淺談巖石高邊坡加固技術

白金明

摘要：在工程地質問題中，巖石高邊坡加固技術最具特色，對巖石高邊坡加固技術的研究是我國當前工程地質領域的熱點和難點。高邊坡加固技術在三峽大壩等重大工程中都有所應用，對于重大工程的穩(wěn)定性具有重要影響。筆者就巖石高邊坡技術相關理論、變形破壞機理、穩(wěn)定性問題、安全監(jiān)測和加固維護相關技術在我國的發(fā)展提出了自己的看法和體會。

關鍵詞：巖石高邊坡；加固技術；破壞機理

中圖分類號：U418.52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-70-01

1巖石高邊坡技術概述

1.1高邊坡加固技術概念

巖石高邊坡加固技術是20世紀60年代蘇子和社會建設的發(fā)展而發(fā)展起來的，是指在復雜的地質結構中，巖石高邊坡作為建筑的基本環(huán)境，會隨著工程建設遠離平衡狀態(tài)，這就需要相應的技術來提高工程的荷載能力，維持高邊坡的穩(wěn)定性。高邊坡加固技術多用于水電工程，該技術對于工程本身的安全和整體環(huán)境的安全都有著重要的影響。

2高邊坡變形破壞機理

在高邊坡工程中，變形破壞機理是技術的理論基礎，也是工程變形和穩(wěn)定的依據(jù)，下面是一些特殊的變形破壞機理。

2.1三段式機理

三段式機理是指滑移—抗裂一剪斷模式，這種變形破壞具有三段發(fā)育的特點。表現(xiàn)為下部沿水平滑動，中部鎖斷，后緣拉斷。這種破壞機理往往產(chǎn)生在以下地質結構中：坡體為均質的脆性巖體，而坡腳為水平發(fā)育或者緩坡發(fā)育：主體為堅硬巖體，夾雜著薄弱的軟弱夾層。這種破壞機理在發(fā)育過程中能夠變現(xiàn)為明顯的階段性特征，不同階段所采用的技術也有所差異。

2.2拉裂機理

拉裂機理表現(xiàn)為平面滑動，常見于平行邊坡陡、緩兩組結構面所形成的高邊坡之中，這種情況通常出現(xiàn)在堅硬的塊狀巖石或厚巖層邊坡中，變形特點為從上至下，沿著緩傾角結構面滑動變形并通過較陡傾斜段的拉伸逐漸向下傳遞，最終形成具有階梯狀的高邊坡。

2.3傾倒變形

傾倒變形是走向與坡面近似于平行的陡坡層狀巖體向坡外發(fā)生的變形。主要是指：高陡邊坡的軟弱基層在長期的強壓力作用下，產(chǎn)生變形，進而導致整體坡體向外傾斜，并在坡體后緣形成較大貫深深度的拉裂或者向坡外結構面發(fā)生的剪脹錯位。

2.4強卸荷深度破裂

高邊坡通常會有深部脹裂的現(xiàn)象，在除正常發(fā)育的深部卸荷帶，坡體中還會有深部卸荷帶，表現(xiàn)為典型的張裂。強卸荷帶鎖引發(fā)的深部張裂主要有以下三種情況：一為高地應力，這種力驅動邊坡發(fā)生強烈回彈變形：二是邊坡深部的結構面，促使應力釋放：三是外力作用下導致的邊坡中的應力釋放。

3高邊坡穩(wěn)定性的評價

高邊坡的穩(wěn)定性評價在加固技術應用中具有重要作用，是評價高邊坡加固技術的重要方法。

3.1穩(wěn)定性評價的認識

在長期實踐和理論研究中，對于高邊坡的穩(wěn)定性評價在認識上取得了一些發(fā)展，巖石高邊坡的穩(wěn)定并不是靜止的，而是動態(tài)演變的過程，這種過程伴隨著時效變形。巖石高邊坡的穩(wěn)定受到多方面因素的影響，其中復雜的巖體起重要作用，實踐中應該重視巖體結構的變形破壞機理。另外，不同發(fā)展演化階段，巖石高邊坡所處的狀態(tài)不同。高邊坡加固過程中應當注重控制變形，這些認識上的發(fā)展為工作效果的提升奠定了基礎。

3.2穩(wěn)定性評價上取得的發(fā)展

穩(wěn)定性評價上取得的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面：數(shù)值模擬技術得到了發(fā)展。在剛性離散單元中提出了節(jié)理巖體模擬，這種方法更接近于實際：通過非線性的模擬從理論上刻畫了邊坡滑動面的形成和破壞機理，這種方法對邊坡失穩(wěn)能夠進行很好的預測：在動力響應分析中通過建立動力微量方程，對評價原則進行了討論：通過特定模型對邊坡可靠度進行分析預測等等。這些發(fā)展對于邊坡安全的檢測具有重要意義。

4巖石高邊坡加固技術具體應用

4.1具體方法

巖石高邊坡加固技術在現(xiàn)實中主要有以下幾種方法：混凝土抗滑樁，這種技術能夠有效地治理滑坡你，在滑坡傾斜角較小時效果較好，在相關工程中得到廣泛應用：混凝土挖井，這是一種混凝土框架結構，具備擋土的作用；噴射混凝土護坡技術，該技術通過對滑坡表層進行保護，從而增強破題的整體性，防止地表水的滲入和繼續(xù)風化：混凝土擋墻技術能夠通過局部的改變改變滑坡體的平衡，進一步阻止變形的延伸：預應力錨固技術是在巖土體中預應力水泥灌漿體來控制巖體位移。這些技術在巖石高邊坡中的應用使得工程的穩(wěn)定性和安全性有了較大提高，在實際建設時應當根據(jù)具體情況合理運用。

4.2加固原則

在高邊坡加固過程中應合理運用相關方法，并堅持相關原則，這樣才能保證工程的順利實施。首先，應該運用機械的方法對滑槽下部的堆渣進行清理，并形成防沖溝：應該及時封閉被挖開的坡體并做注漿帶加固；要密切關注墻體的變化。防止變形。在具體工程中，除了要遵守這些原則外還應該根據(jù)具體情況進行靈活調整，只有這樣才能保證工程的質量。

4.3加固技術的施工順序

不同的施工順序效果不同，因此，在高邊坡加固技術中，合理確定施工順序至關重要。施工過程中，首先應該根據(jù)現(xiàn)場情況，對高危坡體進行加固；其次，應該從上之下逐級對開挖面進行加固，加固之前應該對坡頂及坡體中的亂石，雜物進行清理并架設架桿；合理設置錨間距，然后對形成的平臺施做排水溝；施工中對受影響的觀測點應及時補充新的觀測點?？茖W的施工順序能夠保證坡體的長期穩(wěn)定、安全。

4.4注意事項

在施工前應當按照要求注意排水，防止地下水和地表水對施工造成不利影響；對于容易風化的土層，應當預留保護層，防止開挖面不能及時進行支護：做好工程期間的自然災害防護工作，防止意外事故造成不必要的損失；對于工程中出現(xiàn)的滑移、裂縫現(xiàn)象應當及時撤離人員，并及時查清原因：對施工安全監(jiān)測結果應當及時整理，反饋，并知道工程進程。