王俊烈
遼寧省第六地質(zhì)大隊(duì)有限責(zé)任公司 遼寧大連 116000
在巖土工程建設(shè)中,邊坡失穩(wěn)是經(jīng)常需要面臨的工程問(wèn)題,如果處理不當(dāng),很容易帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失和安全損害,是當(dāng)前巖土工程建設(shè)中的一大安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),需要引起足夠的重視和關(guān)注。尤其是近年來(lái),隨著我國(guó)基建工程的迅猛崛起,工程建設(shè)面臨的地質(zhì)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜和多樣,這就使得沿途邊坡失穩(wěn)的治理成為了極具社會(huì)性和時(shí)代性的重大課題[1]。對(duì)此,本文結(jié)合巖土工程建設(shè)實(shí)際,重點(diǎn)對(duì)邊坡失穩(wěn)所帶來(lái)的破壞形式,及其形成的影響因素進(jìn)行歸納分析,希望能夠幫助人們對(duì)其形成全面認(rèn)知,以進(jìn)一步提高思想重視度。
在邊坡的整體結(jié)構(gòu)中,一旦因內(nèi)部或外部原因造成巖土內(nèi)部承受力的分散,就會(huì)造成整個(gè)邊坡結(jié)構(gòu)的失衡,此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)坡體局部變形或整體變形,以達(dá)到邊坡整體結(jié)構(gòu)再次平衡的狀態(tài)[2]。而在此過(guò)程中,無(wú)論是內(nèi)部承受力的分散,還是坡體變形的出現(xiàn),都有著復(fù)雜的原因,但其破壞形式可依據(jù)破壞現(xiàn)象分成局部破壞和整體破壞。
邊坡失穩(wěn)經(jīng)常會(huì)造成坡體土層滑落、沖刷等問(wèn)題,而這種現(xiàn)象的形成主要是因?yàn)殚L(zhǎng)期的日曬風(fēng)吹、熱脹冷縮等對(duì)表層坡體帶來(lái)的物理學(xué)作用,如在雨水的沖刷下,坡面較為松散的土質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)水土流失,進(jìn)而形成不同程度的紋溝。而一旦出現(xiàn)這種局部的破壞現(xiàn)象,就必須要采取有效措施進(jìn)行及時(shí)治理,避免出現(xiàn)惡化,帶來(lái)不可挽回的損失[3]。此外,邊坡失穩(wěn)還會(huì)出現(xiàn)邊坡鼓脹、坡頂下沉、裂縫加大等現(xiàn)象,而這不同于上述的局部破壞,這是典型的整體破壞。一旦發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題,相關(guān)部門必須要進(jìn)行有效防治,要在第一時(shí)間內(nèi)做好勘察工作,并制定合理的治理方案,避免出現(xiàn)更為嚴(yán)重的災(zāi)害。需要指出的是,無(wú)論是局部破壞還是整體破壞,都要引起足夠的重視,要先做好勘察工作,找出具體成因,切不可盲目治理,以免引發(fā)嚴(yán)重后果。
巖土工程中邊坡失穩(wěn)的形成原因十分復(fù)雜,既有巖土結(jié)構(gòu)自身方面的原因,也有自然災(zāi)害方面的原因,同時(shí)還有其他方面的原因,而要想實(shí)現(xiàn)高效治理,就需要對(duì)這些影響因素予以整體把握。
邊坡巖體結(jié)構(gòu)主要分為兩大部分,一個(gè)是結(jié)構(gòu)面,一個(gè)是結(jié)構(gòu)體,而前者這會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響,因?yàn)樗拇嬖跁?huì)削弱整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,進(jìn)而加大坡面變形風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在物理學(xué)因素的綜合作用下,強(qiáng)力反應(yīng)最敏感的結(jié)構(gòu)面地地帶,是造成整個(gè)邊坡失穩(wěn)的根源區(qū)域。而大量的工程實(shí)踐也表明,巖土邊坡失穩(wěn)基本都是由于結(jié)構(gòu)面各種原因所造成的。
力學(xué)中的破壞因素有許多,如常見(jiàn)的震動(dòng)、巖體自重、化學(xué)反應(yīng)等,都會(huì)對(duì)巖體結(jié)構(gòu)形成不同程度的破壞。尤其是震動(dòng)所帶來(lái)的應(yīng)力破壞,是邊坡失穩(wěn)最常見(jiàn)的原因,當(dāng)然這里的震動(dòng)既包括自然性的地震,也包括人為性的大力震動(dòng),如爆破,他們能夠?qū)r體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來(lái)直接的破壞。許多研究和實(shí)踐都表明,地震所產(chǎn)生的應(yīng)力是不均勻呈現(xiàn)的,若是地震應(yīng)力強(qiáng)度較大,所產(chǎn)生的破壞也會(huì)較大,而巖土結(jié)構(gòu)的被破壞程度則與地震級(jí)數(shù)、震波方向之間存在密切關(guān)聯(lián)。另外,工程施工中的爆破所產(chǎn)生的應(yīng)力,也是邊坡結(jié)構(gòu)的一大“破壞者”,人為爆破能夠瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊波,會(huì)對(duì)巖體結(jié)果產(chǎn)生瞬時(shí)壓縮,進(jìn)而快速對(duì)周邊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生波及性破壞,很容易造成邊坡的瞬間崩塌和變形[4]。因此,在工程施工中,如果要進(jìn)行爆破,則必須要充分考慮由此所帶來(lái)的一系列影響,并做好預(yù)防工作,全面消除安全風(fēng)險(xiǎn)。
大量事實(shí)證明,巖土邊坡失穩(wěn)的影響因素離不開水的活動(dòng),而且這種方面的因素是多方面的,并且具有一定的活躍性。在冰雪解凍、雨季較多的地帶,巖土邊坡滑坡、遭到破壞的可能性最大,也是事故發(fā)生較多的地帶,這也足以說(shuō)明水災(zāi)比旱災(zāi)產(chǎn)生的后果更為嚴(yán)重。在一定情況下,巖石本身在吸收、脫水的過(guò)程中,受到化學(xué)等方面的作用、影響,都會(huì)引起巖石本身的鼓脹、收縮,使巖石表面失去平衡,受力松散,不集中導(dǎo)致巖土邊坡失穩(wěn),遭受破壞。從物理學(xué)的角度分析,裂縫的巖石表面,經(jīng)過(guò)雨水的沖刷、結(jié)冰,熱脹冷縮,這個(gè)力足以致使巖土邊坡巖體表面原有的裂縫更加開裂、分解。因此可見(jiàn),水因素對(duì)巖土邊坡的失穩(wěn)有巨大的影響。
一方面,在上述因素影響之外,氣溫的不斷變化也是影響巖土邊坡穩(wěn)定性的最大因素。巖土邊坡的風(fēng)化,離不開氣候的變化,無(wú)論多么堅(jiān)實(shí)、牢固的巖石,如果長(zhǎng)期暴露于地表,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)吹日曬、雨水的沖洗、氣溫的變化等,都會(huì)受到不同程度的風(fēng)化[5]。從物理的角度分析,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的暴漏,長(zhǎng)久的風(fēng)化,巖土邊坡也會(huì)失去長(zhǎng)久的穩(wěn)定、堅(jiān)固,久而久之,巖石表面會(huì)漸漸脫落、自然剝離等。另一方面,邊坡結(jié)構(gòu)面上的各類存物,以及地下水的化學(xué)成分,都是邊坡失穩(wěn)形成的重要因素。簡(jiǎn)單來(lái)講,結(jié)構(gòu)面的顯微結(jié)構(gòu)、礦物成分等,會(huì)在外力影響下產(chǎn)生不同的破損程度,尤其是這些物質(zhì)會(huì)在地下水中各種化學(xué)成分的作用下,出現(xiàn)不同程度的膨脹、腐蝕等現(xiàn)象,進(jìn)而對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生不同程度的破壞。
隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展,社會(huì)各界都對(duì)巖土工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和施工安全性提出了全新要求,其中邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也受到了越來(lái)越多的關(guān)注,而要想確保邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,就必須要全面了解邊坡失穩(wěn)的破壞形式和影響因素,這樣才能結(jié)合具體的勘察結(jié)果,進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì),或指定針對(duì)性的預(yù)防措施,這是確保邊坡失穩(wěn)治理高效化的先決條件。