高芳芳
(四川大學(xué)錦城學(xué)院,四川 成都 611731)
我國的國土面積比較廣,眾多山區(qū)坡腳地帶有許多的建筑工程需要對斜坡抗滑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的地質(zhì)分析工作。斜坡地表一般在受到物理化學(xué)風(fēng)化、構(gòu)造作用及重力作用的影響下,斜坡體結(jié)構(gòu)破碎,在山體中下部堆積大量各種成因的松散層,其穩(wěn)定性較差,許多工程活動常常引發(fā)滑坡或者崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,人們需要對斜坡抗滑結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)的分析,來減少這種災(zāi)害的發(fā)生。
斜坡從通俗的意義上來講,就是指地殼表面上一切具有側(cè)面臨空面的一種地質(zhì)體,是較為廣泛分布的一種地形地貌形式,并且按照它的成因可以分為自然斜坡和人工邊坡。人工的邊坡則是指由人類的活動而形成的基坑邊坡,或者是露天礦邊坡以及水利水電工程中的渠道等等。在斜坡巖土體有較為明顯的變動和運(yùn)動跡象時,我們就可以稱之為斜坡的變形破壞。因為斜坡變形破壞,和它造成不良的地質(zhì)環(huán)境,都會對人類的生存和物質(zhì)生產(chǎn)帶來比較嚴(yán)重的影響,特別是區(qū)域性的崩塌和滑坡現(xiàn)象,都會引發(fā)生態(tài)環(huán)境的失衡問題,這對人類的生存來說都是十分不利的。
一般的斜坡都會有它應(yīng)力場的基本特征,多形成后會引起斜坡臨空面周圍卸荷回彈,并且在坡面附近造成應(yīng)力重分布,而且常常伴隨著以下特點。第一,最大的聽力會接近于平行臨空面,而它的最小重力則會與坡面形成正交。第二,坡腳剪應(yīng)力集中形成剪應(yīng)力的增高帶,而坡頂則會出現(xiàn)拉應(yīng)力的狀況。第三斜坡的最大剪應(yīng)力跡殘也會由原來的直線演變成為近似于圓弧的線條,并且向臨空面凹陷。第四,當(dāng)出現(xiàn)斜坡時,它的坡面的實際徑向壓力則會為零,斜坡會遠(yuǎn)離斜面坡的巖體內(nèi),它的低應(yīng)力也會逐漸的恢復(fù)狀態(tài)。對斜坡巖體產(chǎn)生影響的主要因素是以下三點:首先是原始的應(yīng)力影響,在原始應(yīng)力狀態(tài)中,它的水平剩余應(yīng)力大小也會對坡體應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生較為顯著的影響,它不僅僅會使主應(yīng)力的極限分布形式會與之前有所不同,同時也會較為明顯的是使各力值的大小改變,這種影響對坡腳應(yīng)力集中帶集中帶以及張力帶的影響尤其嚴(yán)重。第二則是坡形的影響,雖然坡高并不會改變應(yīng)力等值的圖像,它的坡內(nèi)各處應(yīng)力值都會隨著坡高的增大而不斷的增大。對于坡形來說,坡腳會較為明顯的改變應(yīng)力分布的圖像,并且隨著坡腳變陡,它的張力帶的范圍也會不斷的擴(kuò)大,坡角應(yīng)力集中帶最大剪應(yīng)力值也會隨著坡腳的張力的范圍擴(kuò)大而隨之增高。坡底的寬度對坡形也有一定的影響,坡腳的最大剪應(yīng)力會隨著底寬的縮小而不斷的增高。
對于斜坡來說,它通常會以滑坡和落石的復(fù)合方式,對人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生一定的危害,而人們對它的分析方式主要有兩種。第一就是當(dāng)不穩(wěn)定的斜坡發(fā)育于堆積層內(nèi)時,它的坡地物質(zhì)結(jié)構(gòu)寬松,在不斷的受人工開挖的影響時,如果當(dāng)年的降雨過大,則會產(chǎn)生滑坡或者是失穩(wěn)破壞。第二,由于斜坡上崩坡積層結(jié)構(gòu)松散,則會有塊石和孤石分布在表層,且并未嵌入該土層之中,所以在外力的作用下,則會非常容易的形成落石。落石的問題對人類的生活和生命財產(chǎn)安全都會有非常大的影響,經(jīng)常會發(fā)生車輛受到山頂落石滑落導(dǎo)致的交通事故問題。
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著很多不同的原因,當(dāng)斜坡形成30度到40度的坡度時,地形的落差就會比較大了,這個時候地形地貌的條件組合是非常有利的,它會導(dǎo)致斜坡上組成的物質(zhì)有比較大的重力勢能差,而這些重力勢能差的形成,則會對坡體物質(zhì)的滑落提供了許多的動力,再加上降水豐富,雨水的沖刷也會對斜坡上的物質(zhì)提供動力導(dǎo)致滑坡。第二是人為的因素,高山峽谷地區(qū)的地勢都是比較陡峻的,如果受到了工程建設(shè)開發(fā)切坡的情況則會對坡體的物質(zhì)滑動,提供出較大的滑移空間,導(dǎo)致滑坡問題的發(fā)生。
對這些不穩(wěn)定的斜坡現(xiàn)狀,我們?nèi)绻谏厦孢M(jìn)行相應(yīng)的工程建設(shè)時,則需要進(jìn)行許多的地質(zhì)分析和研究工作。要查明斜坡體的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件特征,并考慮降雨及地震因素的影響,提出各地層合理的物理力學(xué)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上分析斜坡失穩(wěn)的原因,并采取合理有效的防治措施:首先要進(jìn)行錨固工程,斜坡的坡體物質(zhì)主要都是些松散的石塊,要對該地區(qū)進(jìn)行錨固工程,來防止碎化石土內(nèi)空隙過大,造成的局部架空現(xiàn)象,但是有許多的錨固工程,施工難度比較大,容易造成失敗,所以需要采取比較小的錨固力,進(jìn)行多排錨的方法。第二是要進(jìn)行回填反壓工作,多治理工作時,回填反壓治理工程是一項經(jīng)濟(jì)實用的治理工程措施,因為斜坡的坡面坡度比較大,采取中后部填反壓的方法可以在一定程度上可以使坡面的穩(wěn)定性提高。第三是攔擋工程,根據(jù)對斜坡的地形特點以及斜坡的特征進(jìn)行相關(guān)的分析,我們可以采取一些適宜的難的工程措施來對斜坡進(jìn)行穩(wěn)定加固,這種措施既可以較為有效的控制斜坡的變形,同時也可以保證在施工的過程中,不會對斜坡的坡面造成比較大的影響,保證施工過程的安全,施工單位可以利用重力式擋墻攔擋和防滑樁等對坡面進(jìn)行攔擋加固,可以利用一定的排水工程來對斜坡進(jìn)行治理。
隨著人類社會的不斷發(fā)展,以及施工單位技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國開始不斷的在斜坡上進(jìn)行工程建設(shè),但是在建設(shè)的過程中要先進(jìn)行工程地質(zhì)條件分析,選擇較為正確的建筑場地,并且要制定較為合理的人工斜坡布置以及開發(fā)方案才能夠使斜坡建設(shè)安全穩(wěn)定的實施。建筑單位要以工程的重要性來制定相關(guān)的邊坡治理方案,并且避重就輕地采取相應(yīng)的防治措施才能保斜坡安全穩(wěn)定。
[1]李然:關(guān)于斜坡研究及應(yīng)對方法[J]。新華網(wǎng),2014-08-14:31-32.
[2]胡鑫:斜坡抗滑結(jié)構(gòu)的地質(zhì)工程評價[J].大連海事大學(xué)學(xué)報.2016(5):6-8.