边坡稳定性影响因素及加固处治措施探析

1.宁男昆 2.刘 阳

1.身份证号码：220581198912170778 2.身份证号码：220881198901230719

边坡稳定性影响因素及加固处治措施探析

1.宁男昆 2.刘 阳

1.身份证号码：220581198912170778 2.身份证号码：220881198901230719

在矿山、道路、建筑、水利、铁路等众多领域都涉及大量的边坡稳定问题，一直以来都是地质和岩土工程界研究的热点和重点，研究边坡稳定性的目的是使工程边坡的结构合理化，并对危险边坡采取一系列的处理加固措施，防止发生边坡失稳，避免因滑坡等灾害带来人员和经济损失，因此，经济合理地设计边坡并对其进行稳定性分析评价显得尤为重要。基于此，本文将着重分析探讨边坡稳定性影响因素及加固处治措施，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

边坡稳定性；因素；加固

1 边坡稳定性影响因素及成因分析

采用三种极限平衡法对均质边坡进行稳定性分析，结果表明：1)边坡稳定性随着土体重度的增大而减小，随着内摩擦角和粘聚力的增大而增大，随着坡体角度增加而减小。2)边坡总高度一定时，采用分级放坡可有效的提高坡体稳定性，且级数越多，坡体安全系数越大。3)当坡体总高度及各级边坡坡度相同时，平台宽度越宽，稳定系数越大，且平台宽度达到一定程度时，稳定系数保持不变。4)保持边坡总高度﹑平台宽度不变，当一级和二级边坡高差相差越大，稳定系数越小，当一级和二级边坡高度相等时稳定系数达到最大。

1.1 渗流原因。当汛期来临时，堤防工程的河水会在较长时间内保持较高水位，在堤防浸润线下方的堤身结构会因水流的影响，含水量趋于饱和，增加自重，同时堤身土的抗剪强度也将大大降低，这也就势必会造成下滑力的增加。综上，汛期河水的渗流作用，可同时提升堤身滑动力与自重，并降低抗剪强度，从而造成堤防边坡失稳，增加滑坡风险。此外如果退水过快，堤身内部的渗透水没有及时排除，还可能生产反向渗透力，加上堤身自重增加，可造成如退水滑坡等失稳风险。

1.2 水流冲刷。河流凹岸区域的堤防边坡容易受到水流冲刷的影响，堤岸脚的堤防设施可能会因长期间的水流冲刷，破坏堤岸脚区域的边坡坡度，进而影响平衡，造成失衡破坏，这种堤防边坡失稳破坏，多见于河道复杂﹑弯曲的凹岸堤防段，包括枯水及汛期的退水与涨水阶段，都可能出现。

1.3 堤基因素。堤防工程的地基因素也是可能造成堤坡失稳的重要因素。如地基的建设强度不够，造成滑坡，或是堤防工程的截水设施出现故障，造成管涌，从而引发堤防工程坍塌等严重问题。此种问题多见于软粘土地基的堤防工程，因此类工程施工较快，且为软黏土地质，很容易出现地基强度不足的问题，因此对于此类堤防工程需要采取地基加固处理。

2 边坡稳定性加固处治措施

2.1 排水。排水措施可分为地表排水措施和坡内排水措施。地表排水按其采用措施的分布位置有滑体外和滑体内两种情况。在滑体外，主要是设置截水沟，以拦截﹑引离为原则，使地表水不流入滑坡范围；在滑体内，通常是充分利用自然沟谷，修建渗沟或明沟等引水工程，使降落在滑坡体上的雨水能迅速排走，防止其渗入滑坡体，减少水对坡面的冲刷。坡内排水措施应根据边坡所处的位置﹑工程地质和水文地质条件等来确定布置设计方案，可选用排水孔﹑排水井﹑大口径管井﹑水平排水管等。这种排水措施可以使大气降雨等尽快排出坡体，降低坡内的地下水位，减小作用在边坡滑体上的水荷载，避免对边坡稳定性产生不利影响。坡内排水措施的排水效果取决于输水能力和方位﹑不连续面的规模﹑渗透性能等。

2.2 放缓边坡。放缓边坡通常是边坡处治的首选措施，通过削掉边坡顶部的不稳定岩土体，使边坡坡度放缓，稳定性提高。这种措施施工简便﹑安全可靠，但占地大，工程量大，对自然环境敏感区域造成的生态破坏较大。

2.3 防护。边坡防护目前主要采用的是植物防护和工程防护。植物防护主要依靠坡面种植物根系发育，起到固土稳定的目的，适用于边坡不高﹑坡角不大的土质边坡。工程防护是通过在坡体表面构筑工程实体，封闭坡面﹑减少渗水﹑防止风化，从而加强边坡的稳定性，适用于边坡高﹑坡角大的土质边坡及相对松软的石质边坡。常用的工程防护措施包括砌体防护﹑喷射素混凝土防护﹑挂网锚喷防护等。

2.4 支挡。支挡工程是边坡处治的常用措施，主要采用挡土墙﹑抗滑桩等构筑物对不稳定的边坡岩土体进行支挡，防止失稳滑塌，从而实现边坡稳定，是一种较为可靠的处治手段。

2.5 加固。1)土钉加固。土钉加固是向边坡内部打入足够数量的土钉，加固土体，再将土钉连接成网，土钉加固具有“短而密”的特点，能够使相对松散的坡体形成整体，加强边坡的稳定性。土钉加固适用于浅层土质边坡或软质岩石边坡加固。2)锚杆加固。锚杆加固实质上是土钉加固的“加强版”，锚杆相当于加长的土钉，能够更深入的加固坡体，适用于边坡坡体较为破碎，或边坡地层软弱的中浅层边坡加固。3)注浆加固。当边坡坡体更为破碎﹑岩土体节理裂隙较发育时，可采用注浆加固措施，向边坡坡体内部压注水泥浆，水泥浆在压力的作用下通过岩土体内部的节理裂隙向四周渗透，在自身的胶结作用下使破碎边坡岩土体形成整体，达到提高坡体稳定性的目的。注浆加固适用于边坡深层加固。4)预应力锚索加固。预应力锚索是通过钻孔将锚索(或锚杆)穿过不稳定岩土体，将一端锚固在深层坚硬的岩层中，对伸出坡体外的另一端进行张拉，通过施加的预应力使不稳定岩土体达到稳定状态。预应力锚索施加的作用力均匀可靠﹑施工速度快﹑施工条件易满足，已成为当前高边坡加固工程的一种发展趋势。

2.6 锚固。锚固是把受拉杆件埋入地层中，将结构体与地层连锁在一起，依靠受拉杆件与地层间的相互作用，将结构体受到的荷载传递到地层，有效地承受拉力和剪力，改善结构的应力状态，使其更加安全稳定。锚固措施按是否预先施加应力分为预应力锚固和非预应力锚固两种，预应力锚固是主动加固，非预应力锚固是被动加固。目前，预应力锚索加固正逐渐被广泛使用，并逐渐发展成为一种趋势，尤其对于较高的边坡或者坡体可能的潜在破裂面位置较深时，预应力锚索会有较好的加固效果。预应力锚索加固对地形﹑地质条件适应力强，施工速度快，施工条件容易满足，作用力可以均匀分布于需要加固的边坡上，受力可靠，并且无需放炮开挖，对坡体不产生破坏和扰动。

2.7 减载。减载措施有两种，一种是削头减载，另一种是削坡减载。削头减载是以降低边坡总高度为目的，一般是将边坡上部一定范围内岩体或覆盖层削掉；而削坡减载是削掉一部分不稳定岩体，使边坡坡度放缓，减轻滑坡体下滑段的滑体超重部分，使其稳定性提高。两种减载措施都可以减小可能引发边坡滑动破坏的下滑力。实际工程中，削头措施应用广泛，较少受到制约；而削坡减载若处理部位不当，有产生此生滑坡的可能，所以需要验算滑坡减载后，滑面从残存滑体薄弱部分剪出可能性。

[1]李健.大型顺层边坡稳定性分析方法及处治技术优化研究[D].北京科技大学，2015.