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邊坡潛在滑面的確定與加固原則探討

 悠游2019 2021-01-16
有朋友詢問:
1、邊坡開挖時采用抗滑樁加固,是采用現地面線為基準進行圓弧搜索法分析,還是以邊坡開挖至抗滑樁頂高程為基準進行圓弧搜索分析,抑或是以開挖至路基高程為基準進行圓弧搜索分析?
2、邊坡中的最不利滑面是以下滑力最大者確定嗎?
答:對于邊坡潛在滑面的確定應依據具體坡體所在的地質資料進行綜合分析確定。這是由于邊坡潛在滑面受到多種因素的控制。如層面、節理面、風化面、不同成因堆積面......只有當邊坡是由均質體或近似的均質土體邊坡,方可單純的采用以最大剪應力控制的圓弧搜索法同生面進行分析計算。否則,邊坡潛在滑面的確定應依據地質配套進行手工勾繪確定,或采用結構面限制的圓弧搜索法進行綜合分析確定。
對依據坡體地質條件而采用以結構面為主的人工勾繪潛在滑面,其在坡體中的位置是固定不變的。但對于圓弧搜索法確定的滑面形態,其潛在滑面形態和位置會隨著邊坡的地形地貌、支擋工程的設置而發生變化。因此,圓弧搜索法確定的潛在滑面應分別對邊坡所在的自然地貌形態、邊坡開挖過程中控制性形態、邊坡工后的改造形態分別進行計算分析,而不能單純的以其中一個形態作為控制性潛在滑面的確定條件。這是因為邊坡的穩定性是一個動態的過程,但只要這個動態過程中的邊坡穩定度滿足安全度的要求,就可以不進行工程干預。而一旦發現其中一個過程中的邊坡穩定度不能滿足安全度需求,就需要進行工程干預。
這就是說圓弧搜索法確定的潛在滑面是隨著邊坡的開挖、加固而發生著一個動態的變化的過程,應依據各個變化過程合理的確定開挖與支擋的相互相協調,防止邊坡出現失穩變形。換句話說,邊坡的在開挖的過程中如果依據潛在滑面核查發現存在安全隱患時,應進行及時的工程預加固,有效提高邊坡的穩定度,控制邊坡中欠安全的潛在滑面后方可進行下一步的開挖,并最終在邊坡開挖到位和加固工程施做完成后,確保邊坡在最終形態下的安全使用。這其實也是邊坡加固中“固腳強腰、分級加固、兼顧整體與局部的理念”。

圖1 不同階段的類均質土質邊坡中圓弧搜索法控制性滑面示意圖
這種考慮邊坡潛在滑面變化而不斷核查邊坡穩定性的理念,其實在具有多層潛在滑面的順層邊坡體現的也非常明顯。
如一個三級高的邊坡,假定的其三層軟弱夾層分別位于一級、二級和三級邊坡的坡腳。當最上部的三級邊坡開挖后,應防止邊坡依附于三級邊坡坡腳的軟弱夾層發生滑移,故需設置加固工程對其進行加固;當二級邊坡開挖后,防止邊坡依附于二級邊坡坡腳的軟弱夾層發生滑移,故需設置加固工程對二級和三級邊坡作為一個整體進行加固,并應兼顧控制邊坡整體穩定性的一級邊坡坡腳的軟弱夾層一級邊坡開挖后,防止邊坡依附于一級邊坡坡腳的軟弱夾層發生滑移,故需設置加固工程對一級、二級和三級邊坡作為一個整體進行加固這個加固過程的實質就是動態的貫徹了“固腳強腰、分級加固、兼顧整體與局部的理念

圖2 具有多層軟弱夾層的順層巖質邊坡加固示意圖
以上這個過程分析,也就回答了邊坡潛在滑面的確定不宜依據最大下滑力所對應的弱面,而宜依據邊坡中穩定性最小時所對應的弱面進行確定的理念。譬如具有多層滑面的滑坡加固中,往往是淺層滑體的工后安全系數要求相對較高,但卻是下滑力不一定最大;而深層滑體的工后安全系數相對較低,但卻是下滑力不一定最小。
因此,以最大下滑力的潛在滑面進行邊坡的加固是欠合理的,而宜為穩定性最小的潛在滑面進行邊坡加固。

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