广连项目高陡岩质边坡地质灾害勘察设计

刘 鹏

（中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089）

1 项目概况

广连高速起点、终点分别为鳌头镇五丰村和湖南衡临高速公路，广连高速公路在区域经济发展中发挥较大价值。工程建设中，灰岩路段约80.1 km，其他路段广泛存在软质岩，工程中两侧的高边坡约59 310 m，高度最大达67.5 m，在工程项目中，45%为灰岩区高陡岩质边坡。为了确保高速公路建设质量、通车安全，提高交通运行安全性，施工人员需要重视高边坡的勘察设计，并采取有效的加固措施。

2 边坡特点

陡峻是高陡岩质边坡主要地形特点，隐伏性卸荷裂隙普遍存在于边坡平行位置，卸荷裂隙软硬程度存在较大的差异，受自然环境影响，易出现不同的风化剥蚀凹坑。风化剥蚀主要起源于节理裂隙面、交接部位，若发生严重凹坑会导致边坡岩体出现失稳问题，造成岩体发生崩塌、坠落、倾倒等现象。通过分析以往勘察结果可知，高陡岩质边坡中整体失稳现象较为少见，边坡稳定性受较多因素的影响，会导致发生频繁的地质灾害，增加施工难度。

边坡开挖导致边坡工程施工中出现崩塌、滑坡、坍塌等边坡灾害；在开挖之前已存在边坡灾害，在具体开展施工作业时会增加灾害程度。

平行于高陡岩质边坡顶部坡面位置，常出现张拉性裂缝，导致边坡中上部易遭受破坏，出现边坡失稳甚至滑坡等问题，引发严重地质灾害及安全事故。工作人员在治理高陡岩质边坡地质灾害过程中，应重视上部削坡减载工作，放缓边坡坡度。

在选取加固处理技术时，工作人员应根据工程项目具体特点科学、合理确定计数法暗杆，根治此种地质灾害，避免后期施工发生严重事故。相关人员在治理边坡过程中应注意提升边坡稳定性，并高效融合周边环境情况。

3 工程地质勘察

3.1 边坡勘察

开展边坡分析时需要从多方面开展勘察分析，以保证边坡结构的稳定性。

（1）地形地貌情况。

高陡岩质边坡成因、岩土时代、类型、覆盖厚度、岩面形态、风化程度等。

（2）岩体物理力学性质。

结构面类型、产状、延伸长度、结合程度、充水状况、力学属性、组合关系等。

（3）水文情况分析。

地下水的类型、水量、水位、分布情况、地下水腐蚀性等。

（4）地质情况。

明确不良地质范围、边坡形成机理情况。

（5）周边情况。

项目工程所在区域的周围构筑物情况、地下设施分布情况、支护结构稳定性等。

（6）优化措施。

为了保证勘查工作的顺利开展，优化和完善各项工作内容，提升设计、施工方法可靠性，应从多方面进行考虑。

①勘察人员应仔细勘察自然和人工边坡变化、失稳损坏等情况，全面掌握实际治理状况，若地质情况较为特殊，可采用钻探方式。

②勘察人员分析夹层、岩层、断层等结构，对夹层和结构面之间的空间关系进行深入研究，确定影响边坡可靠性的因素、位置等。

③勘察人员应探究高陡岩质边坡可靠性，定性和定量统一分析是研究高陡岩质边坡可靠性常用的方法，可明确高陡岩质边坡实际情况，推动勘察工作的顺利开展。

④高陡岩质边坡勘察设计结果影响设计和施工进程，在勘察阶段应加强对工程地质具体情况分析，明确勘察项目地质环境和具体项目地质环境间的差异，且严格监测勘察过程和结果。

3.2 勘察设计原则及治理措施

在勘察设计高陡岩质边坡地质过程中，应明确勘察设计原则，确保高陡岩质边坡治理质量、经济效益。施工人员可采用合理设计方案、科学的安全措施，保证高陡岩质边坡治理效果、安全，确保可顺利安全开展治理施工作业。

（1）清理。

清理高陡岩质边坡中松动和稳定性差区域和土壤，避免后期施工中发生杂物坠楼伤人以及影响施工顺利开展等问题出现。

（2）排水。

合理开展排水工作，工作人员在正式治理边坡前应排出干扰边坡稳定性的地面水、地下水，有效预防水压过大造成地质结构坍塌问题，目前通常采用边坡泄水口、排水沟等方式进行地面水、地下水排出工作。

（3）分析环境。

在人工构筑物规划设计过程中，应综合分析边坡地质环境，明确影响边坡稳定性的地震、人为等各项因素，保证人工构筑物施工作业可顺利开展。

4 地质灾害治理勘察作业

4.1 勘察地质明确引发地质灾害原因

工作人员应精确判断造成高陡岩质边坡地质灾害原因，充分分析地质水文条件、边界条件变化情况。在施工过程中，应合理排列影响地质灾害初始因素和边界条件因素，再明确造成地质灾害主要原因，评价造成灾害因素严重程度，并对可能出现降滑坡、崩塌等地质灾害进行研究，分析地质灾害发生的原因，主要因素包括人为堆载、降雨、工程振动等，均会造成严重滑坡灾害。工作人员应深入分析造成滑坡主要因素，采取针对性解决预防方案。勘察高陡岩质边坡地质情况时需要全面分析和勘察相关数据信息，如地下水文情况、坡体地质性质、坡体应力等，设计人员根据勘察结果全面了解边坡实际情况，以确保高陡岩质边坡地质灾害治理方案科学合理。

4.2 选择勘察方式

在治理高陡岩质边坡过程中，需要全面勘察导致边坡失稳因素，物探方式和钻探方式是当前勘察中常用两种方法。

（1）物探方式。

物探方式也称为地球物理勘探技术，在具体勘探过程中，利用勘探仪器了解岩土层工程物理形式。该方法在应用中具有成本低、效率高等特点，使用的设备工具便捷，操作简单方便，在勘察工作中应用广泛。

工作人员在地层自然条件下可借用设备采用原位测试方法探测未被破坏位置，物探方式精确性具有局限，同位置采用物探勘测方法结果会存在一定差别，如果精确度未满足工程要求，可通过钻探进一步验证和校准勘探结果。

在勘察过程中可采用大地电磁法和高度高密度电法进行物探，这两种方法在应用时的准确性与深度方面存在差异，在实际工程中，应结合实际的施工情况，选择相应的物探方式。

（2）钻探勘察。

采用钻探勘察方法需要经过严格操作过程，应严格按照国家地质钻探标准规范开展取样、孔内测试等诸多工作内容。在评定钻孔现场钻孔质量过程中，如果钻孔合格，应及时填封号钻孔，避免影响边坡整体性能。工作人员在原位点测试时，应保证采样的及时性同时可明确地下水情况。通过钻探勘察可了解岩土层具体情况，并对勘察结果进行定性定量分析。

5 高陡岩质边坡加固处理

5.1 混凝土抗滑结构

混凝土抗滑桩是当前高陡岩质边坡加固处理常用方法，该方法操作便捷，在滑坡面固定基岩中设置抗滑桩，将抗滑30%～50%长度埋设于底部，以达到减小边坡下滑力的效果，减缓滑坡体向下滑动趋势。

在固定抗滑桩中加入砂浆，可将抗滑桩与周围岩质充分结合，强化防护力度，提升边坡防滑力度。抗滑桩无须耗费过多资金，可对中层或浅层滑坡进行有效处理，使其可得到进一步推广应用。

混凝土挡墙是当前常用于高陡岩质边坡加固处理常用技术，在高速公路项目边坡处理中混凝土挡墙技术应用广泛。该技术结构简单，墙体为主要结构，通过墙体可阻碍边坡下滑力，可改变受力平衡，纠正滑坡变形方法，将有效阻止变形现象。

工作人员在应用混凝土挡墙技术时，应明确挡墙具体位置，准确计算挡墙具体高度，完成边坡加固处理作业，同时充分考虑水等自然条件对挡墙影响，加强排气孔设置，达到挡墙保护目的，降低挡墙静水压力。

5.2 锚固技术

锚固技术是当前高陡岩质边坡加固中常用方式，锚固技术主要利用拉应力，通过锚杆和锚索承受工程应力，并将力传输到土层结构或其他位置，大幅度降低工程应力。锚固孔加固和锚喷混凝土护坡是当前锚固技术常用的两种方式，两种施工方式存在较大差异，锚喷混凝土护坡主要借助喷射形成较大冲击力，达到加固效果，锚固孔加固和锚喷混凝土护坡成本低，且具有强度大、良好施工效果。将锚喷混凝土护坡技术和锚杆技术相结合应用，可降低施工成本，提高施工质量。

6 结语

高陡岩质边坡地质情况较为复杂，可能会出现一些地质灾害。相关部门应深入分析高陡岩质边坡工程实际情况，合理勘察、设计加固方案，加大计算分析力度，确保数据正确且准确，采取有效治理方式，提升边坡稳定性，避免出现地质灾害问题，确保边坡建设质量安全。