4.5m。此外,边坡支护施工还需要检查土壤饱和重度、基底位置摩擦数据、自然重度数据等。通过针对性参数计算,可以显著增强支护方案的科学性,实现理想治理目标。
3.2方案技术细节
3.2.1准备流程施工方案细节直接决定地质灾害边坡稳定性治理的效果,因此需要针对施工开始前的准备环节进行处理,确保相关条件符合治理需求。施工团队需要结合实际施工方案,对边坡治理区域进行位置划分,使工程能够分割为多个基础阶段。通过这种方式,为各个阶段分配所需施工等级,完善准备流程的可靠性。存在相同施工登记的区块可以进行同步治理,有利于提高施工效率并增强治理质量。此外,在开始施工前,还需要针对边坡周边位置进行全面清理,保证施工流程能够正常进行,避免受到不必要障碍物的阻碍,并提高治理安全性,达到良好的地质灾害边坡稳定性施工效果。3.2.2土质边坡挡墙治理挡墙施工属于常见应用方案类型,需要利用混凝土材料进行处理,使完成的挡墙结构能够在变化位置设置有效沉降缝隙。通过对墙体位置开设墙边线与泄水孔等方法,实现理想的挡墙治理目标。混凝土材料属于挡墙施工方案关键因素,需要结合实际情况进行分析,确定基础采用型号,避免其影响实际治理效果。例如,某边坡治理过程中,需要采用C20类型的毛石混凝土材料。为了确保挡墙施工基础质量能够达到标准,需要保证毛石材料相关性能符合需求。同时,毛石基础用量应当低于挡墙基础体积30%,避免其尺寸超过对应需求。通过完成筛选与控制操作,可以达到优秀挡墙治理目标。此外,毛石混凝土材料应用阶段,挡墙堆需要按照固定施工标准开展。模板位置应当与墙壁间隔15cm,毛石铺设大于10cm,保证其基础密度、强度,为后续维护振捣环节提供基础条件[4]。3.2.3岩质边坡锚杆治理在地质灾害治理流程内,边坡稳定性问题可以采用锚杆施工方案进行处理。通过在边坡内部区域安装固定化锚杆装置,可以有效增强结构稳定性,降低出现安全事故的概率。当前,大量地质灾害治理工程均采用锚杆结构进行治理,如大坝区域、隧道区域等,其应用效果与实际效益得到了有效证明,具有良好实施价值。在应用锚杆进行治理施工时,需要根据边坡结构测量数据进行判断。通过精确计算,明确锚杆需要设置的间距、长度,确保支护效果能够达到理想标准。在锚杆设置达到内部区域后,应当将完成固定流程的建筑结构与锚杆某端相连接,另一端应当在边坡结构内部进行深埋处理,保证支护稳定性符合需求。通过这种方式,增强锚杆与土体摩擦稳定性,实现理想治理效果。
4.结论
综上所述,在地质灾害治理过程中,应当针对边坡稳定性进行充分分析,并采取可靠施工方案,达到理想的治理目标,为未来进一步施工与应用打下坚实基础。
参考文献:
[1]郝社锋,蒋波,喻永祥,等;秦望山隧道南口高陡岩质边坡稳定性分析及治理效果评价[J].中国地质灾害与防治学报,2019,30(02):89-97.
[2]冯建军.分析地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理方法[J].名城绘,2020(4):0364-0364.
[3]于亮,李彬,刘钰,等;地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理方法[J].中国锰业,2020,171(02):95-98.
[4]吕毅,孙少锐,蒋波,等;南京某土石混合体边坡稳定性评价与治理措施研究[J].甘肃科学学报,2019,141(05):95-103.
作者:柯建武 张国沅 单位:潮州市地质环境监测站 广东省有色金属地质局九三一队
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