什么是边坡稳固性?
若是一个边坡可以遭受自身的重量以及外部的压力,并且不爆发位移,那么就可以以为这个边坡是稳固的。边坡是通过盘算清静系数(FOC)来剖析的,清静系数是抗剪切力与驱动力的比值。若是清静系数小于1,批注边坡是不稳固的。在岩土工程设计中,清静系数介于1.1到1.4之间是可以接受的,只管使用的值取决于不确定的数值模拟参数以及边坡的危害情形。
影响边坡稳固性的因素主要是边坡的角度和边坡质料的粘聚力,其中边坡角度决议了驱动力,通常是重力,而粘聚力是由边坡质料抗剪强度爆发的阻力。除此之外,尚有许多因素会影响边坡是否稳固,包括坚硬岩石的破碎和风化,关于土质边坡,坡高、地下水位、排水情形、侵蚀、是否保存稳固植被等,都是影响土质边坡稳固性的因素。
边坡破损有时是一个漫长累积的历程,例如,侵蚀或冻融循环,有时是主要事务造成的突发瞬时历程,例如强降雨、地动、火山运动或土方开挖和采矿等人为因素引起的。
随着时间的推移,可能会累积一些自力的事务,导致边坡最终破损?占湟焓褂梦奕嘶⒎苫臀佬羌す獠饩嗍忠,可以经济高效地绘制边坡轮廓。危险特征可以被识别出来,边坡轮廓随着时间推移爆发的转变可以识别破损前的先兆,这些使得勘探越发详细。
哪些地方需要举行边坡治理?
都会化生长空间受限于山区地形,需要稳重治理边坡,确保不会爆发滑坡危害,但现实是都会向越发险要的边坡扩张。香港就是一个好例子,香港的边坡治理是很是主要的,由于可供制作修建物的土地很是稀缺,基岩为火山岩,含有问题严重的风化花岗岩,同时香港区域经常遭遇台风和暴雨。地动运动频仍的区域,需要对不稳固边坡接纳更多的预防步伐,避免因地动引发的滑坡。其它的一些都会可能由于都会化羁系不到位,开挖山坡用于制作衡宇,降低了边坡的稳固性。随之而来的蹊径施工、植被扫除以及渗漏的水和排水不畅造成的积水,使情形进一步恶化。公路、铁路和航道等形式的线性基础设施,可能需要穿越丘陵或山区。为了最大限度镌汰高程转变,可能需要举行开挖,这需要审慎设计和维护,以确;∩枋┥戏胶拖路降谋咂挛裙绦。
采矿运动,由于一直爆发边坡、改变边坡,以是需要对这些运动举行治理,确保事情清静开展。关于地表或露天采矿,笼罩在目的矿体上的笼罩层,被移走并且群集。通过岩土工程勘探(例如,井下电视勘探),使得开采面间斜坡角度更高,以实现矿坑边坡稳固,镌汰废物剥离,可以带来显著的本钱效益。关于笼罩层和尾矿的群集,也需要举行治理。特殊是关于建有大坝用于阻挡矿物提炼后的液化物质的情形,更需要举行边坡治理。
纵然是在很平展地方的大坝和堤坝,也要举行边坡治理,以避免洪水。填土堤坝通常是用来阻挡河流及海岸周围的洪水。
地球物理钻孔探测在边坡稳固性评价中的应用
地球物理钻孔探测可以为边坡稳固性剖析提供主要的数据,可以增补其它岩土勘探手艺,例如空间测绘、地表地动以及CPT。钻孔探测适用于种种地层,无论是未固结的淤泥,照旧最坚硬的岩石,都可以获取数据,可以利便地载入到结构数据库中。很是自然的边坡意味着勘探职员需要无邪地顺遂地对钻孔举行测试,由于有些钻孔位置可能难以抵达,许多钻孔是带有角度的甚至是水平的。这可能需要隔着一定的距离举行探测,可能需要使用便携装备,关于浅的带有角度的钻孔可能需要推入工具。一旦勘探职员清静顺遂地举行测试的条件抵达后,就可以将种种地球物理探头放入一个钻孔中,快速地、经济高效地举行测试。边坡勘探中常用的探头,如表1。
除了钻孔电视以外,表1中所示的所有探头都可以用于边坡稳固性的评价。3臂井径探头可以获得自然伽马剖面,这个关于地层形貌以及差别钻孔之间关联地层分层是很是有用的。直径数据关于风化地层识别是很是有用的,并且可以对钻进历程中的冲洗物质对其它探头的影响举行质量控制。
地球物理数据是怎样用于边坡剖析的
评价自然边坡或设计人造边坡的使命主要是由岩土工程师认真,但可能需要工程地质、结构工程和水文地质专业信息的输入。他们的职责规模包括识别危险区域、确定边坡破损机制、研究触发边坡破损的敏感因素、清静的可靠的经济的边坡设计、减缓并且降低边坡灾难。
这个历程需要详细的、准确的信息,包括边坡的几何尺寸(空间要领)、地质信息(坑探或钻探)、土体岩体特征、地下水特征等,这些信息需要通过地球物理要领包括钻孔探测来获取。
历史上,极限平衡法通常用于边坡稳固性剖析。随着现代盘算机和重大软件的应用,泛起了一系列剖析手艺,包括有限元极限剖析、不一连结构优化和有限差分法。最近,危害评价的看法被用于盘算边坡破损以后的效果和边坡破损的概率。钻孔探测的数据简化了这些大型盘算机模子的输入使命。
工程师们有许多加固边坡的要领可供选择,包括岩石锚杆和锚钉、改善边坡排水性能、增进表层植被生长以加固表层、避免风化、侵蚀和群集。
未来生长
随着都会空间的快速扩张,对潜在危险的边坡举行评价、剖析、治理,关于今天而言越来越主要了。天气专家展望,随着全球气温上升,爆发重大天气事务的可能性在增添,这些事务可能引发边坡破损,特殊是滑坡。与其冒着人的生命危险和边坡破损后接纳调解步伐支付高昂价钱,倒不如提前举行预防和治理。钻孔地球物理要领,通过提供详细准确的地下数据,将在潜在危险边坡视察中施展越来越大的作用,从而提高工程师在盘算清静系数和治理边坡时的信心。
便携式探测装备用于某海岸铁路危险边坡视察
台湾地区边坡稳固性研究
推荐的探头
用于勘探海床强度的首选探头,可在一个钻孔中丈量岩石和土体中的高区分率剪切波和压缩速率。该探头对地动工程应用至关主要,也是离岸修建物和海优势电场的首选工具。
用于液体或泥浆填充的钻孔中举行成像。该探头可以天生一个360度睁开的、偏向确定的钻孔孔壁超声图像。该探头是破碎地层识别及偏向测定(倾角和倾向)、地层学研究、区域应力剖析(岩爆)、取芯定向等理想的工具。
可以获得一幅一连的、高区分率的、偏向确定的钻孔孔壁图像。该探头可以用于干钻孔中,也可以用于水(清亮液体)填充的钻孔中。该探头可以获取一幅全彩色钻孔图像,这个可以资助识别矿物质。该探头是破碎地层识别及偏向测定(倾角和倾向)、地层学研究、矿物识别、取芯定向等理想的工具。
该探头是专门设计用于岩土工程和采矿应用的。它同时从一个发射器和三个吸收器收罗撒播时间和全波数据。地层波速一次测试举行了三次盘算,不受钻孔流体路径的影响,波形数据用于盘算压缩波速(P波)、剪切波速(S波)和斯通利波速。
丈量自然泛起的同位素或者人造同位素的运动。
使用多个传感器举行准确的钻孔赔偿密度丈量,基岩界面区分率极高。这种要领若是团结了声波探头,就可以用来确定岩性、密度、孔隙率、岩石强度、弹性参数等,还可以用于风化岩层或破碎岩层的探测。
通过三个机械臂接触钻孔孔壁,纪录钻孔的直径,天生一幅一连的钻孔直径纪录图。该探头是举行测井前检查钻孔状态的理想工具。