边坡滑坡成因分析及治理措施

周权显

（广东省有色金属地质局九三二队，广东 韶关 512026）

矿山中发生边坡滑坡状况，最加直接的原因为边坡当中土体所承受的剪切力大于其自身的强度条件，进而使得边坡土体难以承载上方的土体构造产生的压力，进而发生变形还有滑坡等状况。因此，在现阶段矿山边坡滑坡的治理当中，关键需要强化土体性质以及土体构造的分析研究，找到造成矿山边坡滑坡关键的因素，再采用科学合理的方式对其开展相应加固措施，以使得边坡土体抗剪切水平获得有效提升，使得矿山边坡的土体构造产生更高的稳固性，从而使得边坡滑坡预防的成效获得实现，而且保障在道路运行中是可靠安全的。

1 工程概况

某矿山路段的边坡中发生了不同程度塌方问题，坡脚是裸露的，边坡本来是自然的山体，由于修路切坡而构成了边坡，对于坡面没有进行护坡的治理，经过长时间烈日暴晒以及雨水的冲刷，时常出现小规模的崩塌情况，岩块崩塌与脱落等多种灾害问题，对于群众财产生命安全以及交通安全造成一定威胁[1]。需要边坡治理位置共有四方面，其中1#点（ABC）长度大致是42m，高度大致是20.5m～24.3m，坡度60°～80°，其坡顶存在一个高压电塔，其已经出现滑坡问题；坡下的公路在靠河侧(DE段)的长度大致为20m，高度大致是16m，其坡度大致是60°，路基的挡土墙发生垮塌，且路面下的土体被掏空，2#点（FG）的长度大致是12m，高度大致是13.9m，坡度为63°，3#点(GH)的长度大致是10m，高度大致是16.5m，坡度70°；4#点(HI)的长度大致是57.5m，高度大致是8.5m～13.6m，坡度80°～85°，1#点为塌方，其余各点为小型崩塌，该治理工程潜在财产损失约520万元。

边坡地质为岩土结合的松散风化残积物及风化剧烈的岩石，边坡坡度50°～83°，坡面于长时间的雨淋日晒之下，经常出现塌方，岩块脱落、崩塌等地质灾害，连续的强降雨环境下，崩塌类问题有可能继续出现发生并存有增加影响的危险性，并且边坡缺少支护，导致崩塌类隐患对于群众生命安全、财产安全以及交通出行等具有巨大威胁。因此对于边坡开展相应治理工作是极为关键的[2]。

2 边坡滑坡问题发生的成因

2.1 对于滑坡造成影响的关键原因

对与矿山边坡滑坡影响原因实施相应分析探讨，其中关键能够分成内部原因与外部原因两方面，一般现阶段出现边坡滑坡问题均是在内、外部原因的一致影响之下而产生的。

第一方面，内部因素。本内部原因关键是指的边坡地形地貌条件、岩层机构以及岩层的性质等多个方面，内部原因是边坡滑坡构成最基本的问题。第二方面，外部条件。本外部条件关键分为自然原因与人为因素这两部分。而其中的自然因素是指的地震、气象水文以及河流的冲刷等多个自然条件或是灾害造成的边坡滑坡问题；人为原因是指的于工程活动实施进程当中对于边坡的岩土层构造产生一定作用，进而出现的边坡滑坡状况[3]。通常来说外部因素是矿山边坡滑坡产生的关键条件之一，边坡岩层构造处于较长时间的施工扰动以及雨水冲洗等作用之下，其稳固性方面将会发生改变，而且本身存在一些内部因素情况，造成容易出现边坡滑坡情况，并且在缺乏科学合理治理之下，该边坡滑坡情况将会保持持续扩大现状。

通常而言矿山产生边坡滑坡问题的时候，土体的变形进程将会通过5个时期，在通过蠕变阶段进入剧滑阶段的时候，该土体的稳定系数呈现持续性的下降走向。考虑边坡滑坡的现状看来，一般在进到剧滑时期的时候，经过人力难以对其进行相应的防护治理，所以在现阶段公路边坡滑坡工程的治理工作当中，关键应当在微滑阶段发生前就采用科学合理的相关措施，以使得矿山边坡滑坡所产生的危害影响下降至最小，并且在实践治理成效方面看来，愈早开展治理与防护，则所获得的成效是愈加突出的。

2.2 某矿山边坡滑坡的成因分析

与本案例情况结合起来开展相关分析研究，导致边坡滑坡状况的关键原因涵盖了3点内容：第一是地质构造方面。地质构造原因是属边坡滑坡内部原因，在现场开展相应地质勘查工作的数据看来，其滑坡段的土层中呈现出了倾斜状分布还有交互分层等特点，再加上在进行开挖处理当中，边坡滑坡土层与坡面的夹角被截断，从而使得原本土体的被动支撑失去。第二是矿山设计施工当中存有相关问题。对于本路段实施施工设计等工作的时候，对于路堑的开挖深度非常大，其中最深的部位挖掘量大于相应限制，故使放坡等级相应增大，使放坡等级来到6级，大量原始的植被在这个进程当中遭到处理，因此坡面露于空气当中的面积非常大。

3 地质环境条件

3.1 气象

场地所在地气候具有亚热带气候特点，冬季严寒，夏季温凉，最高温度30℃，最低温度-5℃，山顶地区可达-12℃，年最大温差35℃，平均气温16℃。年降雨量大且年际（内）分配都较均匀。根据仁化县气象站资料，近三十年来，区内年平均降雨量为2083.5mm，24小时最大降雨量361mm（2006年7月15日）。年内除11、12和1月份降雨量稍小外，其它各月降雨量一般都达100mm～200mm以上。五、六、七月份多降暴雨，八、九月份多台风和雨水，冬春季多雾，常阴雨连绵，连续阴雨可达30天之久。一月份前后受寒潮影响，常见冰冻。韶关市仁化县属暴雨高值区的边缘地带，灾害性天气为早春低温阴雨及秋旱，偶有冰雹、暴雨等强对流天气。

3.2 水文

根据现场勘察，勘查区内地表水发育一般，于Y016沿线东侧约5m～10m为锦江河。锦江河发源于粤湘赣三省交界处的万时山，属北江水系浈江河的二级支流，流域面积1913平方公里，河长108公里，坡降1.7‰，多年平均流量45.1秒立方米。其他地表水体仅有局部山坡含山间沟谷，多属季节性溪流，水量变化较大，冲刷能力较强雨季形成山间溪流，旱季则断流[4]。

3.3 地形地貌

场地原始地貌单元为山地，原始地形受剥蚀切割起伏变化较大，坡顶植被发育，坡面属人工对自然山体进行开挖修建道路削坡而成。

3.4 区域地质构造条件与区域稳定性

根据现场地质调查，场地附近及钻孔揭露深度范围内未见有区域性断裂构造/全新活动断裂构造通过的迹象，该场地受上覆土层及植被覆盖影响，地表未见明显破碎带等痕迹。本区地质构造处于安全稳定区。

3.5 地下水

场地内主要地下水类型为第四系松散堆积层中的孔隙潜水及下风化岩体的孔隙～裂隙水；其中孔隙水潜水受季节性影响较大，水量贫乏；而下伏风化岩体的孔隙～裂隙、层理发育，富含层状裂隙水，但由于地下水埋深较大，对边坡稳定性影响较小；由于边坡岩土体透水性及富水性差异较大，雨季期间易形成上层滞水，其冲刷对边坡稳定性危害较大；场地地下水主要接受大气降雨垂直渗入补给。

4 治理工程措施选型

4.1 治理措施分析

该路段山体边坡的坡高约8.5m～24.3m不等，有的山体边坡后缘较高，坡坡度约63°～83°，场地土性主要为残坡积土及强风化层或中风化岩层，1#点属于岩土结合边坡，2#～6#为风化岩质边坡。地形地貌陡峭、土体结构松散，岩体破碎[5]。根据该边坡的特征，治理方式采用：a清坡(削坡)+格构梁+锚杆（索）+钢筋砼护脚墙+截排水沟+坡面喷砼的治理型式；b清坡+锚杆+坡面喷砼+排水沟的治理型式；c削坡的治理型式。

4.2 治理方案工程布置

治理方案总体采用清（削）坡+护面结构的支护型式。坡面需在施工前清理滑坡崩塌坡面堆积物及危岩，各区段治理方案工程布置见表1。

表1 不同区段边坡治理方案工程布置

5-5′6 -6′剖面边坡出露为中风化粉砂岩，考虑到资金有限，仅在原坡面上进行清坡或削坡。截、排水沟可根据现场地形适当调整，相邻剖面的过渡段依现场施工情况自然过渡；雨水经截、排水沟汇入坡脚排水沟（或灌溉沟）。所有设计剖面对应坡段之间应自然衔接以保持坡体的整体美观，并避免局部格构应力集中导致的局部破坏。

4.3 治理后滑坡稳定性评价

边坡的荷载为：自重、地下水压力等，本区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.10g。场地特征周期为0.35s。设计荷载组合为：自然状态工况设计（工况一）；50年一遇暴雨工况进行校核（工况二）。设计计算采用瑞典条分法，治理后设计工况安全系数不小于1.30，校核工况采用毕肖普法，治理后，校核工况安全系数不小于1.1。

5 矿山边坡滑坡的治理方案

5.1 与边坡滑坡情况结合起来，拟定得到科学有效的治理方案

与边坡滑坡现状结合，制定产生一定的具有相应针对性的治理方案，其治理关键涵盖了下述3方面：第一，对于边坡破裂面开展相关勘测工作，选择合理区域对于破裂面的深度实施测量，将稳定坡面的具体位置确定出来，从而对后期边坡的治理工作产生坚固基础；第二，重新对于现场实施地形测量处理，绘制得到对应地形测量图，并且于图中把边坡破裂面特征点进行标示；第三，在保证边坡治理开挖以后的坡面土层可以维持稳定状况之下，选择恰当的特征点开展开挖施工处理，把放坡的坡度控制于1：1.75-1：2范围内，并且把每一级的坡高控制在4m左右，坡面平台宽度应当设置成2m。而且，坡面布设V形排水沟，保证各个坡面间可以完成平稳的过渡，进而具有比较高稳固性。

5.2 采取注浆加固措施加固边坡

在边坡滑坡问题治理当中，注浆加固方式为比较常见的措施，本治理措施于边坡土体比较破碎且节理裂隙发育比较完整的状况下运用有着比较良好的成效。注浆加固方式关键是借用压力影响，使得调配好浆液可以灌注进土体的裂隙构造当中，进而使得边坡破碎土体构造表现出比较强胶结性，使得原本比较破碎土体构造变成一个比较完整整体。除此之外，注浆加固进程当中形成部分砂浆柱，还可以在其中具有类似螺栓连接功能，进而使得边坡土体整体的强度获得提高，所以注浆加固措施为一类对于边坡滑坡治理比较有效科学的措施方式。

5.3 排水措施

因为地下水和地表水的存在，对于滑坡具有非常大的作用，因此采取综合疏排措施。第一方面，坡口线之外布设2个截水沟来对于地表水开展相应截流处理，截水沟的沟底是采取盲沟措施，并且考虑到施工进程当中有可能存有一定的变形情况，因此截水沟采取加筋混凝土方式；第二方面，原设计外露的抗滑桩和桩间还有抗滑挡墙的顶面之下2m位置分别布设上仰斜式的排水管对于地下水进行排泄，排水管的横向间距是2m，其长度为15m，并且是采取直径为70mm透水性软管；第三方面，路基的左侧和路基的中心部位分别布设上1条1.1m×1.4m纵向的盲沟，且2个盲沟间应当每距离50m布设1个横向的盲沟用于连接。

5.4 制定相关的必要边坡防护方案

为了实现更好边坡防护成效，能够对于边坡滑坡问题采用下述防护方案：第一，考虑路段的滑坡边坡坡度是比较大的，并且其中土体是比较松散的，土体整体的稳定性较差，所以于边坡防护当中采取砌体封闭的防护措施，运用着浆砌预制块、浆砌片石以及块石等多种材质对于边坡进行防护加固处理；第二，考虑本区段的岩层存有比较严重剥落与风化问题，为了使得风化产生的不良作用有效减小，能够于边坡滑坡的路段表面喷射上一层素混凝土，进而形成对于原有土层防护措施，使得各个土层间抗滑水平可以获得维持，进而实现较好边坡防护成效；第三，对其中的特殊石质较为坚硬，不过其整体的稳定性较差的路段，开展加固进程当中能够采取挂网锚喷防护方式。本措施关键是于边坡表面先进行一层钢筋网的铺设，而且经过往土体当中打进锚杆或者是土钉的措施对于钢筋网进行固定，最终再于钢筋网表面位置喷射上素混凝土，进而使得对于边坡封闭式的防护获得实现。因为本矿山路段的降雨量是比较大的并且风化情况比较恶劣，对于刚刚完成施工岩土层的稳定性具有较大作用，对其采用封闭式的防护有着较高必要性，并且获得的防护成效是比较突出的。

5.5 关注边坡极限状态的设计

在矿山工程施工设计当中，需要高度关注边坡的稳定性，科学协调边坡的稳定性以及工程建设成本间的关联，在确保边坡的稳定性前提之下，使得边坡施工的成本下降。边坡稳定性关键是指的边坡于规定的时间之内，其本身支护构造可以维持土体构造的可靠与稳定，进而能够科学合理确保矿山可以于后期应用当中有着较高安全可靠性。在此基础上，现阶段在对于某矿山滑坡问题开展加固处理的时候，还需要关注对于边坡极限状态的设计，而且于加固处理工作完成后，于一段时间之内开展跟踪观察，确保边坡可以达到相对应稳定性方面需要。

除此之外，为了进一步使得雨水对于边坡造成的不良作用降低，能够于滑坡周界位置布设截水沟，该截水沟能够采取浆砌片石实施砌筑，且浆砌片石的材质是中风化砂岩，并且控制其最小的边长度超过15cm，且抗压强度保证大于30MPa。为了有效确保截水沟抗冲刷的能力，需要确保其壁厚以及底厚均大于30cm。经过良好的排水体系，可以使得雨水渗透进土体中的量有效减少，进而对于土体构造的稳定性产生比较好的保护影响作用。

6 治理成效分析

本项目中滑坡地质环境比较繁杂，经过采取钻探以及坑探监测等多类勘察方式，精准查明滑坡的规模、性质以及滑动面的特点等内容。对于本滑坡存有多个滑面、下滑力较大、多剪切口以及地下水较多等特征，综合考虑到滑坡特点，应用着分段治理关键思路。采取截水以及抬高路基、布设支挡、采取抗滑桩支挡以及滑坡的体内排水多方面综合治理方案开展治理工作。治理措施较好地保障了边坡整体的稳定性、使得工程量以及工程造价有效降低，使得本段路基能够按质、按期的完成交付并且应用。

7 结束语

总的来说，矿山边坡滑坡关键是由内在的土质构造因素、人为扰动作用以及自然条件因素等多方面造成，内在的土质构造因素是属基本条件，而人为扰动作用以及自然条件因素是属外在原因，于二者互相作用之下，土体构造有可能发生滑移和开裂等问题。所以，在现阶段对于矿山边坡滑坡防护以及治理当中，关键需要于这类影响原因着手，对于稳定性比较差边坡进行防护和加固处理，使其可以具有更高的抗滑水平以及稳定性，进而使得边坡滑坡出现的概率下降，使得矿山可以安全施工。