地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的邊坡穩(wěn)定性問題

鄧楊勇

（重慶市市政設(shè)計(jì)研究院，重慶 400000）

巖土體邊坡穩(wěn)定性問題在地質(zhì)災(zāi)害管理中非常常見，通常會(huì)給工程帶來一定的額外成本或者對(duì)工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響［1］。巖土層的非正常變化會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害，降低邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。施工單位必須根據(jù)工程實(shí)際情況，制定出完備的滑坡治理方案，從而提前預(yù)防自然災(zāi)害現(xiàn)象對(duì)工程的影響，增強(qiáng)邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1 滑坡形成的原因分析

不管是巖質(zhì)邊坡還是土質(zhì)邊坡，影響其穩(wěn)定性的原因都是多種多樣的。其中包括有巖土的物理性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特點(diǎn)以及多雨季節(jié)的滲水等，為了減少地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生，采用一定的措施做好預(yù)防工作非常重要。

1.1 邊坡物理性質(zhì)的影響

邊坡的物理性質(zhì)會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)結(jié)構(gòu)的變化而出現(xiàn)一定的變化，邊坡的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)結(jié)構(gòu)的變化而降低。一般來說，邊坡中具有較高的清水礦物比例，同時(shí)也具有比例較高的黏土礦物，所以邊坡比較容易出現(xiàn)穩(wěn)定性問題，邊坡的穩(wěn)定性也會(huì)因此降低。如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一些變化，將很容易造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)。

1.2 巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的發(fā)育

巖體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)并非一成不變，而是處于不斷的變化中，所以最終出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)面形狀各異，但是結(jié)構(gòu)面的不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致邊坡內(nèi)部的結(jié)構(gòu)受到損傷，使得邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大降低，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化將會(huì)增加地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率［2］。巖體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)很多不同的結(jié)構(gòu)面，從而對(duì)巖體的完整性產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)這也是出現(xiàn)巖質(zhì)滑坡的重要原因，我國(guó)的西北秦嶺地區(qū)以及祁連山區(qū)等發(fā)生滑坡的原因基本是結(jié)構(gòu)面的變化。一般來說，結(jié)構(gòu)面在形態(tài)上的變化會(huì)使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體性被破壞，內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會(huì)因此發(fā)生碎裂，從而降低了內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致滑坡自然災(zāi)害的出現(xiàn)。此外，因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)不再完整，所以內(nèi)部很難保持穩(wěn)定，也將增加滑坡形成的概率。

1.3 多雨季節(jié)的影響

如果施工的環(huán)境是在降雨較多的地區(qū)或者季節(jié)，那么可能會(huì)在巖石內(nèi)部積累大量的水，而大量的降水會(huì)對(duì)巖石的內(nèi)部造成一定的損傷，最終導(dǎo)致巖石內(nèi)部的結(jié)構(gòu)松散碎裂，出現(xiàn)滑坡自然災(zāi)害。

1.4 區(qū)域地震的影響

區(qū)域地震會(huì)使得巖石結(jié)構(gòu)在一段時(shí)間內(nèi)受到嚴(yán)重的破壞，受到地震波的強(qiáng)烈撞擊，邊坡沿途的結(jié)構(gòu)面會(huì)因此出現(xiàn)很多新的結(jié)構(gòu)面，從而導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象。一般來說，六級(jí)以上的地震引發(fā)滑坡的可能性會(huì)比較大。除自然因素外，某些人為因素也會(huì)導(dǎo)致滑坡，比如人為導(dǎo)致的植被破壞以及引水澆灌等，都有可能成為滑坡發(fā)生的直接或間接原因。

2 邊坡穩(wěn)定性的問題分析

2.1 邊坡結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定性的影響分析

滑坡產(chǎn)生的原因與巖土體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間有非常密切的聯(lián)系，滑動(dòng)的程度及方向等都跟結(jié)構(gòu)面有關(guān)，而且邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性常常受到滑動(dòng)面形態(tài)的影響。

1）順坡結(jié)構(gòu)。一般來說，順坡結(jié)構(gòu)會(huì)比較容易形成滑動(dòng)面，如果層面傾角＜地面坡度，形成的滑動(dòng)面會(huì)比較完整。如果成面傾角比較小，證明結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。如果結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度存在一定的缺陷，那么需要加強(qiáng)對(duì)軟弱面滑動(dòng)的重視程度。

2）反坡結(jié)構(gòu)。反坡結(jié)構(gòu)一般具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。在外力的作用下，不同的結(jié)構(gòu)面會(huì)一同對(duì)巖土體進(jìn)行切割，從而出現(xiàn)組合滑動(dòng)面。圓弧形滑動(dòng)面一般在松散體滑坡中比較常見。某些基巖滑坡會(huì)因?yàn)榍谐傻膯栴}而出現(xiàn)弧形滑動(dòng)面，利用壓腳的方法來降低上部的重量，能夠有效解決諸如此類的滑坡問題。

2.2 邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算

一般都是以阻滑力和下滑力的比例作為判定邊坡穩(wěn)定性的依據(jù)，當(dāng)比例＞1時(shí)說明邊坡穩(wěn)定，當(dāng)比例=1時(shí)說明邊坡正處于臨界狀態(tài)，其余情況則證明邊坡不穩(wěn)定。

2.3 人工邊坡穩(wěn)定性的坡度選擇

在施工的過程中，如果自然邊坡沒有辦法達(dá)到預(yù)想的要求，那就需要利用人工邊坡來代替。主要通過開挖、回填以及切削的方式，對(duì)原有的邊坡進(jìn)行一定程度的改造與重修。根據(jù)巖土的物理性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)形態(tài)等方面特征來選擇人工邊坡穩(wěn)定性的坡度。

3 邊坡支護(hù)優(yōu)化方案

邊坡支護(hù)方案應(yīng)設(shè)置合理。在設(shè)計(jì)邊坡支護(hù)方案的過程中，一般要根據(jù)實(shí)際情況以及環(huán)境來制定，并考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件以及支護(hù)情況等。

1）了解現(xiàn)場(chǎng)情況。為了充分了解現(xiàn)場(chǎng)情況，相關(guān)人員必須做好前期的現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，全面了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，總結(jié)與歸納施工情況并以此為基礎(chǔ)合理地設(shè)計(jì)邊坡支護(hù)方案。

2）堅(jiān)持科學(xué)、安全、可靠的原則。在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守科學(xué)、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，如果邊坡遭受到重創(chuàng)將會(huì)帶來非常嚴(yán)重的后果，所以在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)格外注意。在正式設(shè)計(jì)的過程中，必須緊密結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕?shí)際情況以及經(jīng)過勘查工作得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)核對(duì)與檢驗(yàn)。

3）做好材料檢測(cè)工作。在材料的配置方面仍然需要給予足夠的重視，材料的選擇應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而確保材料的適合性和質(zhì)量。

4）支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇。主要有四種方式：

①放坡開挖。該方法適用于場(chǎng)地較為開闊、區(qū)域內(nèi)無重要建筑物的情況，對(duì)穩(wěn)定性的要求較嚴(yán)格、經(jīng)濟(jì)性較高。

②水泥土圍護(hù)墻。深層攪拌水泥土圍護(hù)墻是利用深層攪拌機(jī)將土和水泥進(jìn)行攪拌，從而形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。因?yàn)榭觾?nèi)的支撐力較弱，所以可以利用機(jī)械設(shè)備快速挖土。該方法經(jīng)濟(jì)性較高，施工過程中也不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的噪音與污染，所以在鬧市地區(qū)施工也不會(huì)對(duì)周圍居住環(huán)境產(chǎn)生太大的影響。水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn)是位移相對(duì)較大，一般通過中間加墩、起供等措施限制位移。另外是厚度較大，紅線以及周圍環(huán)境允許才能使用，并且在施工過程中要注意對(duì)周圍環(huán)境的影響。

③高壓旋噴樁。高壓旋噴樁用的材料是水泥漿，利用高壓將水泥噴入土層，與土體混合形成水泥土加固體。該方法所用到的機(jī)械設(shè)備較小、占地少、產(chǎn)生的噪音也較低。但施工費(fèi)用較高，而且因?yàn)榭臻g較小所以容易產(chǎn)生污染。對(duì)于無填充物的巖溶地段永凍土和對(duì)水泥有嚴(yán)重腐蝕的土質(zhì)則不適用。

④鋼筋混凝土板樁。該方法的施工過程較簡(jiǎn)單、施工時(shí)間較短。曾被廣泛使用于基坑工程，但在施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)，所以在城市工程中受到限制。另外因?yàn)橐话阋诠S預(yù)制材料，再運(yùn)輸?shù)焦さ刂校猿杀鞠鄬?duì)較高。

4 地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工中的滑坡問題治理措施

4.1 做好山體排水工程的建設(shè)工作

在地質(zhì)災(zāi)害治理的工程中，施工人員應(yīng)高度重視排水工作。結(jié)合長(zhǎng)期積累的施工經(jīng)驗(yàn)，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水的侵蝕一般是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要原因。因此，如果在治理時(shí)能夠合理規(guī)劃和排放水，將會(huì)有效減少因?yàn)樗那治g而導(dǎo)致山體發(fā)生滑坡的現(xiàn)象。在實(shí)際的排水作業(yè)中，一般通過人工挖掘引水渠，將積存的水排放出來，以降低巖石內(nèi)部水的存量，從而盡可能降低積水對(duì)施工山體的傷害，此外，也可以通過抽水設(shè)備以及其他方法來排出積存在地下的水。

4.2 加強(qiáng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的處理

就針對(duì)于影響邊坡穩(wěn)定性的因素進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致山體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性出現(xiàn)問題的原因是多種多樣的，但無論是哪一種原因?qū)е律襟w穩(wěn)定性降低，都會(huì)最終引起地質(zhì)災(zāi)害事故的發(fā)生［3］。所以在進(jìn)行實(shí)際的滑坡治理工作時(shí)，必須綜合分析邊坡自身的穩(wěn)定性，對(duì)存在有滑坡危險(xiǎn)的山體進(jìn)行加固，并采取措施加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害事故的概率。

4.3 加強(qiáng)基礎(chǔ)防護(hù)設(shè)施的建設(shè)

通過對(duì)滑坡治理過程的分析，可以發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)防護(hù)設(shè)施在工程開展過程中的重要性。就滑坡這種地質(zhì)災(zāi)害來說，其主要的防護(hù)措施有防滑擋土墻，墻體一般都會(huì)被應(yīng)用和設(shè)置在滑坡段的下方，以進(jìn)一步減少滑坡受到的沖擊，避免因?yàn)榛聠栴}對(duì)相關(guān)工作人員以及施工內(nèi)容造成傷害。另外，施工人員經(jīng)常會(huì)在山體滑坡地段種植植被，該方法的原理是利用根莖的抓力以及土壤的吸附力，利用山體與土壤的相互作用力，使土層和地層結(jié)構(gòu)受應(yīng)力保持在恒定的范圍內(nèi)。

5 結(jié)語

邊坡的主要功能是保證地質(zhì)結(jié)構(gòu)的安全以及穩(wěn)定，為了確保邊坡的穩(wěn)定性，相關(guān)單位必須收集足夠的資料、及時(shí)到實(shí)地勘察，從而掌握真實(shí)的情況，堅(jiān)持科學(xué)合理的原則，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況設(shè)計(jì)治理方案，從而確保最終取得較好的治理效果，為工程的整體質(zhì)量提供保障。