边坡工程稳定性研究及其治理关键要素探究

2018-12-08倪惠松

商品与质量 2018年46期

倪惠松

河北省水利水电勘测设计研究院天津 300250

边坡是在工程建设过程中比较常见的一种地质环境，尤其是在沟壑纵横的北方地区，边坡更是无法避免的。边坡是一种相对不太稳定的地形地貌，比较容易被外界因素影响，破坏模式非常复杂，因此做好边坡工程的稳定工作是十分重要的。本文以河北某处不稳定边坡为例，进行了边坡稳定性治理的相关研究。

1 边坡现状

这一处边坡工程位于城区的东侧，靠近二环东路旁。边坡的倾斜角度呈两极分化，上半部分接近直立，下半部分坡度大约在50度左右。边坡坡体上部岩石外露并且有大量裂隙，主要岩层产状倾向NW，倾角约在3度到5度之间。根据调查显示，该边坡的不稳定边坡坡向为NW，长度为150米，上层立面高度在25到35米之间，坡度较陡，立面下部有两个平台，距路面较近，缓坡位于平台南侧，大约40度左右，植被茂密。边坡的顶部裂隙密度较高，大约有2到3条平行于边坡走向的拉张裂隙，裂隙距宽约2cm，离坡顶最近处约1m。边坡的上部坡面比较碎，岩石风化现象严重，有较多的危岩体。边坡下部虽然坡度较为缓慢，但是坡面为第四系残坡积堆积物，结构松散稳定性差。该边坡比较容易发生崩塌、落实、滑坡等灾害，并且由于距离公路较近，很容易对来往行人和车辆造成伤害[1]。

2 边坡稳定性分析

2.1 影响因素分析

能够对边坡稳定性造成影响的因素主要可以分为自然因素和人为因素两大类。自然因素包括有岩土特性、地形地貌、天气环境等等该地处于亚热带季风气候区，四季分明，温差较大，岩石的热胀冷缩现象较为明显，长此以往岩石会变得比较脆弱，容易发生碎裂，根据现场勘查结果开看，该边坡坡面上有大量块状碎石，裂隙也比较多，岩石的完整性较差，明显存在岩体失稳；同时边坡处于剥蚀丘陵区，山体起伏较大，立面陡峭，边坡的坡度变化也比较大，有的甚至已经接近于直立，给岩土崩落提供了空间，给崩塌地质灾害的发生和发展创造了条件；另外该地处于断裂带之间，发生地震的可能性比较大，周边地区的地壳运动有可能造成坡体的结构松动，影响坡体的稳定性；最后再加上冬天降雪后导致的冻融作用以及风华作用，给边坡崩塌增加了可能性。而人为因素则是指的人类活动对边坡造成的影响。首先是乱砍乱伐导致边坡坡体的植被覆盖面积减小，水土流失加剧，增加了发生滑坡的可能性；其次这个边坡是人为修路时造成的，虽然周围没有固定资源开采、放炮等活动，但是人为造成的边坡本身结构就不如自然的牢固，发生地质灾害的可能性也比自然形成的边坡要大。

2.2 稳定性分析

结合上述情况，采用圆弧滑动法在岩土软件上进行计算，在不考虑水的作用的情况下得出该边坡的稳定系数为1.203。根据《建筑边坡支护技术规范》规定，该边坡属欠稳定状态，容易发生岩石崩塌、山体滑坡等地质灾害，边坡下半部分化也比较严重，结构松散，垮塌事件随时可能发生。

3 治理措施

3.1 设计思路

在进行治理措施的制定时，要考虑到边坡实际的地质条件，生态环境以及能够提供相关技术支持，同时还要考虑到治理措施的可行性，与环境的协调性以及经济方面的合理性。综合以上因素，在对边坡进行治理时主要采用的措施有排险、注浆处理、挂网、加固和修建挡墙。

3.2 主要的治理措施

（1）排险。首先针对边坡上半部分已经碎裂的危岩体区域采取人工排险的方式，将该区域中的岩体都清理出来，要求达到坡面完整、无明显凸起、无松动岩石、无大块碎石的程度才算完成排险工作。（2）注浆处理。对于坡体上半部发育较为密集的岩石裂隙，则要使用适合的水泥砂浆进行灌注处理，要保证大的裂隙都被砂浆填满，并且砂浆与裂隙壁之间不存在新的裂隙，保证在经过注浆处理以后的岩体能够形成一个整体，以此在增加岩体的稳定性[2]。（3）挂网。排险和注浆处理主要针对的是大块的岩石或者整体性比较大的岩石，对于风化比较严重，小块碎石较多，岩层薄弱随时可能再次发生岩体崩碎的区域则要使用挂网的方式来进行加固。一般来说挂网主要采用的是双层镀锌钢丝网，需要现在坡面上钻孔，按照15度的倾斜角度插入1m长，18mm粗的钢筋，用水灰比为0.48的水泥浆灌注、固定，并做好防护处理；其次需要安装直径16mm的纵横向支撑绳，与岩钉进行连接固定；然后再从上往下铺上的镀锌格栅网，网与网需要重合，重合宽度不能小于5厘米；最后在进行挂网缝合，用钢绳在四周进行张拉固定。（4）加固措施。在坡面的上半部分才存在一些无法通过排险进行清除的悬空的大型松动石块。对于这些石块则需要在石块悬空的底部浇筑毛石混凝土立柱，立柱的一端与岩体相连，一端深插入地面，以起到支撑石块的作用。（5）修建挡墙。边坡距离公路比较近，一旦发生山体滑坡等地质灾害，对于过往行人和车辆的安全威胁比较大，因此需要在边坡底部修筑钢筋混凝土挡墙，一是用于护坡，二是当发生地质灾害时能起到一定的阻挡和缓冲作用，降低对过往行人和车辆的危害。

3.3 施工技术要求

在实施治理时一定要注意以下几个方面，第一治理排险应该从上往下进行，首先进行边坡上部的排险、挂网工作，融合再进行下部的挡墙施工和绿化施工工作。第二在进行排险工作时一定要做好相关的紧急预案，防止在清理石块的过程中对破体结构造成影响而导致石块松动。第三一定要做好相关的安全防护工作，不仅是对坡脚下的公路设施、国防光缆杆以及行人车辆安全进行防护，也要注意施工人员的安全防护措施，防止意外情况的发生。