近年来,我国经济高速发展,在一些偏远山区地带,地质工程的建设数量与规模也越来越多。但在地质工程实际施工过程中,施工质量及安全性将直接受到斜坡特性的影响,主要因素包括斜坡的坡度、坡高、岩性、地质构造等,除此之外,在施工过程中的开挖、填筑、爆破等环节也会直接将斜坡受力状态所改变,这就会进一步提高地质工程的风险系数。因此,有必要深入研究地质工程施工过程的斜坡特性,合理设计施工方案,保障工程施工质量及安全性。
1.地质工程中的斜坡类型及特性分析
1.1土质斜坡
土质斜坡是自然界存在较为广泛的一种地貌状态,主要是由土壤组成,物质组合的特殊性使其具有较多的地质特性,而这些特性又将直接影响斜坡的稳定性。首先,土壤的湿度、粒度和密实度将直接决定土壤的力学性质,如黏土这种粒度较细的土壤,其粘聚力也相对较强,可以在一定程度上保持斜坡的稳定性;而砂土这种粒度较粗的土壤,则容易导致斜坡滑动。土壤湿度也会影响土质斜坡的力学性质,若是湿度较大,则会降低土壤的内聚力,这就会大大减弱土质斜坡的稳定性。其次,土质斜坡的稳定性也会直接受到土壤化学性质的影响,如土壤的矿物成分和化学成分等决定了土壤的抗侵蚀性及抗风化能力。通常来讲,抗风化能力较强的黏土土壤能够长期保持土质斜坡的稳定性,而易溶盐类较多的土壤将易于发生风化作用,最终导致斜坡失稳。
1.2基岩层状斜坡
基岩层状斜坡的特性主要受环境条件和岩层构成结构、性质等因素的影响。首先,对于环境因素来说,地震、降雨和人类生产施工活动都会改变斜坡内部应力变化,从而引发斜坡失稳和破坏。其次,对于岩层结构特征来说,基岩层状斜坡的软弱夹层或节理面这种优势较为明显的结构面,广泛分布在岩体内部,同样直接影响斜坡的稳定性。最后,对于岩层性质来说,基岩层状斜坡较为多样,如页岩、黏土岩等性质较软的岩层和岩石等较为坚硬的岩层,由于不同的岩层性质渗水性、抗风化能力和强度等特性完全不同,因此也会显著影响斜坡的稳定性和变形模式。
1.3人工边坡
人工边坡通常是地质工程施工中,为了满足工程特定需求以开挖或填筑等手段形成的边坡结构,其也有着较为明显的特性。首先,人工边坡有着明确的边界条件和几何形态,在施工前期的设计阶段,相关人员便会结合当地地质条件和工程具体要求,计算边坡的坡度、底宽和高度等参数,确保后续施工不会影响边坡的稳定性和安全性。其次,人工边坡的稳定性有着较强的可控性。合理设计边坡并采取有效措施,分析当地气候条件、地下水条件和岩土体的力学性质,采用适当的排水系统和支护结构,能够大大增强边坡的稳定性,避免发生滑坡、崩坍等灾害。但值得注意的是,人工边坡的破坏特征也十分多样,由于边坡的使用年限、工程条件各不相同,所以很容易产生裂缝、滑动和沉降等破坏形式,这不仅会将会降低边坡本身稳定性,还会在一定程度上损害周边自然环境和工程设施。
2.地质斜坡工程灾害预防技术
2.1增强排水设施建设投入
对于地质斜坡灾害预防工作来说,加大排水设施投入力度是非常有效的措施之一,因为在众多导致边坡失稳的因素中,水条件是非常重要的一个因素,因此只有加强排水设施的设计与投入,才能够在一定程度上避免地质灾害风险的发生,保证地质斜坡的稳定性。在排水设施设计阶段,设计人员应综合考虑斜坡的地形地貌、降雨模式等因素,只有这样才能够保证斜坡排水需求评估的准确性,确保排水系统设计的合理性,以此拦截和排走降雨产生的径流,有效处理边坡地下水问题,保障斜坡稳定性。同时,在施工阶段,需要结合现场实际情况增设设施的规模与数量,尤其是对于一些地质条件相对复杂且降雨量较大的的区域,必须要加大排水设施的容量和密度,从而保证在极端天气下排水设施也能够正常运行。已经建设完成的斜坡工程,也要进行全面检查,若是发现排水能力不足或其他功能不完善等问题,也要对其进行升级改造,以此来提高排水设施的能力与效率。此外,若想进一步提高排水设施的性能与效率,还可以在施工过程中引入先进的技术与材料,如采用高分子材料能够提高排水设施的使用性能和寿命、引入智能化技术能够实时监控排水系统的运行情况。通过监测排水系统的运行指标,当设备运行时出现问题,确保能够及时发现,尽早处理,显著降低斜坡工程地质灾害的风险。
2.2提高地质结构的稳定性
在当前地质工程施工作业条件下,削坡减载是提高地质结构稳定性行之有效的方法之一。通常情况下,地质斜坡工程的分布特征多为前部低矮、后部高耸,这就需要施工团队优先削除斜坡后侧与地质层接触部位较厚部分,并适当填充地质层前侧较薄的部位。通过采取这种方式,能够将斜坡原始应力结构彻底改变,确保前后两侧的应力形态能够维持在相对均衡的状态下,以此来提升斜坡底部的抗滑能力,稳定地质斜坡工程的总体结构。近年来,削坡减载这一施工手段其因稳定性和高效性等优势,在地质工程施工中应用愈加广泛,不仅能够大大提高斜坡的稳定性,还能够保障地质工程后续施工的安全性。
2.3加强支护与挡护的综合运用
加强支护与挡护的综合运用,主要指的是借助简易的材料对边坡工程上的立面结构进行加固处理,如石头、铁丝网或钢架等。对于地质斜坡中结构松散的部分,则需要采用打桩和铁丝网相结合的方式。在具体作业过程中,需要利用计算机模拟预测各种加固材料,这样才能够保证其应力水平和加固效果达到理想状态,以此来提高稳定性。同时,也要注意结合当地地质结构特点进行组合计算,这样才能够保证加固方案的合理性。在地质斜坡工程中采取强化支护和挡护结合的措施,必须要保证在地质工程结构的最底层进行,这样可以为支护结构提供稳定的受力点,进而实现更高的支护效果,使斜坡的稳定性和安全性大大提高。
2.4提高工程地质的抗滑性
提高工程地质的抗滑性是地质斜坡工程施工中较为关键的一个环节,由于不同区域的地质条件各不相同,因此也可以采取不同的抗滑措施,包括抗滑键、抗滑桩、抗滑锚索等,如对于一些滑坡面较大的区域,就需要采取抗滑桩这种深层次的加固措施,反之若是滑动面较浅,就可以采用抗滑键这种浅层次的加固措施。这些措施不仅可以单独使用,也可以结合具体情况进行组合使用,但要注意在施工阶段需要加强监测与管理,从而避免一些可能出现的安全问题和隐患。
结束语:
总而言之,对于地质工程来说,加强斜坡特性分析和防治技术研究非常关键。只有充分了解地质斜坡的类型和特性,才能够结合实际情况采取有效的措施与手段,以此来提高边坡的稳定性,为地质工程后续安全施工奠定良好基础。