土方工程边坡防治知识 (土方开挖的质量通病及防治措施)

边坡超挖

土方作业常见质量问题,土方工程边坡防治知识

1.现象

边坡面界面不平,出现较大凹陷,造成积水,使边坡坡度加大,影响边坡稳定。

2.原因分析

(1)采用机械开挖,操作控制不严,局部多挖。

(2)边坡上存在松软土层(泥炭土、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土、强风化岩石、盐化岩石及易溶盐超过允许含量的土),受外界因素影响自行滑塌,造成坡面凹洼不平。

(3)测量放线错误。

3.预防措施

(1)机械开挖应预留0.3m厚采用人工修坡。

(2)对松软土层避免各种外界机械车辆等的振动,采取适当保护措施,必要时进行地基注浆处理(加固土处置)。

(3)加强测量复测,进行严格定位,在坡顶边脚设置明显标志和边线(边界灰线、标高桩及带线施工),并设专人检查。

4.治理方法

(1)如超挖范围较大,在征得设计同意后,可适当改动坡顶线。

(2)如局部超挖,可用浆砌块石填砌或用碎砖灰土、3:7灰土夯补。与原土坡接触部位应做成台阶接槎(台阶高度不大于1m,台阶宽度应不小于1m),接茬部位回填处设置土工布或土工格栅作为加强处理(充当筋带),以增加整体强度和板体作用,可有效防止滑动。

边坡滑坡

土方作业常见质量问题,土方工程边坡防治知识

1.现象

在斜坡地段,土体或岩体受到水(地表水、地下水)、人的活动或地震作用等因素的影响,边坡的大量土或岩体在重力作用下,沿着一定的软弱结构面(带)整体向下滑动,造成线路摧毁,建筑物产生裂缝、倾斜、滑移,甚至倒塌等现象,危害性往往十分严重。

2.原因分析

(1)边坡坡度不够,倾角过大,土体因自重及地表水(或地下水)浸入,剪切应力增加,黏聚力减弱,使土体失稳而滑动。

(2)土层下有倾斜度较大的岩层,在填土、堆置材料荷重和地表、地下水作用下,增加了滑坡面上的负担,降低了土与土、土体与岩石面之间的抗剪强度而引起土体顺岩面滑动。

(3)开堑挖方切割坡脚,或坡脚被地表、地下水冲蚀掏空,或斜坡段下部被冲沟、排水沟所切,地表、地下水浸入坡体;或开坡放炮将坡脚松动破坏等原因,使斜坡坡度加大,破坏了土体(或岩体)的内力平衡,使上部土体(或岩体)失去稳定而向坡脚滑动。

(4)在坡体上不适当的堆土或填方,或设置土工构筑物(如路堤、土坝),增加了坡体自重,使重心改变,在外力或地表、地下水作用下,使坡体失去平衡而产生滑动。

(5)由于雨水冲刷或潜蚀斜坡坡脚,或坡体地下水位剧烈升降,增大水力坡度,使土体和自重增加,抗剪强度降低,破坏斜坡平衡而导致边坡滑动。

(6)现场*破爆**或车辆振动影响,产生不同频率的振荡,使岩、土体内摩擦力降低,抗剪强度减小而使岩、土体滑动。

3.预防措施

(1)加强地质勘察和调查研究,注意地形、地貌、地质构造(如岩、土性质,岩层生成情况,岩层倾角、裂隙节理分布等)、滑坡迹象及地表、地下水流向和分布,采取合理的施工方法,避免破坏土坡地表的排水、泄洪设施,消除滑坡因素,保持坡体稳定。

(2)保持边坡有足够的坡度,避免随意切割坡脚,土坡尽量制成较平缓的坡度,或做成阶梯形,使中间有1~2个平台以增加稳定。土质不同时,视情况调整为2~3种坡度,一般可使坡度角小于土的内摩擦角,将不稳定的陡坡部分削去,以减轻边坡负担。在坡脚处有弃土石条件时,将土石方填至坡脚,筑挡土堆或修筑台地,并使填土的坡度不陡于原坡体的自然坡度,使其起到反压作用以阻挡坡体滑动。

(3)在滑坡体范围以外设置环形截水沟,使水不流入坡体内,在滑坡区域内修设排水系统,疏导地表、地下水,减少地表水下渗冲刷地基或将坡脚冲坏。如无条件修筑正式排水工程,则应做好现场临时泄洪排水设施,或保留原有场地自然排水系统,并进行必要的整修和加固。

(4)施工中尽量避免在坡脚处取土,在坡体上弃土或堆放材料。尽量遵循先整治后开挖的施工程序。在斜坡上挖土,应遵守由上至下分层开挖的程序,严禁先切割坡脚;在斜坡上填方时,应遵守由下往上分层压填的程序,不要集中弃土,以免破坏原边坡的自然平衡而造成滑坡。必须挖去坡脚时,应设挡土结构代替原坡脚,采取分段跳槽开挖措施,并应尽量在旱季施工。

(5)避免破坏坡体上的自然植被。对于可能滑动的土坡和易于风化的岩坡,在表面及坡顶作罩护措施,并尽可能保护天然植被不被破坏,借以稳定土(岩)坡。

(6)避免在有可能滑坡的区段进行*破爆**,或放置振动很大的构筑物及机械设备,影响边坡的稳定。发现滑坡裂缝,应及时填平夯实;发现沟渠开裂渗水,要及时修复。

4.治理方法

滑坡防治的工程措施主要有排水、力学平衡和改变滑带土三类。在滑坡体未处治之前,严禁在滑坡体抗滑段减载、下滑段加载。滑坡整治不宜在雨期施工。施工时应进行稳定监测、地质编录并核查实际地质情况,发现地质与设计不符、有滑坡迹象或其他异常情况时,应及时反馈处理。滑坡发生时应立即采取应急措施。

(1)滑坡排水

地下水活动是诱发滑坡产生的主要外因,不论采用何种方法处理滑坡,都必须做好地表水及地下水的处理,排除降水及地下水的主要方法如下:

1)环形截水沟

施工技术规范规定:对于滑坡顶面的地表水,应采取截水沟等措施处理,不让地表水流入滑动面内。必须在滑动面以外修筑1~2条环形截水沟。环形截水沟设置处,应在滑坡可能发生的边界以外不少于5m的地方。若山坡汇水面积大,地表径流流量和流速均相应较大时,则应根据情况设计不止一条截水沟,截水沟间距以50~60m为宜,截水沟的断面尺寸,应根据沟间汇水面积确定。

截水沟应采用浆砌片石防护,在石料缺乏的地方,可用预制混凝土块铺砌防护。

2)树枝状排水沟

树枝状排水沟的主要作用是排除滑体坡面上的径流。在设置树枝状排水沟时,应结合地形条件,充分利用坡面上的自然沟系,汇集并旁引坡面径流排出滑体外,若以自然沟渠作为排除地表水的渠道时,必须对其进行必要的整修、加固和铺砌,使水流通畅,不渗漏。

3)平整夯实滑坡体表面的土层,防止地表水渗入滑体坡面造成高低不平,不利于地表水的排除,易于积水,应将坡面做适当平整。当坡面土质疏松,地表水易下渗,故需将其夯实。滑坡体上的裂隙和裂缝应采取灌浆、开挖回填夯实等措施予以封闭。当坡面上有封闭的洼地或泉水露头时,应设水沟将其排出滑坡坡面,疏干积水。

4)排除地下水

排除地下水的方法较多,有截水渗沟、支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔等。

(2)力学平衡

对于滑坡的处治,应分析滑坡的外表地形、滑动面、滑坡体的构造、滑动体的土质及饱水情况,以了解滑坡体的形式和形成的原因,根据公路路基通过滑坡体的位置、水文、地质等条件,充分考虑路基稳定的施工措施。

当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时,可采用刷方(台阶)减重、打桩或修建挡土墙进行处理以达到路基边坡稳定。经过地质调查、勘探和综合分析,确定滑坡性质为推动式,或为由错落转化成的滑坡后,可采用刷方(台阶)减重的方法。

牵引式滑坡、具有膨胀性质的滑坡不宜用滑坡减重法。牵引式滑坡是指坡脚的土体先失稳,向下滑动,坡体后部土体由于失去支承而相继滑下。上积土减重后并不能防止该类滑坡的产生和发展,因而对于牵引式滑坡,不采用减重法。

牵引式滑坡多发生于黏土和堆积层滑坡中。具有膨胀性质的滑坡的滑带土(或滑体)具有卸荷膨胀的特性,减重后能使滑带土松散,地下水浸湿后其阻滑力减小,因而引起滑坡下滑,故不宜采用减重法。

(3)改变滑带土

理化学方法改善滑坡带士石性质。一般有焙烧法、电渗排水法和*破爆**灌浆法等。

1)焙烧法:利用导洞焙烧滑坡脚部的滑带,使之形成地下“挡墙”而稳定滑坡的一种措施。

2)电渗排水:利用电场作用而把地下水排除,达到稳定滑坡的一种方法。

3)*破爆**灌浆法:用*药炸***破爆**破坏滑动面,随之把浆液灌入滑带中以置换滑带水并固结滑带土,从而达到使滑坡稳定的一种治理方法。

(4)滑坡地段路基的施工技术要点

1)削坡减载施工应符合下列规定:

应自上而下逐级开挖,严禁采用*破爆**法施工。

开挖坡面不得超挖,开挖面上有裂缝时应予灌浆封闭或开挖夯填。

支挡及排水工程在边坡上分级实施时,宜开挖一级、实施一级。

2)填筑反压施工应符合下列规定:

反压措施应在滑坡体前缘抗滑段实施。

反压填料不得堵塞地下水出口,地下排水设施应在填筑反压前完成。反压填料宜予压实。

应采取措施使受影响的天然河沟保持排水顺畅。

3)抗滑支挡工程施工应符合下列规定:

应在滑坡体处于相对稳定的状态下施工,滑坡体具有滑动迹象或已经发生滑动时,应采取反压填筑等措施。

抗滑桩与挡土墙共同支挡时,应先施作抗滑桩。挡土墙后有支撑渗沟及其他排水工程时应先施工。

抗滑桩、锚索施工应从两端向滑坡主轴方向逐步推进。

采取微型钢管桩、山体注浆等加固措施或注浆作为其他处置方案的配套措施时,应采用相应的成孔设备和注浆方式。

各种支挡结构的基底应置于滑动面以下,并应嵌入稳定地层。

边坡剥落、崩坍

土方作业常见质量问题,土方工程边坡防治知识

1.现象

在泥岩、页岩地区,边坡表面部分或大面积出现剥落,掉下岩土碎块;有的出现崩坍,影响下部道路和工程安全。

2.原因分析

在易风化的泥岩、页岩地区,边坡未做好排水,长期在空气中受到雨水冲蚀,风化作用,风化很快,使坡面逐片剥落,不断掉下岩土碎块,年长日久将表层淘空,使上部岩层或在有裂隙部位在自重作用下崩坍,影响边坡的稳定和安全。

3.预防措施

(1)在泥岩、页岩边坡顶部和坡脚部位做好排水沟,排除坡面雨水。

(2)在边坡表面做保护层,使坡面不裸露于空气中,避免坡面受到雨水的冲刷和风化作用。

(3)边坡应有1:0.3~1:0.75的坡度,避免坡度过陡或出现倒坡,保持边坡稳定安全。

4.治理方法

(1)在易风化的泥岩、页岩边坡坡脚做浆砌块石排水沟,防止雨水长期冲蚀坡面和淘空、冲坏坡脚。

(2)在易风化的泥岩、页岩边坡表面做保护层,增设加强网片。

常用的保护层做法有:

1)在边坡表面抹石灰炉渣砂浆(石灰:粒径1~5mm炉渣=1:2~3,重量比,并掺相当石灰量6%~7%的麻刀拌和),厚20~30mm,压实、抹光、拍打紧密;或抹(喷)水泥粉煤灰砂浆(水泥:粉煤灰:砂:石灰膏=1:1:2:适量,重量比),厚20~25mm;或加插适当短锚筋连接坡面。

2)在边坡下部1/2~1/3坡高部位用M5水泥石灰炉渣砂浆砌块石(或大卵石)墙,厚400mm,顺坡面砌筑,墙面每2mx2m设-Φ50mm泄水孔,每隔10~15m留一条竖向伸缩缝,中间填塞浸渍沥青的木板或聚氯乙烯泡沫板,上部1/2~2/3仍采用抹保护层,方法同1)项。