高填方边坡的不稳定性因素及治理措施探究

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2.5气候条件
根据以往的理论研究和实践证明,气候条件对于高填方边坡的稳定性影响也十分显著,如温度变化、降雨等,尤其是降雨天气,雨水渗入到坡体内部,高填方边坡吸收雨水容重增加,粘聚力和内摩擦角会降低,土体物理学性质也会下降,导致了边坡稳定性降低。除此之外,降雨会导致高边坡地下水位上升,孔隙水压力由静止变为运动,进而造成失稳。降雨的特征、降雨量以及降雨时长都会对高填方边坡的稳定性造成影响。除此之外,边坡自身的类型,土体的渗透性以及所在地区的地形条件、地质地貌特征都会在一定程度上影响高填方边坡的稳定性。
图1 A高填方边坡项目滑坡坡面网格模型
3.高填方、剥蚀中-浅丘地貌,根据设计要求,高填方边坡填筑高度为90m,填方量约为330万方。该项目施工所处缓倾顺向坡地带,且最高填方高度高达90m,截至目前,A高填方边坡项目出现了多次滑坡、沉降变形的问题,对附近居民的生命和财产安全造成了一定的威胁。通过对A高填方边坡项目坡面进行模型分析,并进行网格划分,得出如图1所示的模型。
1.3滑坡
在高填方土质边坡或泥质边坡中,滑坡是常见的地质灾害。高填方边坡的斜坡面岩体受到自重作用,会沿着一定的软弱结构面缓缓向下移动,发生剪切破坏。在这个破坏的过程中,首先是发生蠕动形变,慢慢发展成滑动破坏,随着时间的推移会逐步稳定。
1.4滑塌
高填方边坡中,会偶然突发性的出现滑塌现象,高填方边坡在开挖和填筑的过程中,由于堆载导致斜坡出现滑移和塌落现象。
2.1地质因素
在分析高填方边坡稳定性因素上,岩土原因、岩土体的地质构造以及物理学性质统一归类为地质因素,高填方边坡稳定性随着条件的增加而变化。同时,岩层的结构面与坡面呈现出来的关系也会对边坡稳定性造成影响。高填方边坡由于是土体回填,填土体与岩层面的角度为垂直时,稳定性最好。除此之外,还需要考虑到填土体材料的混合型和复杂性,岩土体的重量、内摩擦角以及粘聚力等地质因素都会影响到高填方边坡的稳定性。
高填方边坡的不稳定性因素及治理措施探究
摘要:随着经济发展和社会进步,对各类工程建设的质量和安全提出了更高的要求。高填方边坡高陡、填料短期固结效果不佳,容易引发滑坡、泥石流等诸多安全事故,本文详细阐述了高填方边坡失稳的破坏形式,引入实际工程案例,分析高填方边坡稳定性的影响因素,并提出高填方边坡的防治措施。
关键词:高填方边坡;失稳;影响因素;治理措施
1.高填方边坡失稳的破坏形式
1.1雨水冲刷破坏
在干燥环境中,高填方边坡的自身强度能够满足实际工程建设的要求,但是当降雨集中,雨水冲刷会降低高填方边坡的强度,尤其是雨水浸泡会降低高填方边坡内部粘聚力,进而出现侵蚀、坡面破坏。
1.2坡面剥落掉块
高填方边坡施工完毕后,受长时间风化、侵蚀的影响,加上高填方边坡自重作用,高填方边坡会出现自上而下的滑动趋势。在这些因素的影响下,高填方边坡岩土体会沿着坡面向下滚落。尽管这种现象对高填方边坡的稳定性影响可以忽略不计,但是常年日积月累滚落的土块会在坡脚堆积,导致坡脚凹陷,此时就会对高填方边坡的稳定性造成影响。
1.5泥石流
高填方边坡发生泥石流所造成的破坏较大,通常发生在突发性的强降雨、降雪天气或者其他自然灾害所导致的山体滑坡。泥石流发生时会夹带很多泥沙和石块,会对周边人们生命和财产造成巨大的危害。
2.高填方边坡失稳的影响因素
对于高填方边坡而言,稳定性的影响因素非常多,不仅仅有内在的,还有外在的因素。内在因素包含了边坡的形态、填土的岩土体类型和力学特性等,而外在的因素主要是指气候条件、植被的覆盖率、地震作用等因素。在高填方边坡稳定性影响的因素中,影响最为明显的为内部因素,但是加上外部因素的影响,高填方边坡的破坏形式会加速,也会更加明显,这是因为高填方边坡内部发生的变形是一个长期缓慢的过程,高填方边坡内部不发生变形破坏,没有外部因素的影响,边坡变形将不需要进行加固治理。因此,在对高填方边坡失稳的因素分析中,不仅仅要分析高填方边坡失稳破坏的内部因素,同时还要分析外部因素,这是一个多种因素共同作用的结果。
2.3动力作用
高填方边坡由于受到自身重力的影响,一般情况下会处于稳定状态,但是一旦发生诸如地震的地壳活动,会引发震动,导致边坡的稳定性会受到破坏,主要原因在于在震动时,边坡上回形成一种动荷载,边坡的受力形式发生了变化,进而导致了内部应力发生了变化,出现失稳的状态。日常生活中常见的动力荷载如地震或者大型爆破等。
2.6人类工程活动
随着经济的发展,人类的社会活动越来越频繁,也开始借助大肆地改造自然,高填方边坡的工程项目越来越多。在这些高填方边坡中,如果对坡脚进行过度开挖,会导致坡脚的结构出现破坏,并导致整个高填方边坡出现失稳破坏。除此之外,边坡的开挖方式和速度也会影响到高填方边坡的稳定性,如在施工过程中,将开挖的弃土堆积在边坡顶部,堆积的土方量过大,可能会产生高于自身强度的边坡下滑力,并引发失稳破坏的情况。除此之外,地下建筑物施工过程中的开挖也会在一定程度上影响到高填方边坡的稳定性,如开挖隧道的过程中,使用爆破振动或者大型机械的振动都会对边坡的内部结构造成影响。因此,在进行这些项目施工的过程中,要加强对高边坡的监测,一旦出现异常立即停止施工进行边坡加固处理。
2.4地下水
对高填方边坡稳定性造成影响的地下水因素,主要来源于动静水压力、软化作用和冲刷作用。高填方边坡的稳定性受到了边坡土体的物理学性质影响较大,地下水作用会改变土体的弹模、粘聚力以及内摩擦角力学性质等,容重增加,进而导致了边坡稳定性的降低。同时,高填方边坡的稳定性受到岩层结构面的影响最大,而地下水的作用容易导致边坡内部的岩层结构发生变化,容易导致结构软弱面流失,长期在地下水的影响下,边坡内部会形成渗水通道,边坡内部的岩层结构被削弱,稳定性会降低,另外在水的作用下,在坡脚处强度会降低,可能一开始会发生失稳破坏,并逐步导致高填方边坡发生失稳。
2.2边坡形态
高填方边坡形态是影响边坡稳定性的关键因素之一。主要通过对边坡长宽高和平面剖面的形态以及所处的临空条件而对稳定性造成影响。通常来说,高填方边坡越长,坡度越缓就越稳定,边坡越短且直则稳定性差。除此之外,平面处于凹形的稳定性要高于凸形的稳定性,张力会在边坡处于最不利形态时出现,并形成张拉裂缝,加大了坡脚处的剪应力,高填方边坡的稳定性会随之降低。