高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)思路構(gòu)架

趙　歡（核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610000）

高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)思路構(gòu)架

趙歡
（核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610000）

摘要：邊坡是一種特殊的地理環(huán)境，尤其是高陡巖質(zhì)的邊坡，由于地形的坡度比較大，很容易出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，在開(kāi)展地質(zhì)勘察工作的過(guò)程中，加大高陡巖質(zhì)邊坡的地質(zhì)災(zāi)害勘察工作，保證工程建設(shè)及運(yùn)行的安全性是非常必要的，本文主要對(duì)高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)、治理原則、勘察設(shè)計(jì)思路、治理方法等予以簡(jiǎn)單分析，有利于實(shí)際的高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)工作的順利開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：高陡巖質(zhì)邊坡；地質(zhì)災(zāi)害；勘察設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)力度不斷加大，在開(kāi)展公路、鐵路工程選線的過(guò)程中，其中一項(xiàng)非常重要的工作就是地質(zhì)勘察，但是在西部山區(qū)的地質(zhì)勘察工作中，經(jīng)常會(huì)遇到高陡巖質(zhì)邊坡等一些特殊地質(zhì)，這類地質(zhì)條件非常的復(fù)雜，很容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，針對(duì)其實(shí)際特點(diǎn)，做好其地質(zhì)災(zāi)害的勘察工作非常的必要。

一、高陡巖質(zhì)邊坡的特點(diǎn)分析

高陡巖質(zhì)邊坡所處的地形的條件通常是比較陡峻的，并且其巖層傾角通常處于10度的范圍內(nèi)，近似于水平狀，平行于邊坡處發(fā)育有隱伏性的卸荷裂隙，其具有與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)相適應(yīng)的2到3組的節(jié)理，并且其節(jié)理的裂隙傾角通常陡于45度，由于巖石的軟硬程度存在一定的差異，這使得其沿著節(jié)理裂隙面、層面或者是交接部位具有風(fēng)化剝蝕凹坑，并且白云巖與灰?guī)r沿著交接部位、節(jié)理裂隙面或者是層理面的溶蝕成大小不一的溶腔或者是溶洞，高陡巖質(zhì)邊坡主要是通過(guò)切割巖體沿著臨空面的崩塌、傾倒、墜落組合成局部的失穩(wěn)，但是在實(shí)際勘察工作中，整體失穩(wěn)的實(shí)例還是比較少見(jiàn)的，導(dǎo)致邊坡形成的因素是多種多樣的，很多因素對(duì)于其穩(wěn)定性都具有較大的影響，很容易引發(fā)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，施工過(guò)程中具有較大難度。

高邊坡地質(zhì)災(zāi)害的形成與邊坡工程及病害的形成時(shí)間有直接的關(guān)系，依據(jù)其形成時(shí)間與與邊坡工程之間的關(guān)系，對(duì)高邊坡地質(zhì)災(zāi)害的類型劃分，主要分為兩種：

（1）在邊坡工程施工過(guò)程中，由于邊坡工程開(kāi)挖等因素所導(dǎo)致的新的邊坡地質(zhì)災(zāi)害，常見(jiàn)的邊坡開(kāi)挖過(guò)程中所引起的滑坡、崩塌、坍塌等。

（2）在開(kāi)展邊坡開(kāi)挖工程施工之前就已經(jīng)存在的邊坡災(zāi)害，這通常是指老的邊坡災(zāi)害，其由于邊坡工程的活動(dòng)導(dǎo)致其復(fù)活。

由于在高陡巖質(zhì)邊坡的頂部存在平行于坡面的張性拉裂縫，其很容易表現(xiàn)為中上部的失穩(wěn)破壞，一旦出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)，將會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果，在開(kāi)展高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理工作的過(guò)程中，應(yīng)該加大中上部削坡載減的力度，盡量的將邊坡放緩，并要依據(jù)其實(shí)際特點(diǎn)采取有效的加固處理措施，保證能夠?qū)⑵湟淮涡愿危乐蛊淞粝掳踩[患，在實(shí)際的邊坡治理工作中，人們開(kāi)始注意到，不僅僅要能夠有效的提升其穩(wěn)定性，還需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，保證其能夠與周邊的環(huán)境良好的融合，從而形成良好的綠色人文景觀，這能夠大大的提升高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理效果，這就需要能夠在實(shí)際的勘察活動(dòng)中，對(duì)高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)工作予以合理設(shè)計(jì)。

二、高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理原則

在開(kāi)展高陡巖質(zhì)邊坡治理的過(guò)程中，對(duì)于工程量巨大的一些大型的治理工程，由于在其治理過(guò)程中具有較大難度，并且一些高陡巖質(zhì)邊坡在治理過(guò)程中需要花費(fèi)極高的成本，對(duì)于這類高陡巖質(zhì)邊坡，在開(kāi)展施工的過(guò)程中，應(yīng)該堅(jiān)持盡可能避讓的基本原則，對(duì)于由于工程建設(shè)需求，實(shí)在不能進(jìn)行繞避的高陡巖質(zhì)邊坡，應(yīng)該采取：寧強(qiáng)勿弱、保證安全的基本原則，針對(duì)高陡巖質(zhì)實(shí)際的情況，應(yīng)用安全、可靠的技術(shù)與方法來(lái)開(kāi)展治理工作。

三、常用的高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理方法

目前常用的幾種高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理方法表現(xiàn)為：

（1）通過(guò)人工構(gòu)筑物來(lái)實(shí)現(xiàn)高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理，在實(shí)施人工構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要對(duì)邊坡在內(nèi)的各種地質(zhì)因素的影響予以綜合的考慮，同時(shí)還需要對(duì)施工爆破等人為因素、工程載荷、巖體風(fēng)化、地震等一些外部因素的影響予以全面的分析，常見(jiàn)的人工構(gòu)筑物有：主被動(dòng)網(wǎng)防護(hù)、多道攔石擋土墻、明洞等。

（2）排水，治水是在邊坡防治過(guò)程中所應(yīng)該堅(jiān)持的最基本的原則，對(duì)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性具有較大影響的地下水與地表水實(shí)施引排或者是截流處理，并要降低動(dòng)水壓力及孔隙水的壓力，從而有效的防止不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)面填充物的強(qiáng)度降低，同時(shí)有效的提升巖體的質(zhì)量，在這種邊坡治理方法中常用的方法有：灌漿封閉邊坡巖體中的張裂隙、邊坡泄水孔、排水溝、截水溝等。

（3）嵌補(bǔ)支頂，通過(guò)對(duì)風(fēng)化剝蝕凹坑或者說(shuō)可能發(fā)育的溶洞實(shí)施嵌補(bǔ)支頂，對(duì)于上部不穩(wěn)定巖體的生根具有積極的作用。

（4）清除，對(duì)于已經(jīng)松動(dòng)、穩(wěn)定性特別差的巖石塊體，可以將其予以清除。

四、高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的勘察設(shè)計(jì)

在開(kāi)展高陡巖質(zhì)邊坡勘察工作的過(guò)程中，要對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的自然與人工邊坡的變形失穩(wěn)破壞與治理情況予以全面的調(diào)查，必要的情況下，可以開(kāi)展物探、鉆探與瓦探等處理，以便于將隱伏結(jié)構(gòu)面予以明確，這對(duì)于降低其地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率具有積極的作用；要將層間夾層的分布、斷層、節(jié)理裂隙、巖層等結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與位置予以綜合的考慮，同時(shí)還需要對(duì)地下水的分布情況、充填情況、節(jié)理裂隙張開(kāi)程度、斷層延伸長(zhǎng)度、節(jié)理裂隙密度、斷層寬度、節(jié)理裂隙及斷層等結(jié)構(gòu)表面的產(chǎn)狀、位置等予以查明，對(duì)高陡巖質(zhì)邊坡需要開(kāi)展動(dòng)態(tài)信息的勘察設(shè)計(jì)與施工，在開(kāi)展施工的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)施工工程地質(zhì)與勘察工程的地質(zhì)條件發(fā)生變化，就需要及時(shí)的開(kāi)展補(bǔ)充勘察與監(jiān)測(cè)工作，并要及時(shí)的對(duì)相關(guān)的工程措施進(jìn)行完善。

在對(duì)高陡巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性實(shí)施分析的過(guò)程中，目前常用的有定量分析與定性分析兩種方法，在實(shí)際的工程分析過(guò)程中，其穩(wěn)定性是受到多種因素的影響，要想在開(kāi)展分析的過(guò)程中，應(yīng)用一種合理的計(jì)算方法對(duì)其力學(xué)參數(shù)實(shí)施準(zhǔn)確的計(jì)算是具有較大難度的，因?yàn)椴还苁菓?yīng)用哪一種計(jì)算方法，其都具有一定的局限性，在具備相關(guān)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也會(huì)存在一定的不合理之處，要想取得良好的分析效果，就需要各種綜合性的計(jì)算方法來(lái)開(kāi)展計(jì)算，常用的計(jì)算方法有有限元法、楔體滑動(dòng)分析法、巖石質(zhì)量法、工程類比分析法等多種方法，在邊坡的楔體穩(wěn)定性與整體穩(wěn)定性的分析過(guò)程中，應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)法能夠取得良好的分析成果。

對(duì)幾種常用的計(jì)算方法進(jìn)行分析：

（1）有限元法，在這種計(jì)算方法中，是應(yīng)用巖石岸坡應(yīng)力位移場(chǎng)有限元模擬軟件來(lái)對(duì)自然坡的的應(yīng)力場(chǎng)以及不同位置橋基荷載作用下的應(yīng)力場(chǎng)實(shí)施模擬分析，對(duì)橋基的設(shè)計(jì)位置開(kāi)展進(jìn)一步的優(yōu)化，并要依據(jù)Mohr的強(qiáng)度準(zhǔn)則來(lái)對(duì)巖體的破壞情況開(kāi)展分析，在對(duì)巖體的控制性結(jié)構(gòu)面建立地質(zhì)模型開(kāi)展分析的過(guò)程中，可以應(yīng)用離散元分析發(fā)來(lái)開(kāi)展，對(duì)岸坡巖體處于加載模式與不加載模式中的時(shí)效變形趨勢(shì)開(kāi)展分析的過(guò)程中，要對(duì)岸坡的破壞范圍與破壞模式予以明確之后，再開(kāi)展相關(guān)分析，這能夠?yàn)榘镀聨r體加固提供有力的設(shè)計(jì)依據(jù)。

（2）赤平投影空間解析法，應(yīng)用臨空邊坡面及多組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面的極射赤平投影，對(duì)不同類型的結(jié)構(gòu)面組合特征予以明確，這能夠?qū)Y(jié)構(gòu)體失穩(wěn)模式類型、穩(wěn)定趨勢(shì)、結(jié)構(gòu)體的類型等予以直觀的判斷。

（3）楔形體滑動(dòng)分析法，在應(yīng)用這種方法開(kāi)展分析的過(guò)程中，其楔形體滑動(dòng)面是由兩個(gè)傾向相反、坡面傾向相同，并且交線傾向也相同、傾角小于邊坡交的軟弱結(jié)構(gòu)面所組成的，在開(kāi)展分析的過(guò)程中，可以通過(guò)赤平投影、三角幾何法、實(shí)體比例投影法來(lái)對(duì)滑動(dòng)面的交線傾角、滑動(dòng)面法線、以及二者之間的夾角等進(jìn)行計(jì)算，對(duì)械體在自身重力作用下的受力情況進(jìn)行分析，能夠得到邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)值，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展相關(guān)的計(jì)算，能夠得到邊坡的穩(wěn)定系數(shù)，在開(kāi)展相關(guān)計(jì)算的過(guò)程中，還需要對(duì)地震力、靜水壓力等一些作用力的影響予以綜合的考慮。

（4）極限平衡法，在極限平衡法中也包含了多種計(jì)算方法，如：剛體平衡法、雙平面極限平衡等K法等，各種計(jì)算方法在實(shí)際應(yīng)用中都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

（5）巖石質(zhì)量法，在穩(wěn)定邊坡角的計(jì)算過(guò)程中，巖石質(zhì)量法具有廣泛的應(yīng)用，其主要是對(duì)橋梁基礎(chǔ)位置與合理埋深明確，并要要求其橋梁的基礎(chǔ)底面位于穩(wěn)定邊坡角以內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)

在開(kāi)展工程施工的過(guò)程中，在一些環(huán)境比較差的特殊地理環(huán)境中，經(jīng)常會(huì)遇到高陡巖質(zhì)邊坡等特殊地質(zhì)，對(duì)于這類地質(zhì)條件，若不能及時(shí)實(shí)施有效的處理，很容易引發(fā)各種嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，這就需要在開(kāi)展工程施工之前，做好高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的勘察設(shè)計(jì)工作，并要應(yīng)用各種有效的計(jì)算方法，對(duì)勘察結(jié)果予以有效地分析，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用各種有效的治理措施開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害的治療工作，本文就主要針對(duì)此予以了簡(jiǎn)單分析，對(duì)于實(shí)際的高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的勘察設(shè)計(jì)工作具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]錢凱，張靈九.高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，10（07）：898-899.

[2]郭彬彬，趙衛(wèi)華，王紅才，李阿偉，孫東生.千靈山巖質(zhì)邊坡地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)及穩(wěn)定性分析[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2013，15 （03）：415-416.

[3]宋勝武，馮學(xué)敏，向柏宇，邢萬(wàn)波，曾勇.西南水電高陡巖石邊坡工程關(guān)鍵技術(shù)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2011，15（11）：303-305.

中圖分類號(hào)：P314

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