邊坡失穩成因及處理措施研究

摘要:針對邊坡開挖過程中如何防止邊坡失穩和邊坡一旦出現失穩將如何優化處理的問題，從邊坡失穩成因進行了分析，進而可以有效防治邊坡失穩，同時提出了幾點處理方法，對邊坡工程滿足安全和經濟要求具有一定的指導性。

關鍵詞:邊坡失穩;成因;處理措施

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)15-0365-01

1 工程概況

樂昌峽水利樞紐工程位于廣東省韶關市樂昌大源鎮的北江支流武水樂昌峽河段內，距韶關市區約81.4km。該工程的開發任務是以防洪，發電為主，兼顧航運、灌溉等綜合利用。壩區交通應急專項工程是樂昌峽水利樞紐工程的一部分，包括左岸上壩道路、右岸上壩道路等分部工程。道路環山腰布置，地勢起伏總體不大，沿線山體較雄厚，植被、溝谷發育，自然山坡坡度30°-45°，局部大于60°，以陡坡為主。

2 邊坡失穩成因分析

本工程邊坡在開挖工程中多次發生失穩現象，其實質是滑動面上的滑動力矩大于抗滑力矩。利用費倫紐斯條分法對邊坡穩定性計算如式:當KS=1時邊坡處于極限平衡狀態;KS>1時邊坡是穩定的，為保證邊坡具有一定的安全儲備，計算過程中可取KS=1.1-1.5。通常影響邊坡失穩的因素一般有如下幾點原因:

(1)巖石的性質及地質構造;

(2)邊坡的坡形與坡度;

(3)土體抗剪強度降低;

(4)邊坡作用力發生變化;

(5)水壓力的作用;

(6)邊坡中內部水的滲流引起滲流力等。

在分析廣東省樂昌峽水利樞紐工程左、右岸上壩道路的地質環境條件的基礎上，針對該路段邊坡失穩的形態、變形特征以及地形地貌和工程活動等主要因素對邊坡穩定的影響進行了研究，并對該線路中邊坡失穩的形成過程和機理進行了分析。其成因如下:第一，巖石性質及地質構造。由于道路地質情況地表坡積層厚約1-3m，下伏基巖為寒武系變質石英砂巖夾板巖等、全風化層厚達4-5m，下為強風化基巖。右岸巖層產狀多數地段傾向河床，傾角約55°左右，對道路邊坡而言很不利;第二，開挖邊坡坡度較陡。由于地形陡峻，設計偏重于工程量省、占地少，故采用的設計邊坡值較陡，巖石邊坡和土質邊坡的開挖坡度采用1:0.5。由于邊坡坡度部分陡于巖層傾角，一旦挖斷下面的支撐體，很容易產生順層滑動;第三，土體抗剪強度降低。由于開挖使得邊坡植被遭破壞，表層巖土體風化嚴重及降雨入滲導致邊坡巖土體浸水軟化，其抗剪強度降低或喪失，形成坡面開裂和坡腳剪切破壞，滑動面貫通造成邊坡發生失穩;第四，邊坡作用力發生變化。施工過程中盲目加快施工進度，采用全斷面一次開挖，沒有及時支護，開挖坡面暴露時間過長，導致邊坡應力釋放，邊坡處于不穩定狀態。

3 處理措施

針對上述邊坡失穩成因，可以采取以下處理措施:其一，邊坡放緩、平臺加寬。根據現場實際情況，開挖施工中發現邊坡開挖后有部分石塊滑落，可及時采用邊坡放緩，平臺加寬的方式處理。即:邊坡上部以馬道為分界點將坡度放緩，馬道由原設計1m寬加至2m寬;其二，設置擋墻。針對已經塌方部位，由于在開挖線以上30m范圍出現新的裂縫且裂縫發展迅速，如果采用從裂縫以上部位開始施工，將裂縫挖除，這樣會增加施工難度;增加工程量;增加占地面積;同時占用工期較長。綜合考慮，采用在塌方處坡腳增設擋墻，在擋墻內部回填石渣，利用擋墻及回填石渣壓住塌方坡腳;其三，邊開挖邊支護和加強錨噴支護。邊坡開挖應采取邊開挖邊支護的方式及時支護，減少邊坡應力釋放，導致出現失穩現象。對具有滑動可能的邊坡可進行加強錨噴支護的方法，即將原設計的錨桿或土釘加長。在本工程中，將錨桿或土釘由原設計3.5m延長至15m使其穿過滑動面。需要指出的是:在邊坡錨噴支護施工時排水孔施工是很重要的環節，因為噴射混凝土的抗滲系數一般約為1.9×10-7cm/s，相對較低，支護施工完成后，如遇雨季時，雨水很容易通過噴射的混凝土滲透到邊坡內部，水若無法及時排除，就使內部產生水壓力作用，導致邊坡失穩，因此排水孔施工是錨噴支護的關鍵環節之一。施工完成后必須保證排水孔暢通，真正發揮排水作用;其四，卸荷。對于邊坡土質松散，且土層較厚的開挖邊坡，很難利用支護的方式將其治理穩定，可采取將開挖邊坡頂部削成一平臺，對邊坡采取卸荷的方式處理。

4 結語

工程邊坡失穩屬于邊坡施工中較常見的問題，邊坡的安全穩定關鍵在于自身的穩定，而支護只是在其自穩條件下的安全保證措施，我們必須認真分析邊坡失穩成因并采取有效的措施。

參考文獻

[1]張飛，王創業，張忠誠.邊坡失穩預測預報研究[J].黃金，2006，(6).

[2]涂兵雄，劉春曉，李紅燕.邊坡穩定分析方法討論[J].山西建筑，2008，(1).

[3]黃秋楓，李建林，巖體開挖卸荷后邊坡失穩判據研究[J]水力發電2008，(2).

[4]韓光，李連崇，王大國.流固耦合作用下節理巖質邊坡失穩過程的RFPA模擬分析[J].遼寧科技大學學報，2008，(2).

[5]胡海浪，黃秋楓，李建林.巖質邊坡穩定性影響因素敏感性分析[J].西北水電，2008，(5).