地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理方法研究

甘肃地质工程勘察院，甘肃 张掖 734000

在建筑施工项目中，为了确保施工质量，需要加强对地质灾害防治的重视，并采用科学合理的施工方案进行治理。若防治力度不足，会导致滑坡及边坡问题出现。其原因主要包括稳定性不足、边坡抗滑能力差等，边坡承载荷载较高时，结构层下滑，对建筑使用安全及群众人身安全造成严重危害。因此，加强地质灾害治理工程施工中的边坡稳定问题研究，并制订科学合理的滑坡治理施工方案，具有重要的现实意义。

1 地质灾害治理工程施工中影响边坡稳定性的因素

1.1 结构变化

对边坡稳定性造成影响的因素之一是岩体内结构的完整性，岩体结构层面变化会对结构的完整性造成一定影响，并且绝大部分滑坡产生与其有着紧密的联系。一旦岩体结构因地质灾害等因素的影响而遭受破坏，丧失完整性，会使岩体抗剪性显著降低，岩体中间空隙不断加大，结构逐渐疏松，从而降低岩体整体抗滑能力，极易导致滑坡现象的产生[1]。

1.2 岩体物理性质

边坡抵抗力及强度主要受岩体物理性质的直接影响，一般边坡中常见的大量物质包括黏土矿物、亲水矿物等，同时还存在层状结构岩石，如滑石片岩、泥岩、泥灰岩、页岩、瓢土、破碎岩石，以及岩石中所含的泥质填充物等。但此类岩石有易受侵蚀的特点，会对边坡稳定性造成严重影响，极易导致滑坡现象产生。

1.3 地震破坏

地震地区性的震动会使岩体出现松动，使岩体结构抵抗力降低，一旦岩体结构表面出现断裂，将导致滑坡问题产生[2]。尤其是强震发生时，将严重破坏岩体结构，增加滑坡现象发生的概率。

2 地质灾害治理工程施工中滑坡治理案例分析

2.1 治理背景

西宁市大通县城区生活垃圾填埋场二期工程区内不稳定斜坡、滑坡等地质灾害发育，尤其是二期工程库区两侧坡体地质灾害中的1#、2#及3#不稳定斜坡，现状条件下稳定性差，危险性大，对垃圾填埋场二期工程的建设危害较大，必须对其进行治理。此次防治工程的设计是在垃圾场建设总体方案设计的基础上，结合二期边坡开挖工程，且在进行施工图补充勘察的基础上进一步查明边坡稳定性，并根据边坡变形破坏的特征，提出边坡的防治工程设计建议，确保垃圾填埋场二期工程建设和运营安全。

2.2 可能产生的破坏形式

影响土质路基边坡冲刷稳定性的因素有很多，主要有降雨特征、边坡形态特征、边坡土层性质、坡面防护措施等。

区内降雨集中在7、8、9三个月，年降水量一般，主要以大雨和暴雨为主，斜坡土体以更新统风积黄土，土体颗粒以粉粒为主，地表水容易下渗，加之土体结构垂直节理发育，勘查区多发育小型坡面侵蚀冲沟及大小不一的落水洞。因此坡面刷方后若遇强降雨，坡面会形成地表径流，沿地形低洼处汇集冲刷，形成不同规模的侵蚀沟谷、落水洞，可能引发坡体表层流坍或坡面失稳。

该区域主要为黄土，以粉粒为主，底部为砂质泥岩为主，为该坡体中的隔水层。坡面地形起伏较大，小型崩塌灾害发育。该区内的降雨主要以大雨和暴雨为主，斜坡上的排泄主要以地表径流为主，地下渗流量有限。据钻探揭露，斜坡坡体内的黄土基本是潮湿的，在天然工况下黄土斜坡不存在饱和坍塌变形的可能；当遇到小雨至中雨时地表渗流量较大，地表土体植被覆盖率一般，有引发小面积饱和坍塌的可能；饱和坍塌的土体裸露严重，斜坡临面较陡的区域可能存在小规模的坍塌变形，从而引发或加剧地质灾害，威胁垃圾填埋场的安全。

经综合分析可以看出，1#、2#不稳定斜坡在现状工况下稳定性较差，刷方后稳定度进一步降低；3#不稳定斜坡在现状工况下稳定度差，清除原有的浅层滑体刷方后，其反压到坡脚的土体减少，且形成了37m的高边坡，稳定度仍然差。这三处不稳定斜坡破坏模式均以土体内部产生圆弧破坏为主。

1#、2#及3#不稳定斜坡在未来人类工程活动、强降水及地震活动的影响下，坡体重量及土体结构力学强度将发生变化，认为1#、2#及3#不稳定斜坡有继续变形发展的趋势，在以上各种不利条件作用下再次失稳发生大规模滑动的可能性大，一旦发生滑动将对滑坡前缘地带的生活垃圾填埋场库区、生产人员及机械设备的安全构成严重威胁。

3 地质灾害治理案例中的防治原则及治理方案

3.1 防治目标及原则

（1）坚持因地制宜、综合治理的原则。该治理工程应结合西宁市大通县城区生活垃圾填埋场二期工程整体规划，合理布设工程的位置，采用多种防治手段进行综合治理。

（2）坚持预防为主、避让与治理相结合，以及全面规划、突出重点的原则。滑坡变形滑动是多种环境因素共同作用的结果，在治理上应当从地形条件、诱发因素、变形特征、发展趋势、危害对象等各方面入手，全面规划，综合实施，才能取得长期的减灾效益和社会效益。

3.2 治理工程方案建议

首先，在削坡工程施工中，原有坡面上坑洼不平，利于雨水的汇集与下渗，不利于坡体的整体稳定，因此对斜坡体进行分级削坡，整平坡体，提高坡体的稳定性。依据现状坡形自滑坡后缘开始自上而下进行分级削坡，最高处为6级，每级坡高均为10m，坡率均为1∶1.25。

其次，进行锚索框架施工时，在1#不稳定斜坡一、三级坡面及2#不稳定斜坡一、二级坡面各设置3排预应力锚索进行防护，锚索自上而下长度分别为24m、23m、22m、17m、16m、15m，锚固段长为10m，锚索倾角为25°，垂直间距为3.333m、水平间距均为3m。锚索材料均选用3Φs15.24mm标准抗拉强度为1860MPa的高强度低松弛无黏结预应力钢绞线，钻孔直径为130mm，锚索端部设C30钢筋砼框架，截面尺寸为0.4m×0.5m。在1#不稳定斜坡二级坡面及2#不稳定斜坡三级坡面各设置3排锚杆，锚杆长均为15m，由1根Ф32mm螺纹钢组成，锚孔直径为110mm，倾角为25°，沿坡面走向间距为3m、垂直距离为3m，锚杆端部设置B型C25钢筋砼框架，截面尺寸为0.3m×0.3m。在3#不稳定斜坡坡面设置3排锚杆，锚杆长均为9m，由1根Ф32mm螺纹钢组成，锚孔直径为110mm，倾角为25°，沿坡面走向间距为3m、垂直距离为3m，锚杆端部设置A型C25钢筋砼框架，截面尺寸为0.3m×0.3m。

在进行穴播植草时，在刷坡后的坡面及锚索（杆）框格内采用穴播植草防护，行距为20cm，总面积为1.533hm2。

在进行截排水渠施工时，由于此次刷坡将破坏部分一期已有截排水渠，待主体工程完成后在坡口线以上的位置重新修筑截排水渠。截排水渠截面尺寸与一期相同。最后二期工程刷坡时将破坏部分已有框架用机械拆除。

4 治理案例结论和防治建议

此治理工程案例北坡西侧主要分布1#、2#不稳定斜坡，南坡东侧主要分布3#不稳定斜坡，坡面削方后，在暴雨工况下均处于欠稳定状态，在暴雨+地震工况下，1#、3#不稳定斜坡处于不稳定状态，存在失稳的可能。失稳的方式主要以黄土内部的圆弧破坏为主。首先，不稳定斜坡对垃圾填埋场的施工机械和人员存在直接威胁；其次，边坡失稳后形成的较大临空面会影响后部斜坡的稳定性，造成次生灾害；最后，边坡失稳后会直接影响垃圾掩埋场的库容量，从而影响垃圾填埋场的使用年限。

区内土层中黄土垂直节理发育，当形成一定高度的临空面后，斜坡向临空卸荷，从而出现黄土崩塌，同时沿卸荷裂隙地表水渗入后在湿陷性的作用下形成陷穴，从而增加坡体的含水量。在水的作用下土体强度指标急剧下降，加之物质结构较松散、渗水性较强等特征，为边坡的变形提供了前提条件。

根据滑坡的稳定性计算可知，1#、2#不稳定斜坡在天然状态下分别处于欠稳定和基本稳定状态，暴雨工况下稳定度降低至1.05以下，整体处于欠稳定状态；地震工况下1#不稳定斜坡存在整体失稳的可能，3#不稳定斜坡处于欠稳定状态；暴雨+地震工况下，1#、2#及3#不稳定斜坡将出现整体失稳的可能。生活垃圾填埋场滑坡勘查结果及稳定性评价结果表明，在现状条件下，灾害体处于欠稳定状态，在暴雨和地震条件下，将产生失稳滑动，严重威胁生活垃圾填埋场库区工程的施工和运营安全。

为提高边坡的安全性能和稳定性能，施工人员需要对松散岩体加强重视，通过集中处理的方式，提高地质结构面的完整性，在最大程度上减少滑坡危害。另外，通过不断提高边坡稳定性处理水平和效率，使施工人员能更好地了解和掌握地质灾害治理工程施工流程，使工程整体结构的安全性和稳固性有效提高。

5 结束语

在地质灾害治理工程中，需要加强对边坡稳定性及滑坡问题治理的重视，同时需要加强治理力度，保障边坡稳定性，防止滑坡问题出现。在实际施工过程中，相关专业人员需要对施工现场及周围环境进行全面把控，对可能导致边坡失稳及滑坡问题的影响因素进行全面分析，对边坡结构稳定性进行准确判断，制订科学合理的施工方案，确保边坡滑坡问题得到有效预防及治理。