對高邊坡穩定性與加固措施的分析

許英杰

廈門市新市區工程監理有限公司（361000）

對高邊坡穩定性與加固措施的分析

許英杰

通過對邊坡穩定基本要素的分析，探討邊坡變形破壞機理研究內容和方法，提出對高邊坡加固處理的措施。

水文地質檢測；坡頂處理

1 造成高邊坡破壞的作用機理

高邊坡破壞是由于內在外在環境造成的一系列的變化導致的。它本身可能有土及巖層力學變化、土物理變化及土巖層內在的化學變化。例如，在雨水的沖刷下,或是邊坡上口的動荷載變化，對邊坡滑動破壞是直接的。很多山區的塌方及泥石流的成因主要是外部環境影響的結果。

2 邊坡變形破壞機理研究內容和方法

研究破壞機理的成因方面，主要是分析潛在造成斷裂面的形成及可能存在的其他變形破壞過程，其內容有邊坡土及巖體破壞地質形式、外部及內力學變化影響，影響邊坡穩定的因素的程度分析等[1]。

1）邊坡土及巖體破壞地質形式。隨著工程項目施工技術的不斷改進，安全穩定的進行邊坡防護的成功實例越來越多，從中我們能分析出更多的潛在風險和需要改進的因素,完善地質模式的建立方法。邊坡變形的影響要素有地質巖層特征、巖體結構物理特征、巖體內部應力變化、工程區域內水文地質情況、邊坡破壞的力學形式及作用時間等。

2）力學作用原理及判據。邊坡巖體的變形說明邊坡在不斷發生變化，由于項目在施工過程中及運行中，邊坡始終會受到外部作用的影響。當外部作用超過其所能承受的最大值時，邊坡破壞。這種破壞形式說明抓住破壞過程變化強度的一個臨界線的重要性。同時，也能夠對即將發生的邊坡破壞作出預判，及時采取有效措施進行預防。

3）影響邊坡穩定性的因素。對邊坡穩定的影響因素有外在的與內在的。外在因素有振動作用影響、雨水沖刷影響、邊坡形態影響、外部溫度及風的影響等。內在因素包括巖體本身形狀影響，巖層本身的內部結構及強度、巖體抗風化能力以及本身所能保證的安全高度。他們可造成巖石軟化、構造破壞，從而誘發一系列的連鎖反應；巖體內部物理性狀、內部斷層帶破碎情況，不同部位高度、厚度之間的巖體作用等，都會嚴重影響高邊坡的穩定性。地質地貌的變化也會造成邊坡破壞的發生，例如坡頂由于上部荷載變化或是人類活動，等都會對邊坡整體造成直接影響。水是流體物質，它的沖刷及滲透性，將造成嚴重的邊坡損壞，特別是很多巖體內部就存在大量的水分，水分的蒸發變化也會造成巖體的變化，所以護坡前，對坡體進行水文地質檢測是十分必要的程序。發生地震產生的破壞能量比較大，而且作用方向不確定，破壞面積較大，開裂現象嚴重，不及時做好防護措施可能發生毀滅性的損壞。工程建設中，邊坡設計的不合理、巖體開采爆破、大量的內部水開發、對邊坡草本植物的破壞等都會給邊坡造成損壞。

3 邊坡巖體破壞機制及判據

巖體破壞通常是由于巖體本身各層之間在接觸面處所發生的相對移動，主要是邊坡的整體塌陷與底部剪切所造成的破壞。巖層在外力的影響下發生錯層移位現象，原本的軟層與相對較硬的巖層之間由于承受能力不同，內部發生相互作用。隨著巖層的蠕動和滑移變化的進一步加劇，邊坡將會發生突然的塌方等極端破壞。這種破壞分為脆性破壞和延性破壞兩種形式[2]。

1）脆性破壞。所謂脆性破壞就是突然沒有預兆的一種破壞形式，這種破壞是毀滅性的，是巖體介質內部應力的集中體現。分析脆性破壞有助于我們總結工程中可能遇到的風險，分析內部巖體的裂縫情況，預判裂縫的發展方向，從而進行加固處理。

2）延性破壞。隨著時間推進，延性破壞將一點點的發生，是作用累積后的一種結果。這種破壞能夠預見，是從輕到重的一個過程。例如，在外力作用下邊坡受到雨水沖刷,土層表面結構發生一定變化。雨水雖然不會造成對坡邊直接影響，但是邊坡內部已經發生破壞了，邊坡的承受能力在慢慢下降。當承受力下降至一定程度時，就會演變成不可逆的一種破壞。

4 邊坡破壞的幾種類型

1）崩塌。這類破壞是由于巖體結構表面發生錯位斷裂所導致的，表面的巖層脫離整體，并快速下落，有時候還伴隨著翻滾與破碎現象的發生。影響最為嚴重,崩塌也是造成重大人員傷亡的因素之一。

2）滑坡。這種破壞按照形態分為邊坡平面滑坡、楔形滑坡、圓弧形滑坡三個最主要類型，其中楔形滑坡造成的危害最為嚴重。滑坡是巖體中多塊不相交區域集中發生滑移所導致的,一般面積較大，造成破壞的區域有可能發生二次滑坡，對巖層整體強度危害較大。

3）傾倒。這種破壞是巖體邊坡內部一部分比較陡的巖體突然脫離整體,陡坡巖體緩慢彎曲變形，最終導致傾倒發生。

4）坍塌。這種破壞是邊坡內部不同材質的巖體之間相互作用，突然間發生的瞬間塌落現象。此種坍塌有持續的可能,會不斷發生一系列的坍塌破壞。一般發生在坡頂的情況較多，因為坡頂的情況變化最大，也是受外部影響最敏感的地方。

5 高邊坡加固處理措施

1）科學合理設計。首先對工程周邊的地質情況了解清楚,結合工程本身的結構及用途和環境條件，制訂嚴密的護坡設計方案。對于高難度及重點工程，要進行必要的專家論證，通過后方可實施。

2）對坡頂荷載的處理及加固處理。先確定坡頂部位有沒有動荷載或是永久荷載，然后移除上部較重的載荷，盡量在上部形成動荷載作用或是將其移到距離邊坡較遠處。如果上部是干燥土壤，可以進行植被種植，但是數量要嚴格控制。如果上部有淺層河溝或是積水，要進行分流處理，以減少水對土層的滲透作用。如果表面土層軟弱，應該進行硬化處理。

3）邊坡本身的加固。如果邊坡是土層，而且高度及陡度較低，可以用混凝土硬化，同時加鋼絲網片。如果是巖層，可以將存在隱患的巖層部位人工清除。如果邊坡較陡，可以采取加固型鋼，以提高整體的強度。

4）對內部水壓力的疏導。如果邊坡內部存在大量水，可以在邊坡上每隔一定間距，設置泄水孔。為了避免內部水的側向沖刷，可以在坡底部設置降水井，使水分垂直下降。為了避免水分流失后，內部孔洞形成塌陷，可以在上部用水泥攪拌法進行加固處理，底部用護壁樁支撐。

6 結語

目前，我國鄉村城鎮公路基礎建設的步伐會越來越快，而鄉村大部分都是山區，公路基礎建設工程很多具有高邊坡特點，所以做好邊坡加固工作很重要。我們應該吸取每次的成功經驗，不斷總結高邊坡防護工作中有待改進的地方,形成一套完善的施工規范與制度。

[1]劉家輝.淺談不良地質高邊坡加固處理技術[J].城市建設理論研究,2011(13).

[2]王德偉.某公路高邊坡加固處理技術[J].四川建筑,2012 (03).