淺談邊坡穩(wěn)定性地質(zhì)問題的解決措施

蔣來　李學來　趙帥

摘 要 目前，邊坡失穩(wěn)的防治仍然是一項很艱巨的任務，對邊坡的穩(wěn)定性分析及處治技術進行深入研究具有重要的意義。本文首先簡要闡述了邊坡工程穩(wěn)定性分析及處治技術研究的意義，介紹了邊坡工程穩(wěn)定性分析的一些常用方法，提出了邊坡工程處治對策；還從定性分析、定量分析、不確定分析等角度介紹了幾種主要的邊坡穩(wěn)定性分析方法。

關鍵詞 邊坡穩(wěn)定性 邊坡失穩(wěn) 穩(wěn)定性分析 處治對策

中圖分類號：TV223.22 文獻標識碼：A

1概述

1.1邊坡穩(wěn)定性概念

邊坡一般是指具有傾斜坡面的土體或巖體，由于坡表面傾斜，在坡體本身重力及其他外力作用下，整個坡體有從高處向低處滑動的趨勢，同時，由于坡體土（巖）自身具有一定的強度和人為的工程措施，它會產(chǎn)生阻止坡體下滑的抵抗力。一般來說，如果邊坡土（巖）體內(nèi)部某一個面上的滑動力超過了土（巖）體抵抗滑動的能力，邊坡將產(chǎn)生滑動，即失去穩(wěn)定；如果滑動力小于抵抗力，則認為邊坡是穩(wěn)定的。

1.2邊坡的穩(wěn)定性表示方法

邊坡的穩(wěn)定性通常以滑動面上的抗滑力與滑動力的比值，即抗滑穩(wěn)定性系數(shù)來表示。這一比值越大，邊坡越穩(wěn)定；反之，邊坡越不穩(wěn)定。評價邊坡穩(wěn)定性的常用方法有下列4類：

（1）定性分析法。通過對邊坡的尺寸和坡形、邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、所處的地質(zhì)環(huán)境、形成的地質(zhì)歷史、變形破壞形跡，以及影響其穩(wěn)定性的各種因素的研究，判斷邊坡演變階段和穩(wěn)定狀況。

（2）極限平衡分析法。把可能滑動的巖、土體假定為剛體，通過分析可能滑動面，并把滑動面上的應力簡化為均勻分布，進而計算出邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)。

（3）數(shù)值分析法。利用有限單元分析法，先計算出邊坡位移場和應力場，然后利用巖、土體強度準則，計算出各單元與可能滑動面的穩(wěn)定性系數(shù)。

（4）工程地質(zhì)類比法。將所研究邊坡或擬設計的人工邊坡與已經(jīng)研究過的或已有經(jīng)驗的邊坡進行類比，以評價其穩(wěn)定性，并提出合理的坡高和坡角。

1.3邊坡穩(wěn)定性的分析方法

邊坡穩(wěn)定性研究已有一百多年的歷史，邊坡穩(wěn)定性分析的觀點變化是隨著人類理論方面的突破和實踐經(jīng)驗的積累而變化的。總的來說，邊坡穩(wěn)定性分析是一個逐步由定性分析向定量、半定量分析發(fā)展的過程，并且可視化程度越來越高。邊坡穩(wěn)定性分析方法大致可以分為以下幾類：定性分析方法、定量分析方法、非確定性分析方法、物理模擬方法。

2 防治斜坡變形破壞的基本原則及主要措施

（1）消除、削弱或改變使斜坡穩(wěn)定性降低的各種因素。在護墻腳處一定要設排水措施，排除坡內(nèi)積水。為了防止墜石，可在坡面上鋪設鋼絲網(wǎng)，或增設阻擋巖石的鐵鏈攔柵。對于脹縮性較強的土質(zhì)斜坡，可在邊坡面上種植草皮，使坡面土層保持一定的濕度，防止坡面開裂，減小降水沿裂縫滲入的可能性，避免土層性能惡化而發(fā)生土爬或滑坡。

（2）降低下滑力，提高斜坡抗滑能力。降低下滑力主要通過刷方減載。在刷方時必須正確設計刷方斷面遵循“砍頭壓腳”的原則。特別注意不要在滑移——彎曲變形體隆起部位刷方，否則可能加速深部變形的發(fā)展。

提高滑體抗滑能力的措施很多。一種是直接修筑支、擋建筑物以支撐、抵擋不穩(wěn)定巖體；另一種方式是通過改良巖體的強度性能來增強斜坡的抗滑能力。

3 治理措施

（1）改變斜坡的形態(tài)。主要通過刷方減載，在刷方時必須正確設計刷方斷面遵循“砍頭壓腳”的原則。減輕荷載，降低下滑力，增加抗滑力。如可以挖去。特別注意不要在滑移——彎曲變形體隆起部位刷方，否則可能加速深部變形的發(fā)展。

（2）排水工程措施。地表排水工程調(diào)整坡面水流、排除斜坡內(nèi)的地下會、截斷地下水的進入，有效地防止了斜坡的軟化、消除了滲透變形作用、降低了孔隙水壓力和動水壓力。根據(jù)斜坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和水文地質(zhì)條件加以選擇。通常在土質(zhì)斜坡內(nèi)修筑支撐盲溝能收到良好效果截斷地下水流對于防止深層滑動或治理較大型的滑坡是很有效的，一般采用地下排水坑道斜坡若有含水層時，水平坑道設在含水層與隔水層之間效果較好。

（3）支檔結(jié)構(gòu)措施。修筑支、擋建筑物以支撐、抵擋不穩(wěn)定巖體。支、擋建筑物的基礎必須砌置在滑移面以下。巖質(zhì)斜坡采用預應力錨桿或鋼筋混寧土錨固樁桿加固，是一種很有效的措施。它可以增高結(jié)構(gòu)面的抗滑能力，改善結(jié)構(gòu)面上剪應力的分布狀況，顯著降低沿之發(fā)生累進性破壞的可能性。

（4）斜坡內(nèi)部加強措施。改良巖體的強度性能來增強斜坡的抗滑能力。對于巖質(zhì)斜坡可采用固結(jié)灌漿等措施，但必須注意選擇適宜的灌漿壓力，否則反而促進斜坡變形。對于土質(zhì)斜坡可采取電化學加固法、凍結(jié)法（用于臨時性邊境），還可采用焙燒法，即對坡腳處的土體進行焙燒加熱，使其成為堅硬似磚的天然擋土墻，這種方法僅適用于粘土類土層中。

4結(jié)語

本文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討，指出了常用邊坡工程處治措施的適用性，然而隨著工程建設規(guī)模的不斷增大，邊坡高度增高，復雜性增大，對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見，隨著科學技術的發(fā)展，邊坡處治技術將得到進一步的發(fā)展，并逐步趨于完善，且方法也不唯一，視情況決定使用哪種或哪幾種方法的綜合對邊坡穩(wěn)定性做出評判，最后提出相應的解決辦法和預防措施。

參考文獻

[1] 古浩.邊坡穩(wěn)定及抗滑樁加固研究[D].河海大學，2006.