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高陡岩质边坡地质灾害勘察设计探析

摘要:在我国的水利工程发展的过程中,边坡的稳定性问题一直存在,水利工程的质量会因为滑坡体的存在而降低,如果滑坡严重的话,会使整个水利工程的安全性能遭到破坏。在水利工程中,最容易出现问题的就是高陡岩质边坡,而且如果没有找到治理方法,近坝边坡将会失去稳定性,造成大坝的损坏甚至功能的丧失,大坝溃堤的风险加大。
关键词 高陡岩质边坡 地质灾害 勘察设计

所以,高陡岩质边坡的稳定性十分重要,关乎水利工程质量的好坏。这些问题将会影响人们正常的工作生活,特别是水利工程中高陡岩质边坡,影响的范围很大,尤其需要重视。

1引言

自从改革开放以来,我国的科技水平和经济水平都在不断提高,尤其是水利工程,在各个方面有了大幅度的提高,比如数量和规模都比之前要大很多。但是水利工程在建设过程中,所处的环境很特殊,在没有投入运行之前,需要长时间浸泡在水中甚至受到水流的冲刷,经常出现边坡失去稳定性的情况,造成一些事故的发生。因此我国的水利工程中存在的最大的问题就是高陡岩质边坡的稳定性问题,它既影响了工程的进展,也影响了工程的安全运行,严重阻碍了工程的进展。为了使我国的水利工程前景更加明朗,提高高陡岩质边坡的稳定性,本文主要分析了高陡岩质边坡破坏的具体原因、高边坡破坏的类型和采取怎样的措施在防止高陡岩质边坡失稳。

2我国水利工程边坡的特点

当前,水利工程中普遍存在高边坡,土质边坡高度大于20m或岩质边坡高度大于30m成为高边坡,而高坡岩也根据高度的不同而分为陡坡和急坡,陡坡的坡度在30~60°之间,急坡的坡度在60~90°之间。我国水利工程边坡的特点总结起来有下面几种:

2.1边坡的地质条件复杂

由很多方面都能够看出来边坡的地质条件比较复杂:①边坡复杂的地质组成成分较为复杂;②边坡复杂的的结构构造较为复杂;③涉及的方面较多,比如受到高地下水位和高地应力的作用。

2.2边坡工程规模大

一般情况下,边坡的工程在我国的水利工程建设中的规模都比较大。其实一种原因是边坡的开挖高度逐年增加,由原来的一百米到如今的数百米。另一个原因是,边坡的开挖体积也在不断加大,以前只是数十万立方米,而现在已经达到数千万立方米,增长的速度惊人。

2.3边坡设计和施工的高要求

边坡设计的成功与否和施工技术的好坏直接影响边坡的稳定性。边坡的发展趋势要提前预测,还要考虑到施工时和施工结束后,工程运行中各种原因的影响,以及边坡的稳定性可能会受到边坡岩体和滑坡体的物理力学指标变化的影响。只有考虑到这些问题,才能够拿出科学的施工方案和有效的解决措施。

2.4治理措施针对性强

水利工程的日常维护工作之一就是边坡加固处理,因为在加固过程中会涉及多个方面,所以要采取针对性的处理方法。处理边坡加固有多种方法,其中包括预加固、抗滑桩、控制爆破、混凝土回填等方法。

3高陡岩质边坡的破坏形式和变形类型

高陡岩质边坡的破坏种类细分的话有很多种,但大致可以分成三种,坡体变形、坡面变形和边坡变形。①坡体变形,当工程中的地质环境条件很差的话,就会形成不良坡体或者岩体结构,也可能形成软弱夹层或者不利结构面,这种结构面的特点是彻底贯穿并且延伸距离很长。②坡面变形,坡面变形一般受外力作用的影响较大,坡面会因为风化,雨水冲击或者剥蚀等环境因素作用而导致变形。③边坡变形,边坡周围的地质要求是很高的,如果边坡周围土质含水量超过最高限度或者是地质条件太差都会影响边坡的稳定性,甚至出现变形。高陡岩质边坡有以下几种变形种类:滑坡、坍塌、错落、倾倒和崩塌,滑坡可由滑体的物理特性分成土质滑坡和岩质滑坡。坍塌在高陡岩质边坡变形中一般不会是整体坍塌,通常都是局部坍塌变形。错落是指边坡整体在竖直方向下错的情况。崩塌也不会是整体崩塌,可将崩塌分成滑动、倾倒、节理面崩塌。

4影响高陡岩质边坡稳定性的因素

水利工程还在建设中,高陡岩质边坡的稳定性会受到各种因素的影响,其中最重要的一个原因就是地质的构造。作为最基础的影响因素,断层的性质和节理裂隙的性状都取决于地质的构造。如果高陡岩质边坡的稳定性很差,首先要考虑是否因为地质构造的影响。除了地质构造,水文地质条件也是一个重要的影响因素,众所周知,岩体会受到地下水的影响而发生软化,进一步使岩体的硬度降低。而且同时期也会因为重力的作用,增大下滑力,从而引发高陡岩质边坡失去稳定性。除了上述所说的两种原因,第三种就是降水量,降水量过多,雨水渗入边坡中,会提升土质体或者岩体的含水量,使岩体的抗剪强度大大降低,岩体和土质体的接触面失去了抗滑稳定性,边坡稳定性受到威胁,滑坡现象就会发生。第四种是地形地貌的影响。水利工程的施工要求很严格,如果边坡的规模和形态不合格,会使边坡顶部出现张应力或者坡脚处出现剪应力。边坡的稳定性会因为这些外力的影响而降低。第五种因素是人为因素,水利工程施工时,需要大量的人力物力和技术的支持,如果在开挖时采用爆破的方法,巨大的振动会降低边坡土的稳定性。

5高陡岩质边坡加固处理措施

5.1混凝土抗滑结构

在加固处理措施中,最常用的就是混凝土抗滑桩,操作也不是特别繁琐,把抗滑桩的1/3~1/4处埋在滑坡面下面的固定基岩中,这样可以使边坡的下滑力减小,这样滑坡体的向下滑动的趋势也会变慢。如果还想要强化防滑力度,要在固定抗滑桩时及时向里面灌入砂浆,把抗滑桩和抗滑桩周围的岩质连接成一个整体,大大加强了防滑力度。除此之外,使用抗滑桩不仅能够使工程处理的费用相应程度的减少,还能够有效的处理浅层或者中层的滑。因为具备这些特点,抗滑桩在边坡处理技术中的使用越来越普遍。除了混凝土抗滑桩,还有一种常用的加固处理技术就是混凝土挡墙,这种技术在水利工程边坡加固处理中经常见到,混凝土挡墙具有简单的结构,最主要的部分就是墙体,墙体具有很大的质量,可以借助自身的重力使下滑体的下滑力受到阻碍,也使下滑体的受力平衡被动改变,把滑坡体的变形方向纠正过来,阻止变形现象的继续。在实际施工中,只要准确确定好挡墙的位置,并且计算出挡墙具有的高度,高陡岩质边坡的加固处理就能够有效完成。同时要考虑到挡墙需要承受水的侵蚀,可以采用在挡墙上设计一些排气孔,这样不仅能够保护挡墙,也能够使挡墙上的静水压力降低。

5.2锚固技术的应用

一种把拉应力作为最主要的作用力的技术是锚固技术,工程应力可以由锚杆和锚索来承受,并且利用锚杆锚索将这种应力输送到土层或别的部位,以此使工程应力大幅度降低。使用锚固技术通常还细分为两种方法,一种是锚固洞加固,另一种是锚喷混凝土护坡。锚喷混凝土护坡是凭借着巨大的冲击力喷射形成,这种技术成本低,而且形成的效果好,强度大。如果和锚杆配合使用,可以节省大量的成本,所以锚喷混凝土护坡在业界广受喜爱。

6高陡岩质边坡地质勘察设计

在进行勘察设计工作时,要全面调查已经形成的变形或者失去稳定性的边坡和边坡的治理情况,为了将潜藏的因素找到,可以采用钻探、物探等方法,这样可以有效的解决地质灾害的问题,既要考虑地下水的分布情况、填充情况也要考虑到层间夹层的分布、岩层、断层等问题。在具体的施工中,如果发现实际的工程地质和勘探中的地质有很大的差别,就要立即进行补充勘探,并且加强监测工作,还要完善有关的施工方案。

7结束语

随着我国经济科技的日益强盛,各行各业也在不断发展,水利工程方面更是取得了不小的进步,规模也在不断增大,随之而来的就是边坡高度的提高,越来越复杂化,在进行高陡岩质边坡勘察设计中要结合边坡的地质条件、灾害原因以及解决方案来进行分析,本文具体对高陡岩质边坡的影响因素、形成灾害的原因和对其加固处理的方法进行探讨,针对高陡岩质边坡制定出合理的方案。

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