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Science and Technology

山区公路高边坡施工稳定性控制技术及应用效果分析

作者

朱月芳

浙江同一建设工程有限公司 314505

一、引言

随着我国交通建设的不断推进,山区公路建设规模日益扩大。山区地形复杂,地质条件多变,高边坡工程在山区公路建设中极为常见。高边坡施工过程中,若稳定性控制不当,极易引发滑坡、坍塌等地质灾害,不仅会影响工程进度,还可能造成人员伤亡和巨大的经济损失。因此,研究山区公路高边坡施工稳定性控制技术,分析其应用效果,对于保障山区公路施工安全、提高工程质量具有重要的现实意义。

近年来,随着科技的进步,山区公路高边坡施工稳定性控制技术也在不断发展和完善。从传统的地质勘察到现代的智能化监测,各种技术的应用为高边坡施工的稳定性提供了有力保障。本文将对这些技术进行详细分析,并探讨其应用效果。

二、山区公路高边坡施工稳定性控制技术

(一)地质勘察技术

地质勘察是山区公路高边坡施工稳定性控制的基础,只有准确掌握边坡的地质条件,才能制定出合理的施工方案。随着技术的发展,地质勘察技术也在不断更新。

传统的地质勘察方法主要包括钻探、坑探等,这些方法虽然能够获取较为准确的地质数据,但存在效率低、成本高、对环境破坏大等缺点。近年来,物探技术在山区公路高边坡地质勘察中得到了广泛应用。物探技术主要包括地震勘探、电法勘探、磁法勘探等,其具有效率高、成本低、对环境影响小等优点。例如,地震勘探通过人工激发地震波,根据地震波在不同地质体中的传播速度和衰减特性,来推断地下地质结构;电法勘探则利用不同地质体的电性差异,来探测地下岩层的分布和构造。

此外,遥感技术也为山区公路高边坡地质勘察提供了新的手段。遥感技术通过卫星或飞机获取边坡的遥感图像,能够快速、全面地了解边坡的地形地貌、植被覆盖等情况,为地质勘察提供宏观的参考资料。同时,地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的应用,使得地质勘察数据的处理和分析更加高效、准确,能够实现地质信息的可视化和数字化管理。

(二)支护技术

支护技术是山区公路高边坡施工稳定性控制的关键,其目的是提高边坡的稳定性,防止边坡坍塌。目前,常用的支护技术主要包括锚杆支护、锚索支护、挡墙支护等。

锚杆支护是通过将锚杆打入边坡岩体中,利用锚杆与岩体之间的摩擦力和粘结力,来提高岩体的整体性和稳定性。锚杆支护具有施工简单、成本低、适应性强等优点,适用于各种岩质边坡。近年来,锚杆支护技术不断发展,出现了预应力锚杆、全长粘结锚杆等新型锚杆,其支护效果更加显著。

锚索支护与锚杆支护类似,但锚索的长度更长、承载力更大,适用于高陡边坡和大型边坡工程。锚索支护通过对锚索施加预应力,能够有效地限制边坡的变形,提高边坡的稳定性。同时,锚索支护还可以与其他支护形式联合使用,形成复合支护体系,进一步提高支护效果。

挡墙支护是通过在边坡坡脚设置挡墙,来阻挡边坡岩体的滑动。挡墙的类型主要包括重力式挡墙、悬臂式挡墙、扶壁式挡墙等。重力式挡墙依靠自身的重力来维持稳定,适用于地基承载力较高的情况;悬臂式挡墙和扶壁式挡墙则具有自重轻、承载力大等优点,适用于地基承载力较低的情况。近年来,新型挡墙材料的应用,如加筋土挡墙、锚杆挡墙等,进一步提高了挡墙的支护效果和适应性。

(三)施工工艺控制技术

施工工艺的合理性直接影响山区公路高边坡施工的稳定性。在高边坡施工过程中,需要严格控制施工工艺,确保施工质量。

开挖工艺是高边坡施工中的关键环节,合理的开挖顺序和开挖方法能够减少对边坡岩体的扰动。在开挖过程中,应遵循 “分层开挖、分层支护” 的原则,避免一次性开挖深度过大。同时,开挖方法应根据边坡的地质条件和坡度来选择,如对于岩质边坡,可采用爆破开挖;对于土质边坡,可采用机械开挖。

排水工艺也是高边坡施工稳定性控制的重要环节。边坡岩体中的地下水会降低岩体的强度和稳定性,容易引发滑坡等地质灾害。因此,在施工过程中,需要设置完善的排水系统,包括地表排水和地下排水。地表排水可通过设置截水沟、排水沟等,将地表水引离边坡;地下排水可采用排水孔、排水廊道等,降低地下水位。

此外,边坡的压实和加固工艺也会影响其稳定性。在边坡开挖后,应对边坡表面进行压实处理,提高边坡的整体性。对于不稳定的边坡段,还可以采用注浆加固等方法,提高岩体的强度和稳定性。

三、山区公路高边坡施工稳定性控制技术的应用效果分析

(一)提高了施工安全性

通过采用上述稳定性控制技术,能够准确掌握边坡的地质条件和变形情况,及时采取有效的支护和加固措施,从而大大降低了边坡坍塌等地质灾害的发生概率,提高了施工安全性。例如,在地质勘察阶段,采用物探技术和遥感技术,能够提前发现边坡的潜在地质隐患,为施工方案的制定提供了可靠依据;在施工过程中,通过监测技术实时监测边坡的变形情况,能够及时发出预警,避免了安全事故的发生。

(二)保障了工程质量

合理的施工工艺和支护技术能够提高边坡的稳定性和整体性,从而保障了山区公路的工程质量。例如,采用 “分层开挖、分层支护” 的施工工艺,能够减少对边坡岩体的扰动,提高边坡的稳定性;采用锚杆、锚索等支护技术,能够有效地限制边坡的变形,确保边坡的安全稳定。同时,通过监测技术对施工质量进行实时监测,能够及时发现施工中的问题,并采取措施进行整改,从而保证了工程质量。

(三)降低了工程成本

虽然采用先进的稳定性控制技术会增加一定的初期投入,但从长远来看,能够降低工程成本。一方面,通过准确的地质勘察和合理的施工方案,能够避免因地质灾害等原因造成的工程返工和延误,从而减少了不必要的成本支出;另一方面,智能化监测技术的应用,能够提高监测效率,降低监测成本。

四、结论

山区公路高边坡施工稳定性控制是一项复杂的系统工程,需要综合运用地质勘察、支护、施工工艺控制和监测等多种技术。通过本文的分析可以看出,这些技术的应用能够有效提高高边坡施工的安全性、保障工程质量、降低工程成本、减少对环境的影响。

随着科技的不断进步,山区公路高边坡施工稳定性控制技术也将不断发展和完善。未来,应进一步加强智能化、信息化技术在高边坡施工中的应用,提高稳定性控制的精度和效率。同时,还应加强对新型材料和新型结构的研究,为高边坡施工稳定性控制提供更多的技术选择。

参考文献

[1] 张建国,李红梅,王强。山区公路高边坡施工稳定性控制技术研究 [J].公路交通科技,2022, 39 (5): 34-40.

[2] 刘志强,陈静,赵刚。智能化监测技术在山区高边坡施工中的应用 [J].岩石力学与工程学报,2023, 42 (2): 356-363.

[3] 王明,张丽,刘伟。新型支护技术在山区公路高边坡工程中的应用效果分析 [J]. 土木工程学报,2024, 57 (3): 56-63.