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岩土工程中土质边坡的三大工程问题探讨

发布日期:2021-12-26

边坡工程作为岩土工程的一个分支,分为自然边坡和人工填筑边坡。堑坡经过大自然长时间的洗磨,对建筑工程的影响微不足计,但是开挖后边坡的稳定性需要特别关注;人工填筑边坡会发生明显沉降,而沉降又会对建筑工程造成影响。因此,沉降和稳定性是填方边坡中最为重要的指标。


土质边坡


岩土体由节理裂隙发育,抑或是由松散的颗粒等不连续介质组成而具有不连续性,由不同比例和不同相互作用的固、液、气多相组成而具有多相性,以及岩土体性质随时间、空间不断变化的时效作用形成的变异性。以上的不连续性、多相性和变异性造就了岩土体的渗透、强度和变形三大工程问题,从而成为了岩土工程和灾害工程的直接研究和治理对象。


工程人员最关心的土质边坡的两个关键指标沉降、稳定性,与土体的强度、渗透和形变有密切关联,且其三者相互影响。因此,任何影响这三者之间平衡关系的外界因素都会造成坡体关键指标数值的变化。


边坡工程


土的强度实质是土颗粒之间的接触摩擦产生的摩擦力,以及颗粒之间相互连接产生的粘聚力。水的进入导致土体含水率增加,润滑了土颗粒之间的摩擦作用力,导致基质吸力、静电引力、范德华力、颗粒之间的矿物胶结减弱等,从而减小了土体强度,并使土体的有效应力减小,导致土体变形,甚至造成土骨架的崩解而形成流塑体和泥石流等,这就是水体渗透对土体变形和强度的影响。土质边坡的合理排水工程设置,不但可以有效减小地表水渗入坡体导致坡体物理力学参数降低,也可以通过地下水的截排有效降低静水压力或动水压力对坡体的不利作用,以及通过提高坡体有效应力而对土体产生固结作用而提高坡体的物理力学参数,也就提高坡体的强度和耐变形能力。


对于细颗粒甚至是粘粒的填方体,其瞬时沉降的占比相对较小,更多是在附加应力作用下的排水固结和有效应力提高作用下的主固结沉降,而这种沉降是需要较长的时间方能完成,这就需要合理控制填方速率与土体固结的关系,防止填筑速率过快形成上覆压力过大和超静水压力作用下导致边坡出现失稳,这就是合理利用渗透固结的原因。


对于粗颗粒土的填方体,尤其是对于岩性较好的填石路基,瞬时沉降的占比将明显相对较大,所谓的主固结次固结将是漫长而对填方边坡的影响较小。合理的密实度非常有利于提高填方体的摩擦强度,也非常有利于减小地下水对粗颗粒物形成的拖曳力和推动力,从而有利于控制填方坡体的变形和提高其稳定性。因此,合理的粗颗粒填方路基稳定性和沉降均优于细颗粒填方路基,这也是填石路堤的稳定坡率陡于细颗粒填土路堤的原因。


自钻式中空锚杆


综上,对于土质边坡的治理,应贯彻“治早治小和治坡先治水”理念,同时加上锚固支护。恒诺锚固是国内最好的自钻式中空锚杆生产厂家,并提供工程治理解决方案,欢迎咨询。

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