论文发表:边坡治理技术探析__墨水学术,论文发表,发表论文,职称
所属栏目:农业环境论文范文发布时间:2011-02-25浏览量:205
副标题#e#摘要:本文就边坡治理各种方法进行了总结归纳,并分析了各种边坡治理的优缺点,为边坡治理提供了一定的参考。
关键词:边坡;边坡治理;边坡稳定
边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类生存的重要环境。目前工程中可供采用的边坡处治措施很多,但归纳总结起来主要有如下几类:坡率法和减重法、支挡、加固、防护、排水等五类。
一、坡率法与减重法
放缓边坡是边坡处治的常用措施之一,通常为首选措施,它的优点是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致,通过削坡,削掉一部分边坡不稳定岩土体,使边坡坡度放缓,稳定性提高。
在边坡支护设计中,如果是通过控制边坡的高度和坡度而无须对边坡进行整体加固就能使边坡达到自身稳定的边坡设计方法,通常称之为坡率法。其是通过控制边坡的高度和坡度,使边坡对所有可能的潜在滑动面的下滑力和阻滑力处于安全的平衡状态。一般的简单岩土边坡(非滑坡),如果不受场地限制,总可以满足边坡稳定的要求,因此常被大量采用,工程中又称削坡(或刷坡)。
由于坡率法是一种比较经济、施工方便的边坡处理方法,所以其在公路路堑边坡、填方路堤边坡中广泛使用,是适用于岩层、塑性粘土和良好的砂性土中并要求地下水位较低,放坡开挖时有足够的场地。坡率法可分别与砂袋堆码、锚钉边坡、锚板支护等方法联合应用,形成组合边坡。
减载的概念则是针对滑坡处治而提出来的,它是减轻滑坡致滑段的滑体超重部分,以减小滑体的下滑力,使得滑坡趋于稳定。显然它与坡率法有着本质的区别,不同于一般的边坡削坡。因为减重的目的是使滑坡稳定,被减去的土体位于滑坡的致滑段(一般在滑坡的中上部);如果将滑坡下部的阻滑部分削去,则会加剧滑坡的发展。在滑坡处治技术上,与减载相对应的另一种技术称之为堆载阻滑,它是通过在滑坡的阻滑段(一般在滑坡的下部)堆载来提高滑坡的阻滑力以使滑坡处于稳定的方法。
减重是在滑坡后缘挖除一定数量的滑体而使滑坡稳定下来,因而它适用于推动式滑坡或由塌落形成的滑坡,并且滑床要上陡下缓,滑坡后缘及两侧的地层稳定,不致因刷方而引起滑坡向后或向两侧发展。与减重相对应的堆载阻滑技术则主要适用于牵引式滑坡,同时应注意堆载不要引起次一级的滑面。
在一般情况下,滑坡减载和堆载阻滑都只能减小滑体的下滑力或增大阻滑力,不能改变其下滑的趋势,因此它们常与其它整治措施配合使用。
另外,如果滑坡是局部的、规模不大、深度也不厚,则可考虑开挖处理,将不稳定的岩土体加以挖除,以求彻底解决这个隐患。但必须注意,在开挖以后边坡稳定性和表面覆盖条件发生了变化,因此要研究是否会产生新的滑坡,引起所谓连锁反应。
二、支挡
支挡(挡墙、抗滑桩等)是边坡处治的基本措施,对于不稳定的边坡岩土体,使用支挡结构对其进行支挡,是一种较为可靠的处治手段。它的优点是可以从根本上解决边坡的稳定性问题,达到根治的目的。
(l)抗滑桩技术
边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似,但主要承受的是水平荷载。
抗滑桩按材质、成桩方法、结构类型等不同的分类方法有不同的类型。不同类型的桩基有不同的特点和使用范围。木桩是最早采用的桩,其特点是就地取材、便于施工,但桩长有限,桩身强度不高,一般用于浅层滑坡的处治、临时工程或抢险工程。钢桩的强度高,施工容易快速,接长方便,但受桩身断面尺寸限制,横向刚度较小,造价偏高。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材,桩断面刚度大,抗弯能力高,施工方式多样,其缺点是混凝土抗拉能力有限。
抗滑桩的施工采用打入时,应充分考虑施#p#副标题#e#工振动对边坡稳定的影响,一般是全埋式抗滑桩或填方边坡可采用,同时下卧地层应有可打性。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩,机械钻孔速度快,桩径可大可小,适用于各种地质条件;但对地形较陡的边坡工程,机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济,但速度慢,劳动强度高,遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外,桩径较小时人工作业面困难。
单桩是抗滑桩的基本型式,也是常用的结构形式,其特点是简单,受力和作用明确。当边坡的推力较大,用单桩不足以承担起推力或使用单桩不经济时,可采用排桩。排桩的特点是转动惯量大,抗弯能力强,桩壁阻力较小,桩身应力较小,在软弱地层有较明显的优越性。有锚桩的锚杆可用钢筋锚杆或预应力锚索,锚杆(索)和桩共同工作,改变桩的悬臂受力状况和桩完全靠侧向地基反力抵抗滑坡推力的机理,使桩身的应力状态和桩顶变位大大改善,是一种较为合理、经济的抗滑结构。但锚杆或锚索的锚固段需要有较好的地层或岩层,对锚索而言,更需要有较好的岩层以提供可靠的锚固力。
抗滑桩群一般指的是横向2排以上,纵向2列以上的组合抗滑结构,类似于墩台或承台结构,它能承担起更大的滑坡推力,可用于特殊的滑坡处治工程或特殊用途的边坡工程。
(2)抗滑挡土墙技术
抗滑挡土墙是目前整治中小型滑坡中应用最为广泛而且较为有效的措施之一。根据滑坡的性质、类型和抗滑挡土墙的受力特点、材料和结构的不同,抗滑挡土墙又有多种类型。
采用抗滑挡土墙整治滑坡,对于小型滑坡,可直接在滑坡下部或前缘修建抗滑挡土墙,对于大中型滑坡,抗滑挡土墙常与排水工程、刷土减重工程等综合整治措施联合使用。其优点是山体破坏少,稳定滑坡收效快。
抗滑挡土墙与一般挡土墙类似,但它又不同于一般挡土墙,这主要表现在抗滑挡土墙所承受的土压力的大小、方向、分布和作用点等方面。一般挡土墙主要抵抗主动土压力,而抗滑挡土墙所抵抗的是滑坡体的剩余下滑推力。一般情况下滑坡的剩余推力较大,对于滑体刚度较大的中厚层滑坡体压力的分布图形近似于矩形,推力的方向与滑移面层平行;合力作用点位置较高,位于滑面以上1/2墙高处。因此,一般情况下,滑坡推力较主动土压力大。有时为增强抗滑挡土墙底部的抗滑阻力,将其基底做成倒坡,或锯齿形;而为了增加抗滑挡上墙的抗倾覆稳定性和减少墙体的材料用量,有时在墙后设置1-2m宽的衡重台或卸荷平台。
抗滑挡土墙的主要功能是稳定滑坡。因滑坡型式的多种多样,滑坡推力的大小也因滑坡的型式、规模和滑移面层的不同而不同。抗滑挡土墙结构的断面形式应因地适宜而采用和设计,而不能像一般挡土墙那样采用标准断面。
抗滑挡土墙适用于多种类型的滑坡,尤其对于由于斜坡体因前缘崩塌而引起的大规模滑坡,会起到良好的整治效果。但在修建抗滑挡土墙时,应尽量避免或减少对滑坡体前缘的开挖,必要时,可设置补偿性抗滑挡土墙,在抗滑挡土墙与滑坡体前缘土坡之间填土。
三、加固
(l)注浆加固:当边坡坡体较为破碎、节理裂隙较发育时,可采用压力注浆这一手段对边坡坡体进行加固。浆液在压力作用下,通过钻孔壁周围切割的节理裂隙向周围渗透,对破碎边坡岩土体起到胶结作用,形成整体;此外砂浆柱对边坡岩土体起到螺栓连接作用,达到提高坡体整体性及稳定性的目的。它可对边坡进行深层加固。
(2)锚杆加固:当边坡坡体破碎,或边坡地层软弱时,可打入一定数量的锚杆,对边坡进行加固,锚杆加固边坡的机理相当于螺栓的作用,它是一种中浅层加固手段。
(3)土钉加固:对于软岩或土质边坡,可向坡体内打入足够数量的土钉,对边坡起到加固作用,其机理类似于群锚的作用。与锚杆相比,土钉加固具有“短”而“密”的特点,是一种浅层边坡#p#副标题#e#加固技术,两者在设计计算理论上有所不同,但在施工工艺上是相似的。
(4)预应力锚索:加固当边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深时,预应力锚索是一种较好的渗层加固手段。
四、防护
边坡防护包括植物防护和工程防护。
(1)植物防护:植物防护是在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物,通过植物根系发育,起到固土,防止水土流失的一种防护措施,一般适用于边坡不高、坡角不大的稳定边坡。植被生态护坡的研究在发达国家起步较早。在中世纪,法国、瑞士的运河河岸就采用栽植柳树的方法来防护,17世纪,日本将铺草皮的方法应用于处治荒山,美国于1936年在南加利福尼亚州的AngelesCrest公路边坡处治中就采用枝条篱墙进行防护。生态护坡技术在国内发展较晚,近年来随着高速公路的迅猛发展、人们对生态环境的重视及其自身的优越性,生态护坡技术在国内得到了较好的发展,基本上现在边坡处治都会或多或少采用一些生态绿化措施。
现阶段,国内外生态植被常采用的施工工艺有液压喷播、OH液植草护坡、土工网植草、蜂巢式网格植草护坡、厚质基材法、人工种草及平铺草皮等工艺。
(2)工程防护包含砌体封闭防护、喷射素混凝土防护、挂网锚喷防护。
五、排水
(l)截水沟
为防止边坡坡体以外的水流进入坡体,对坡面进行冲刷,影响边坡稳定性,通常在边坡外缘设置截水沟,以拦截坡外水流。
(2)坡内排水沟
除在边坡外缘设置截水沟外,在边坡坡体内应设置必要的排水沟,使降水能尽快排除坡外,避免对边坡产生不利影响。
参考文献:
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