边坡治理范文1
【关键词】公路边坡,治理技术,探讨分析
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
随着公路等级的不断提高,公路边坡防护日益受到重视。为了在公路交通建设中应用可持续发展战略,在保障公路畅通的同时,应灵活采用不同的边坡防护形式,延长公路的使用寿命,恢复因修建公路破坏的生态平衡,对公路边坡的作用应正确认识、正确治理,把边坡失稳造成的危害降低到最低限度。
二.公路边坡治理原则分析
1.在公路边坡治理过程中 ,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过程中,再辅之以定量评价。
2.要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡治理过程中,要从本地的地形地貌地质条件作以科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上减低了工程的成本。
3.在进行边坡治理过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,地下水位等多方面的条件下,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。
4.不同地质条件下的设计原则分析
在进行边坡防治过程中,如果遇到一些性质十分复杂的很大规模的滑坡,一般情况下,要尽力的避开,或者是绕道。如果无法避开时候,要在综合考虑滑坡规模,治理费用等多方面的因素的基础上,做出科学合理的设计,优化设计方案。
如果是一些滑坡速度相对而言比较缓慢的滑坡,要坚持从全局出发,做出全面的防治规划,要对每期工程的治理效果都做出观测,针对其中存在的不足和缺陷采取有效的治理改进措施。针对一些滑动速度迅猛的滑坡,要启动紧急治理方案,进行迅速有效的治理。如果是一些中小型的滑坡,在治理过程中,无需避开或者是绕道,一般而言,要结合滑坡的具体情况和工程施工的方案设计,对路线位置稍微的做出合理的调整,如此,可以达到施工治理简单,经济方便的目的。
整治滑坡之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的治理措施,但通常单一的防治措施很难达到预期效果。公路深路堑边坡的理治一般通过加强锚固、设置支挡、加强坡面排水等方面进行治理设计,可以得到显著的效果。
一般来说重点做坡脚加固,强化腰部即边坡中部的岩体变化处,明显地质构造面等加固措施; 同时,防止坡面地表水冲刷路基边坡,渗入边坡土体,使边坡体 C、Φ 值降低,加大土体自重,增加下滑力; 再者,若地坡体有地下水、裂隙水渗出也将对边坡稳定产生一定影响。
三.公路边坡治理技术分析
1.植物防护措施
植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。
2.挡土墙与抗滑桩
挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力,防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。在公路工程中,可用以支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、防止水流冲刷路基,同时也常被用于处理路基边坡滑坡崩坍等路基病害。
抗滑桩是整个边坡治理过程中最为常见,也是最为有效,最为经济的边坡治理工程构筑方法之一。在笔者多年的公路施工和养护经验过程中发现,抗滑桩多是依靠锚固在边坡滑床上的桩型构筑物,在特定的情况下,当受到外力的时候,桩前土会对滑坡下滑力产生抗力,如此,可以很大程度的阻止整个滑坡的下滑。由于其操作简单,施工方便,经济合理,因而在边坡治理过程中得到了广泛的应用。
3.地表排水
(一)边沟: 设置在挖方路基的路肩外测,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。
(二)排水沟: 用以引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。
(三)跌水与急流槽: 设置于需要排水、高差较大而距离较短或坡度陡峻的地段。跌水的作用主要是降低流速和消减水的能量。急流槽多用于涵洞的进出水口,或在特殊情况下,截水沟流向边沟的地段。
(四)截水沟设计
①截水沟设置的目的
当路基挖方上侧山坡汇水面积较大时,应设置截水沟; 截水沟应能保证迅速排除地面水,沟底纵坡一般不应小于 0.5%,以免水流停滞。对土质地段的截水沟,必要时应采取加固措施,以免水流冲刷或渗漏; 截水沟应结合地形合理布置,直接舒顺。
②截水沟断面形式
截水沟断面一般为梯形,底宽不小于 0. 5m; 深度按设计流量确定,一般不应小于 0.5m; 边坡坡度视土质而定。
(五)排水沟加固
具体措施有: 土沟表面夯实、干砌片石加固、浆砌片石加固。
4. 地下排水
(一)渗沟: 渗沟对排水路基边坡下渗水、裂隙水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。
(二)支撑式渗沟: 支撑式渗沟主要设计在路基边坡体裂隙水发育明显,且出现多个渗出点,往往以带状、面状发育的坡面,由于其水丰富、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。
(三)倾斜式排水管: 在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩、土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。
(四)大孔径排水管( 沟) : 该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排除水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管( 沟) 具有较为明显效果。
四.结束语
伴随着我国交通的迅速发展,覆盖全国的交通运输网络正逐渐形成,公路工程施工规模逐渐扩大,所面临的工程施工地质地貌等自然条件也更为复杂,在公路工程施工过程中,各种类型的公路边坡都逐渐出现,加强对边坡稳定性的定量定性分析,加强边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工、养护中的重要环节,在整个交通网络建设中得到了更多的关注。因而,在进行公路工程施工管理过程中,要不断完善边坡稳定性分析方式,探究边坡防治的有效措施,通过分析各种类型的边坡产生的原因,采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防不稳定边坡的出现,提高边坡的治理水平,保证整个公路建设的质量,促进我国公路建设的健康快速发展。
参考文献:
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[2]冯淼 杨顺成 李万选 万鸿 张永红 公路边坡低成本草灌复合种植快速绿化固土试验 [期刊论文] 《公路》 ISTIC PKU -2007年6期
边坡治理范文2
关键字:边坡治理安全景观
山地起伏很大,坡度陡峻,沟谷幽深,一般多呈脉状分布。山地是一个众多山所在的地域,有别于单一的山或山脉,山地的高度差大。在山地住宅建设过程中 , 会出现大量边坡 。利用地形可以有效地、自然地划分空间,使之形成不同功能或景色特点的区域,在此基础上若再借助植物,则能增加划分的效果和气氛。具有一定高差的地形能起到阻挡视线和分割空间的作用,在设计中,被分割的空间产生对比,同时通过视线的屏蔽,可安排令人意想不到的景观。而地形设计中,首先考虑的是对原有地形的利用,结合基地调查和分析,合理安排各种坡度要求。山地住宅一般都属高档住宅小区 ,尤其以别墅居多,这些坡若不进行有效治理,就会造成 对整个高档住宅小区的安全 构成极大威胁,甚至会造成人员伤亡,同时的边坡也无法种植绿化,将对整个住宅区的价格定位造成影响。
一、目前主要的边坡治理方法
一是团粒喷播绿化,这种方法被广泛适用于各种土质、岩质边坡的绿化施工;二是高陡岩石边坡(有裂隙),针对高陡岩石坡面特别设计的施工方法,能在短时间内快速恢复植被;三是高陡岩石边坡(无裂隙):针对没有裂隙的高陡岩石坡面特别设计的施工方法,本方法根据坡面的具体情况又分为多种不同的施工工艺 混凝土边坡绿化针对喷锚施工后的坡面特别设计,能在短时间内形成木本植物群落,结束了国内混凝土边坡无法绿化的历史;四是生态盖喷播绿化:针对有毒的矿渣山、工业排废堆场、垃圾场等场所特别设计,既能快速恢复郁郁葱葱的自然植被,又能防止和根治由上述原因产生的地下水污染,营造一个真正的生态环境;五是纤维筋团粒:在“团粒喷播施工法”的基础上增加了植物性纤维材料,更好地改善了土壤培养基的性能。
二、对边坡绿化的功能
(一)、水土保持功能
植物的垂直根系可穿过坡体浅层的松散风化层,锚固到深处较稳定的岩土层上,起到预应力锚杆的作用。禾草、豆科植物和小灌木在地下0.7~1.5m有明显的土壤加强作用,乔木根系的锚固作用可影响到地下更深的岩土层。浅根性的草本植物,其根系在土中盘根错节,使边坡土体成为土与草根的复合材料,草根犹如带预应力的三维加筋材,使土体强度大大提高。边坡的失稳与坡体水压力的大小有着密切关系,降雨是诱发重力侵蚀的重要因素之一。植物通过吸收和蒸腾坡体内水分、降低土体的孔隙水压力,提高土体的抗剪强度,进而促进边坡体的稳定。具有植被覆盖的坡面,降雨在到达坡面之前,就被植被截流,植被茎叶对降落的雨滴和集中股流具有明显的销能作用,可有效地防止坡面水蚀。植被的覆盖还可有效地防止风沙灾害。
(二)、改善环境功能
植物的个体或群落随着时间的推移,功能不断加强,通过自身变化为其他动植物提供生存条件,改善周围的生态环境。譬如,增强土壤保水性,为动物、昆虫等生物提供生活空间,缓解小气候、净化空气、降低噪音等。
(三)、提高保健和文化水平
通过不同植物品种和不同造型的配置,可表现出不同的生态景观效果。植物群落形成的景观能使人们感受心理稳定、镇静、优雅、舒适等。
三、植被混凝土生态护坡施工工艺分析
植被混凝土生态护坡包括以下工序:坡面整治、高强度土工网和锚钉的铺设安装、植被混凝土基材制备、植被混凝土喷植。
(一)、坡面整治
将坡面对施工有碍的一切障碍物清理干净。包括:清除植被结合部,清理坡面开口线以上原始边坡的接触面,清理宽度1.0~1.5m,以铲除原始边坡上植物枝干为准,对地下根茎无必要进行挖除,此部分作为工程与原坡面的过渡即植被结合部;
清除坡表面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等;
坡面修整处理。对于明显存在危岩的凸出易脱落部位,进行击落,可先用电锤或风镐在凸出部位沿坡面钻出孔洞,然后用锤击落。对于明显凹进的地段,进行填补,可用风镐将需填补处凿出麻面,其深度不宜小于1cm,然后用高压风、水将其冲洗干净,最后用M7.5砂浆将其填平。
(二)、铁丝网和锚钉的铺设安装
采用电锤垂直于坡面钻孔,击入锚钉。锚钉采用Φ14或Φ16螺纹钢,长度30cm~60cm锚固,锚钉间距1m×1m。孔深20cm~50cm,锚杆外露10cm。坡体顶部为加强稳定,可用长60cm进行加密加长处理。
(三)、植被混凝土基材配制
植被混凝土基材由砂壤土、水泥、有机质、植被混凝土绿化添加剂混合组成,各组分材料的选择要求如下:
砂壤土:选择工程所在地原有的地表土壤经风干粉碎过筛而成,要求土壤中砂粒含量不超过5%,最大粒径应小于8mm,含水量不超过20%。
水泥:采用P32.5普通硅酸盐水泥。
腐殖质:有机质一般采用酒糟、醋渣或新鲜有机质(稻壳、秸秆、树枝)的粉碎物,其中新鲜有机质的粉碎物在基材配置前应进行自然发酵处理。
植被混凝土绿化添加剂:添加剂能中和因水泥添加带来的严重碱性,调节基材PH值,降低水化热;增加基材空隙率,提高透气性;改变基材变形特性,使其不产生龟裂;提供土壤微生物和有机菌,有利于加速基材的活化;含有缓释肥和保水剂。
(四)、植被混凝土喷植
完成坡面整治、网和锚钉铺设,并做好植被混凝土基材组分备料并配制后,即可进行植被混凝土基材喷植施工。喷植所用设备为一般混凝土喷射机,分基层和表层分别进行。从坡面由上之下进行喷护先基层后表层,每次喷护单宽4~6米高度3~5米。
(五)、基层喷植
方法:在喷浆之前再次检查坡面上的浮土、草皮、树根及其它杂物是否清理干净,确认后用水进行坡面喷淋,以促使喷射植被混凝土基材与基面连接紧密,然后进行试喷试验,以调节水灰比,再进行喷浆施工;基层的喷护厚度为8~9cm;喷射作业开始时,应先送风、后开机、再给料,喷射结束时应待喷射料喷完后,再关风。
控制措施:基层喷射混凝土可一次喷至设计厚度,不需分层喷植;喷射过程中,喷嘴距坡面的距离控制在0.6m~1.0m之间,一般应垂直于坡面,最大倾斜角度不能超过10°;喷浆中,喷射头输出压力不能小于0.1MPa;喷射采用自上而下的方法进行,先喷凹陷部分,再喷凸出部分;喷射移动可采用“S”形或螺旋形移动前进。
表层喷植:基层施工结束8h以内进行表层喷护,一般控制在3~4h;表层的喷护厚度为1~2cm;表层喷护之前在坡面上喷一次透水,保证基层和表层的粘结;近距离实施喷播,以保证草籽播撒的均匀性;喷播采用自上而下的方式进行,单块宽度按4~6m进行控制。
结束语
山地别墅带来的是一种健康的生活方式。山地别墅摒弃了更多的人工景观,如喷泉、人工湖、公共 花园等等,以及传统的围墙式的庭院,使建筑坐落在自然的环境中,拥有整体、优美的天然环境。再有,采用植物群落固坡、保持土壤的作用是有一定限度的,它不能涉及到深层土壤的坍塌或极其厚重土层的滑动。对于高陡边坡,若不采取工程措施,植物生长基质则难以附于坡面,植物便无法生长。因此,植被护坡技术必须是植物措施与工程措施相结合,发挥二者各自的优势,才能有效地解决边坡工程防护与生态环境破坏的矛盾,既保证了边坡的稳定,又可实现坡面植被的快速恢复,达到人类活动与自然环境的和谐共处。
参考文献:
1、 杨志法,从岩体变形破坏规律角度探讨锚喷结构作用原理, 煤炭科学技术, 2011年02期;
边坡治理范文3
【关键词】堆积体座滑型滑坡;侏罗系泥岩;粉砂岩
一、边坡地质概况及变形破坏情况
CK110+000-CK110+110原设计为一级半坡,最大坡高13米,设计高程是在开挖5-6米,从开挖的断面来看,坡体主要是全强风化泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩,软硬层次结合,粉砂岩陡倾节理发育,完整性比较差;泥岩结构比较松散、岩性较软,遇水易软化,在一场大雨过后,出现约一万方的滑坡,滑坡物为松散岩土体,前缘没有出现鼓出或剪出等痕迹,还没有形成整体滑动的贯通滑面。本工程段坡顶后缘右侧46米处出现裂缝,裂缝宽约20-30cm,下错1m左右,长度约60-70米,还有约3-4m的距离就到坡口线,出现下错裂缝的位置还有中间坡体,见图1和图2;牵引后缘裂缝距离工程段右侧60米处的35千伏高压线为8.5米。
二、边坡破坏变形的原因分析
2.1岩性:本项目沿线主要是在我国分布非常广泛的的红层软岩,以泥岩、粉砂岩、页岩为主,此几种泥质岩均为软岩,具有透水性弱,亲水性强,浸水后比较容易软化,失水后易容易崩解,抗压强度较低等特点;
2.2本段坡体下层为强风化层,组织结构基本破坏,较松散、完整性差,岩体易破碎,自身无法承受较大的压力。
2.3随着边坡的开挖,上部强风化泥岩、粉砂岩的微张的陡倾节理、裂隙逐渐扩大至张开状,延伸良好,给雨水的下渗提供了通道;特别是堆积体前缘的岩土界面被开挖切穿,造成坡体失去支撑,使后缘下错拉裂。
三、破坏模式计算分析
3.1现场的破坏模式:根据现场调查实际情况和其具体原因分析,本段边坡为堆积体座滑型滑坡,后缘出现下错拉裂,滑面为软硬岩土界面,常形成较宽的拉裂缝,如图3所示。估计该滑坡体长25m,宽100m,高25m,体积约25000-30000方。
3.2计算分析:根据破坏模式取较严重的CK110+090断面进行计算,建立计算模型,如图4所示,滑坡体后缘高约25米,滑面长约20米,倾角10度。计算断面取CK110+090,根据工程类别结合计算反演,力学常数见表一。
表1
3.3从表1中的计算结果分析:从实际的情况来看,坡体前缘没有出现大的情况,也没有破坏痕迹,后缘出现下错拉裂缝的情况,但还没有形成上隆、整体滑动等现象,也没有出现横向及向四周放射性的分裂状,正常工况下,坡体的情况还是比较稳定的,但要注意浅层的滑动的可能性。
在暴雨工况下,雨水的不断渗入,土体软化,导致滑坡变形加剧,推力加大,后缘拉裂缝将进一步贯通,可能出现界面滑动。最不利情况是计算的剩余下滑力F等于500KN/m。
四、原设计情况
CK110+000-CK110+110原设计为一级半坡,最大坡高13米,平台宽2米,全坡面采用厚层基材喷播绿化。该段前期已经出现过一次浅层滑坡,我院积极组织相关人员到工地现场踏勘,提出了削坡加支挡的方案,由于该段地形横坡较陡,削坡减载后边坡高度在25米左右,一级坡率为1:0.75,二、三级坡率为1:1,每级坡高10米。
五、边坡治理方案
考虑到一级边坡岩体下部有约5米厚的粉砂岩为主,以保留为主,一级坡率为1:1,坡高5米,平台宽5米,采用厚层基材喷播绿化;二级边坡为潜在堆积体座滑坡的剪出口,采用坡率为1:1,坡高6米,平台宽6米,采用8米长锚杆框架防护,以加固堆积体坡脚;三级坡为堆积体座滑坡的中部,采用坡率为1:0.75,坡高8米,平台宽4米,根据堆积体座滑坡的下滑力进行锚索设计:采用20米长锚索框架防护,锚固段长度8-10米,进入中风化的泥岩、粉砂岩层中,将堆积体座滑坡的腰部加固,四级坡率为1:0.75~1:1,坡高约16米,采用10-15米长锚杆框架防护,以稳固整个山体,保证高压线的稳定。
六、锚杆的施工
由于在开挖过程中,强风化泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩中的陡倾结构面进一步发展,互相联通,致使锚杆成孔困难,一般钻进3米就卡钻,为此采用了带套管的钻进方式,施工速度较慢。
边坡治理范文4
关键词:山区高速公路;边坡滑坡;病害;治理
Abstract: With the mountain highway construction faster, a lot of construction or to be built, the highway will pass through the adverse geological conditions, district, and the dangers of landslide disasters is also growing. On the basis of the main mountain highway landslide data collection and geological expedition, revealing Mountain Expressway Slope Landslide, combined with practical engineering typical landslide reasonable control measures to reduce the occurrence of landslide, the mountains of this region. highway landslide prevention and control has a reference value.
Keywords: mountain highway; slope landslide; disease; governance.
中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:
根据2011年底交通部的国家高速公路网规划,在未来30年,将建成13.2万公里高速公路。其中大部分公路建设将穿过山区和丘陵地带,由于修建公路要对沿线坡体进行挖方与填方,这就破坏了坡体的自然平衡条件,从而引起边坡失稳,导致滑坡发生。在滑坡防治过程中,目前对滑坡地质勘察重视不够,一味追求增大抗滑结构工程规模的思想来弥补对滑坡性质认识的不足,致使多数抗滑工程要么结构的安全系数过大,结构的抗滑能力远没有充分发挥。本文具体分析了山区高速公路边坡滑坡病害,然后通过实例提出了相关治理措施,现报告如下。
1 山区高速公路边坡滑坡的病害
1.1 滑坡病害
公路滑坡所造成的直接经济损失约占突发性地质灾害所造成经济损失的80%,滑坡灾害不仅治理费用大,而且还可能威胁居民的安全而引发社会问题。国内曾出现过抗滑支挡结构失效的事件,失效轻微的如抗滑桩顶出现位移等则须采取二次支护措施进行处理,严重点的导致抗滑桩折断,锚索拉出,再次发生滑坡灾害。如在某某高速公路的某路段,为防止边坡在开挖过程中失稳,采用了抗滑桩的支护方式,抗滑桩施工完后,由于雨季的到来,桩后顶部与滑坡体接触区域产生了裂缝,由于地表水的不断渗入,裂缝逐步发展扩大,最后不得不加用锚索锚固的方式对其进行二次加固支护。
1.2 滑坡成因
影响滑坡形成的物理因素主要包括气象因素、水文因素等,气象因素中最主要的是大气降水和融雪水渗入,造成坡体加载和滑移面抗滑力降低。从地层岩性分析,碎石类土不易产生滑坡,粘性土在受水作用后易产生滑坡,基岩中页岩、泥岩、千枚岩、泥灰岩、云母片岩易风化及遇水软化,易产生滑坡。人为因素主要是过度放牧、滥伐森林、在山坡上挖沟围草、挖中草药等人类活动造成的植被破坏,以及局部地段的坡脚开挖、人工切坡削坡过陡、矿山开采、坡后加载及爆破振动等。
2 山区高速公路边坡滑坡病害的治理
2.1 滑坡概况
某某高速C21标K169段路基边坡位于半山腰,历史上该边坡就曾经发生过滑动变形,因线路选择的不可避绕性,使得该路段存在大量挖方与填方边坡,由于地质条件较差,岩石产状较陡,均向河床倾斜,岩层为顺层坡,节理裂隙发育,部分路段已产生滑坡,部分地段可能潜在边坡整体滑动。根据现场勘察.在该段局部断层较发育,将岩体切割成块状,部分地段己发生蠕变或变形,古滑坡在强降雨的天气条件下极为容易复活,产生再次发生滑移的可能性。
2.2 治理对策
针对滑坡的特点,可以采取削坡卸载、地表排水、地下排水和抗滑工程等措施对该滑坡进行加固处理。
2.2.1 削坡卸载
本滑坡为推动式滑坡,并且滑床上陡下缓。根据地质勘探可知,滑坡后缘基岩埋藏深度变小,80m外见基岩露头,进一步滑动的可能性较小。因此可以采用在滑坡后缘挖除一定数量的滑体,以便减少滑体的剩余下滑力。
2.2.2 地表排水
(1)在滑坡发展的边界5m以外,设置断面200×200mm环形截水沟以拦截地表水向滑体补给,迎水面设置泄水孔。(2)滑体区设树枝状排水系统,充分结合地形利用自然径流形成的沟系,作排水渠道,汇集井旁引坡面径流于滑坡体外排出。(3)坡体裂缝用粘土或水泥浆填实。对坡面应整平踏实,不能有积水坑、洼地,保证任何位置的坡面水能迅速向指定排水沟汇集,减少地表水在坡面滞留时间和下渗量。
2.2.3 地下排水
某某滑坡含水量丰富,地下水位高,路基拱起处有冒水和翻浆现象。路基护面墙断裂处多有流水涌出。为集中排除深层地下水,可设置排水隧洞或排水平孔。经过综合分析,工程上采用水平排水孔,收到了很好的工程效果。
2.2.4 支档工程
某某滑坡剩余推力较大,为提高滑坡的稳定性,也可采用抗滑桩、抗滑挡土墙和预应力锚索等支档和锚固措施。由于滑坡体为第四纪残坡积层,岩性主要为碎石土、含碎石粉质粘土等,且滑体厚度大,采用抗滑工程的有效措施是在坡脚附近设置抗滑桩,但费用高。
2.2.5 降低人为影响
禁止在山坡上挖沟围草,严禁开挖中草药破坏草场植被,严禁滥伐森林、矿山开采、修建山区公路和山区其它人类工程活动必须进行地质灾害危险性评估,合理开挖和施工,防止由人为原因诱发或加剧滑坡灾害的发生。
总之, 我们对高速公路某某滑坡采用了设置水平排水孔为主的防治措施对滑坡进行治理。经过设置水平排水孔治理后,该滑坡目前还没有发现新裂缝等不稳定现象,说明这种滑坡治理是成功的、合理的。
参考文献:
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边坡治理范文5
关键词:吕合露天矿;边坡滑坡;灾害分析;治理
一前言
吕合露天煤矿包括三个矿,即白坡露天矿、长坡露天矿及观音坝井工矿。吕合露天煤矿作为云南省地州级最大的露天煤矿,其年产褐煤量为45万吨。其中长坡露天矿的生产能力的设计值为450kt/a,并已完成生产达20多年,在深度上的延即将达到原设计的露天境界,其煤质优良。吕合露天煤矿安全、高质量地生产对整个云南省的煤炭生产来说意义重大,为实现持续的安全、高产煤炭生产,应严格控制煤矿的安全措施。据相关专家对吕合露天矿的安全分析可知,在吕合露天矿的东侧,存在大范围的滑坡,在滑坡体内含有大量因地质构造而形成的滑动面,为对滑坡体的滑动进行控制,应进行科学的分析及实施有效的维护措施,稍有不慎将会导致边坡滑移及塌方的事故的发生,如在2011年4月15日的15点30分许,由于在矿坑出现塌方,造成1名工人被埋的事故发生,由于事故处理及时,该工人顺利被救出,并被送往医院救治,经过救治已脱离了生命危险,在消防队员对矿坑内的气体完成检测后,为防止矿坑再次发生垮塌,救援人员使用钢条作为支撑,将木块搁置在钢条上,以防护较危险的矿坑口。虽然这次发生塌方的事故并不十分严重,但这对我们来说应该是一个安全的警示,是专家分析的边坡危险的一种体现。为避免类似的边坡滑移及塌陷的灾害再次发生,笔者认为应首先进行地质特点的分析计算,在此基础上有的放矢地采取综合治理措施,使边坡滑动得到一定控制,维持边坡的稳定状态,减少边坡事故的发生次数,进而减小因边坡失稳造成的经济损失,使露天矿安全、高效生产。下面将对吕合露天矿的地质及滑坡灾害进行分析,并最终提出露天矿边坡滑坡的综合治理措施。
二 地质及水文分析
(一)地质及水文分析
吕合露天煤矿的所在区域的基底是中生代上珠罗系红层,岩性紫红色细砂岩,其上是新老第三系煤系地层及第四系近代坡积、残积及冲积层。其中,第三系煤系地层是新第三系,其含有褐煤达12层,并按 来表示,而 的两层的厚度较大,且其分部的范围较广,占到了整个勘探区总的储量的68.67%,在新三系N 的中部的 之间的煤层中存在厚度达几米到几十米的隔水层,隔水层的上部为浅水层,而隔水层的下部则为承压水层;第四系疏松层中,砾石及细砂层内含有大量的潜水,虽有一定量的泉水出露,但由于其厚度较小,且分布不均匀,故对露天开采影响甚微。
(二)总结分析结果
由上述的地质及水文分析可知,在该区域内除需要对第三系的上部及下部的含水层注意以外,其它的各层影响甚微。从含水层的角度出发,可认为水量越小,其渗透系数就越小,疏干的效果就越不好,在煤的开采过程中,就应严格进行排水。还是以长坡露天矿作为例子来说明,在长坡露天矿区内有一条由北向南穿过采场的季节性河流―白衣河,该河的河床断面为5.62m ,对上游的五个自然村落及下游的两个自然村落的交通通道及农田灌溉起到联接的作用,最大流量为40m /s,最大的洪峰流量为23 m /s,为改善矿区的安全状况,矿山从2005年的8月份开始对白衣河实施四期的改河工程,在2005年至2008年之间,矿山公司共投资两千万元用于河道的改移与河道加固处理。但河道由于受到在长坡露天坑段出现断层及已废弃采空区的影响,每当雨季来临,采空区及河道附近的积水都会发生沿煤层含水层及裂缝发生渗漏的事故发生。在2008年进行“三防”的检查时,发现在河道的许多位置出现裂隙变形,在发现后及时进实施了铺设塑料布及加固河堤的处理措施,但该处理方式效果并不十分明显,随着时间的推移,在河道的上部台阶及河道下部的多个台阶上都出现了大范围的滑动,其发生滑动的滑体面积达95000m 之多,并且在河道下部的多个台阶上出现较为严重的渗水漏水现象,情形十分的危急。河道一旦发生断裂决堤,则会严重危及矿区的生产设备及工作人员的人身安全,甚至会导致矿坑停产及下游灌溉系统瘫痪的不良后果。
三 滑坡灾害的分析
在吕合露天煤矿发生的滑坡属于平面滑动面所形成的平面滑坡,在矿区可清晰地看到滑动面与坡面的斜交线,即从左向的深处延伸,在土体、均质岩体及散体结构岩体中较为常见。
水对边坡的力的作用是露天矿东侧发生滑坡的主要原因。通常地表会存在大量的大小不同的裂隙,即使位于煤层的上下部的地层具有良好的隔水层,但不能完全避免雨水由裂缝渗入各岩层的现象发生,这样便在岩层中形成净水压力、动水压力及浮托力,在此三个力的作用下,岩土的滑动体将被推出。下面将逐一介绍各个力确定及作用。
1 静水压力:
静水压力是指位于岩体裂隙中的地下水对裂隙两侧的岩壁所产生的水压力。总压力的计算公式为:
其中, 表示水的密度, 表示张裂隙充水深度,取80m。
所确定的静水压力的作用方向是与裂隙壁垂直,作用于 下的三分之一处,对边坡的破坏起到推动作用,是造成边坡滑动的作用力之一。
2 动水压力或渗透力:
当土体或破碎岩体中的地下水发生流动时,会与土颗粒或岩石碎块发生摩擦,使地下水受到摩阻力,而土颗粒或岩石碎块则会受到来自流动的地下水的反作用力,这种反作用力就是动水压力或渗透力,其作用的方向是水体的流动方向,作用力的数值大小与水受到的土颗粒或岩石碎块的摩阻力以致。在计算动水压力时,不进行每个土颗粒或岩石碎块的动水压力计算,而是计算作用于每个单位土岩体积内的所有的土颗粒或岩石碎块上的动水压力的总值,即动水压力是一种体积力。
3 浮托力:
浮托力是指,当位于裂隙中的水体沿发生破坏的破坏面向下持续流动时,当流到坡脚并流出坡面时,会在该坡面上产生水的作用力。
4 水对边坡岩体的物理化学破坏:
1)物理作用:
水在破坏面会成为一种介质,使土颗粒或碎块与裂隙面的摩擦系数下降,加剧了滑动的破坏程度。
2)化学作用:
岩体与水之间会发生化学作用,即岩体在水的作用下,发生水化作用及脱水作用,进而使矿物体积不断发生膨胀或收缩,造成岩体发生松散或破碎。
(二)地质构造原因:
在东侧存在断层,从而形成边坡的滑动面,构成了滑坡的基础条件。
(三)白衣河改道:
在东侧改道后,使得岩土体发生断裂,为水体渗入岩土内提供了有利条件。
四 综合治理措施
(一)防地表水发生渗透:
1 修筑防洪沟:
在雨季到来前,应根据实际的气候条件及矿场实地情况确定防洪沟的修筑方案,以及时地拦截地表水,减少坑内及露天边坡的渗透水量。
2 地表处理:
除了修筑防洪沟外,还可采取运用黏土对地表进行地表裂缝封堵的办法来减弱地表水的渗透,可有效防止水进入岩体的含水层及裂隙,进而有效防止滑坡的出现。但不可采取注浆的方法来封堵裂缝,注浆法会使裂隙处的水镜压力增加,反而使边坡的内推力增加,起不到稳定边坡的作用。
(二)治理河道:
河道的现状是,由于河道水量充足,且长期被用于农田灌溉,使得其在每年的雨季易出现洪水泛滥的现象,对吕合露天矿的危害巨大。为解决这一潜在危害,应选择实施将河水通过穿山体的隧道排出的改河道工程,使吕合露天边坡不再受到洪水的影响。该河道工程应选在河道水量较少的旱季,以便于工程的建设。
(三)削坡减载:
1 理论分析:
在进行削坡减载的应用前,应首先进行削坡减载的“试验”,一般试验在松散细砂岩体中完成,并按照规定的计算方式,对沙体的侧压力F、三角形坡体线载荷Q及台阶边坡角 进行确定。
2 削坡减载的应用:
在完成以上的理论分析后,将高台阶分为多台阶进行修筑,不仅可以增加台阶坡面角,还可提高边坡的整体稳定性。在对第四系及第三系表土地层的边坡处理时,就采用了削坡减载的方法,工程效果明显。并结合吕合露天煤矿所发生的滑坡状况,对河堤的上部台阶时时乐削坡减载处理,以减小上部的压力,并在存在安全隐患较多的河道部分实施了加固防渗的综合处理措施。并采取削坡荷载的方法对东侧发生的滑坡进行加固。选取20米的台阶高度排土,其坡面角维持在45度。把台阶分成10米,台阶坡面角可提高至65度,从而提高整个台阶的边坡角,使剥采比下降,利于煤炭资源的回收。
边坡治理范文6
关键词:边坡工程 稳定性 治理方法
Abstract: the prevention and control of the slope slide is a very difficult task, on the slope stability analysis and treatment technology further research is of great significance. This is first discusses the stability of slope engineering analysis and treatment technology research significance, introduces the analysis of stability of slope engineering some commonly used method, and puts forward the slope engineering treatment countermeasures.
Key words: the slope engineering stability management method
中图分类号: U213.1+3 文献标识码:A文章编号:
引言
斜坡类地质灾害和危险边坡是深圳地区当前防治工作的两大重点,深圳市危险边坡主要分布在城市建设区、交通运输沿线,主要为修建房屋建筑在山体坡脚开挖、切坡、回填,修筑交通运输工程及采石取土形成的建筑边坡。在以往的城市建设中形成大量危险边坡,而危险边坡是发生滑坡、崩塌等斜坡类地质灾害的主要地段。斜坡类地质灾害集中在汛期突发性强且不易避险,虽单点规模小,但由于深圳地区经济发达,人口密集,极易造成人员伤亡及财产损失。因此,人们有必要对于危险边坡稳定性开展的研究,其目的在于通过对边坡稳定性的分析和评价,为实际工程提供合理的边坡结构,以及对具有破坏危险的边坡进行人工处理,避免滑坡出现造成的灾害和损失,因此有必要对边坡稳定性进行分析,并提出相应的处治对策,因此,边坡的稳定性研究也成为工程项目中一项重要课题。
1 边坡工程稳定性分析
1.1 边坡稳定性的影响因素 ①地质构造。地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区,往往岩体破碎、沟谷深切,较大规模的崩塌、滑坡极易发生。②岩体结构。不同结构的岩体,物理力学性质差别很大,边坡变形破坏的性质也不同。③风化作用。边坡岩体,长期暴露在地表,受到水文、气象变化的影响,逐渐产生物理和化学风化作用,出现各种不良现象。当边坡岩体遭受风化作用后,边坡的稳定性大大降低。④地下水。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,使坡体的有效重力减轻;水流冲刷岩坡,可使坡脚出现临空面,上部岩体失去支撑,导致边坡失稳。⑤边坡形态。边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说,坡高越大,坡度越陡,对稳定性越不利。⑥其他作用。此外,人类的工程作用、气象条件、植被生长状况等因素也会影响边坡的稳定性。
1.2边坡防护与加固的必要性
该边坡为一顺向坡,坡体岩质软弱,而且边坡岩体节理、裂隙、发育,岩体松动变形导致节理、裂隙张开,在有集中性降雨的情况下,地表水大量下渗,将恶化岩体的力学性质,促使边坡向不利于稳定的方向发展变化。削坡后边坡的工程状态处于极限平衡状态,必须对边坡进行加固和防护处理。
2边坡稳定性的分析方法
2.1工程地质分析法
该方法是早期研究边坡稳定性的一种主要方法,是工程技术人员在从事大量生产实践活动和资料调查基础上积累的经验方法。针对某种边坡,拟定边坡稳定的坡脚值,将影响边坡稳定性的因素作一些对比分析,采用类比地质条件的稳定边坡值。
如砾石路堑边坡可以采用工程地质分析法确定边坡坡度,参考当地自然山坡或人工边坡,以及边坡的相关地质构造、水文地质条件等情况,选择合适的稳定边坡值,也可以采用岩石力学的方法进行分析验算。
2.2边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态,以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析 计算 的主要方法,也是工程实践中应用最多的一种方法。
2.3边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料,以岩土体天然结构为工程结构,或以堆置物为工程材料,以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性,天然边坡尤为突出,因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用,而且作用强度不一,且又错综复杂,致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法,可靠指标法,统计矩法以及随机有限元法。
2边坡工程治理技术
2.1抗滑桩作用原理及设计原则
抗滑桩并不直接承受外荷,而是由于桩周土体在自重或外荷发生变形或运动而受到影响,因而属于被动桩一类。桩的抗滑稳定作用来自两个方面:①桩的表面摩阻力,它将土体滑动面以上的部分土重传至滑动面以下,从而减少了滑动力;②桩本身刚度提供的抗滑力,它直接阻止土体的滑动。国内外计算桩抗滑力的主要方法有港工地基规范法,在港工码头设计的整体稳定性验算中应用较为广泛;丹麦的汉森法;沈珠江的绕流阻力法,虽然理论推导比较严谨,但由于未考虑土对桩的协同作用,计算结果偏小;基床系数法,即把桩看成是弹性地基上的梁,应用文克尔假定计算桩的水平抗力。本文所采用的计算方法为“m”法。即此时土抗力模数K=mx。
抗滑桩一般属于挖孔(钻孔)就地灌注桩,水泥砂浆的渗透无疑提高桩周一定厚度地层的强度,加上孔壁粗糙,桩与地层的粘结咬合十分紧密,在滑动面以上推力作用下,桩可以把超过桩宽范围相当大的一部分土层抗力调动起来,同桩一起抗滑。这种桩-同作用的效能是其他许多被动承受荷载的支挡建筑物难以媲美的。
抗滑桩的作用原理及功能要求设计应满足以下原则:①整个滑坡体具有足够的稳定性。即抗滑稳定安全系数满足设计要求,保证滑体不越过桩顶,不从桩间挤出;②桩身要有足够的强度和稳定性。桩的断面和配筋合理,能满足桩内应力和桩身变形的要求;③桩周的地基抗力和滑体的变形都在容许范围内;④抗滑桩的间距、尺寸、埋深等都比较适当,保证安全,方便施工,并使工程量最省。
抗滑桩的平面位置和间距一般应根据滑坡的地层性质、推力大小、滑动面坡度、滑坡厚度、施工条件、桩截面大小以及锚固深度等因素综合考虑。滑体下部滑动面较缓。下滑力较小或系抗滑地段,经常是设桩的好位置。实践表明,对地质条件简单的中小型滑坡,宜在滑体前缘设1排抗滑桩,布置方向与滑体滑动方向垂直或接近垂直。对于轴向很长的多级滑动或推力很大的滑坡,宜设2排或3排抗滑桩分级处治,或下设挡土墙联合防治。抗滑桩的间距受许多因素的影响,它的合理与否直接关系到抗滑桩的成败。桩距过大,土体可能从桩间挤出,桩距过小则增加投资并影响工期。桩的合理间距应使桩间土体刚刚形成土拱的状态,保证滑坡土体的稳定,抗滑桩的间距一般为桩径的2~4倍。
2.2 注浆加固技术
注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙,以改变注浆对象的物理力学性质,从而满足各类土木建筑工程的需要;注浆加固技术的成败与工程问题、地质问题、注浆材料和压浆技术等直接相关,如果忽略其中的任何一个环节,都可能造成注浆工程的失败。工程问题、地质特征是灌浆取得成功的前提,注浆材料和压浆技术是注浆加固技术的关键。
3工程实例应用
深圳某厂边坡治理工程,边坡高58米,治理前大面积滑坡急需进行防护与加固治理。根据场地工程地质、水文地质条件,从安全性、适用性、耐久性及经济等角度出发,设计采用人工挖孔桩+锚索+毛石挡墙+土钉墙+浆砌片石多种治理技术结合治理,边坡支护安全等级达到二级,取得良好的治理效果。
边坡滑坡现状图边坡治理后
边坡治理后
4结语
本文对常用边坡工程的处治措施进行了初步探讨,指出了常用边坡工程处治措施的适用性,然而随着工程建设规模的不断增大,边坡高度增高,复杂性增大,对边坡处治技术的要求也越来越高。可以预见,随着 科学 技术的发展,边坡处治技术将得到进一步的发展,并逐步趋于完善。
参考文献
1彭小云,张婷,秦龙.高陡边坡稳定性的影响因素分析[J].高陡边坡稳定性的影响因素分析.2002.
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