关于土质边坡的稳定性与治理技术分析

2021-08-12黎明

建材与装饰 2021年23期

黎明

（湖南省资兴市自然资源局，湖南资兴 423400）

0 引言

近年来，在经济的引领下，广大人民群众生产生活条件得到极大改善，在集镇及广大农村地区，随处可见新建楼房。在一些山地地形区域实施工程项目建设时，难以避免出现切坡情况。当坡高及坡角过大时，如果处置不当，极有可能引发滑坡、崩塌等地质灾害，从而威胁到建（构）筑物及人员的生命财产安全。为了消除地质灾害隐患，需要对建房等工程建设引起的高陡边坡的边坡治理细致分析，在此基础上，提出边坡治理对策，以提高工程的有效性和耐久性。

1 边坡稳定性影响因素

结合现实施工可知，边坡稳定性属于重要参考因素，其影响因素众多，大体划分为两个方面。其中较为重要的内在因素有：施工中涉及的边坡地形地貌以及周边的岩土类型等，这些内在因素都将影响边坡稳定。外部因素主要有：水的作用、大自然形成的风化作用、产生的地震及人为因素等。通常情况下，如果内部因素质量达标，将会抑制住边坡失稳，使其稳定性增强。但往往外部因素都是存在破坏性的，下面将具体分析。

1.1 内在因素

研究发现，岩性的不同，最终形成的边坡效果也会不一样，对坡高和坡角的影响深远。结合实际案例可知，像花岗岩、石灰岩等，在外界力的作用下，可以形成百米陡坡。如果工程建设段处于淤泥地段，通常将无法开凿。针对一些黄土边坡，其形态不仅陡峭而且坚硬。如果长时间雨水冲刷，大部分的土质会变疏松，从而诱发泥石流，增加坍塌的可能性。经过一些研究数据证实，在地质活跃地区，往往施工难度大，主要是源于边坡稳定性差。地质活跃地区的表现是断层带岩石破碎，再加上长时期风化严重，滑坡可能性必然会增加。边坡的稳定性极为特殊，岩层对其影响性很大，想要判断边坡是否稳定，可以观察岩层倾角，当倾角大于25°，边坡失稳可能性会加大，同时逆向坡的稳定性要优于顺向坡。

1.2 外在因素

外在因素包括的层面比较广，主要体现在以下层面：①水的作用。水是重要的外在因素，地表水和地下水都会增加滑坡的风险，和稳定性（边坡的）有密切的联系。查阅相关资料可知，不少滑坡的实例，究其根本都和地表水和地下水有关。有一些边坡是不透水的，静水压力一直处于极限状态，这样的情况，就会对边坡岩土形成无法抵御的压力。在自然环境中，地表水冲刷，再加上严重的地下水冲蚀，坡体结构破坏将会加剧，从而让稳定性降低。由此可见，水是重要因素；②地震作用。地震带来的冲击力是不可预估的，一般情况下，地震力将造成岩体结构破坏，从而降低结构面强度。针对陡度大的边坡，一旦受到地震的冲击，原本的裂缝将持续、大范围扩展，从而增加岩层的晃动[1]。现实中，岩层中的水压将会持续加强，加剧裂缝扩展的同时，增加斜坡失稳风险；③风化作用。在自然环境中，风化作用对边坡的影响不容忽视。在长期的作用下，岩石的性质将会改变，使岩石结构特征变化。具体来讲，在风化作用下，固有的含水量会增加，从而导致土壤吸水膨胀，在持续膨胀过程中，下岩体将松动，同时降低抗剪强度，边坡的稳定性也会受到影响；④人的因素。随着工程建设项目的增多，人的因素更不能忽视。人类的工程建设往往涉及较多，造成边坡形态改变也是时有发生的，从而诱发应力应变变化，最终形成的一系列变化都会在边坡稳定性上有所体现。

现实施工中，边坡稳定性判断可以借助多种途径。①现场观察。主要依据植被分布情况，判断是否存在失稳的情况；②现场勘察。两者的区别在于第二种更加科学，以取钻岩芯为基础，借助先进方法，对边坡状况进行判断。在实际操作中，如果岩芯“镜面”较多，意味着该地的滑坡风险较大。

2 边坡治理技术分析

2.1 边坡支护的常见方法

在现实施工中，想要让边坡稳定，提升其可靠性，就需要找对边坡支护方法，借助科学支护手段，解决现实问题。在操作中，为了达成可靠性目标，合理控制经济投入，要综合多项因素，采取多种措施、手段，对边坡实施加固。同时兼顾环境保护、社会效益等，常见的支护方式与治理手段有以下几种：

2.1.1 锚喷支护

结合实际情况可知，喷浆防护容易的边坡，在具体的治理中，可以喷射混凝土，借助这种方法完成合格的支护。通常在风化作用下，边坡受损比较严重，如果周围岩石较厚，在长时期的风化作用下，小面积坍塌将会形成，从而降低边坡的可靠性。但是通过锚喷支护，可以明显提升边坡强度，增强其抗裂能力，从而减少对岩体的侧压，提升边坡稳定性。

2.1.2 土钉墙支护

现实中，土钉墙是新型结构物（一种由锚杆构成的），除此之外，该结构还囊括了混凝土面和锚板。在应用中，通过锚杆规则排列，形成完整框架，防护和加固土层，效果十分显著。土钉墙支护构成复杂，更像是典型的复合式结构，该支护手段比较适用于特殊边坡，像粉土、砾土边坡等。借助土钉墙支护，可以降低坍塌风险，避免稳定性破坏（由临空开挖造成的）。

2.1.3 预应力锚索梁

预应力锚索梁和上述几种加固方式相比，理念比较先进，是近几年广为流传的加固手段，应用价值较高。预应力锚索梁适用范围广，结构原理简单，将其拆解可以发现，锚索和错梁是其主体内容。这种结构虽然简单，但却可以起到岩体加固效果。经过实践证明，采用这种方法，可以大面积加固岩体，同时修补岩体裂缝，应用效果显著。可以从源头避免裂缝不间断扩大，增加岩体抗裂能力[2]。与此同时，该方法的优势还体现在施工结构简单、操作方便，岩体整体加固不需要太长时间，工期时间短，非常经济实惠，预应力锚索框架如图1所示。

图1 预应力锚索框架

2.1.4 挡土墙护坡

挡土墙护坡在现实应用中，涉及事项较多，需要考虑众多内容。其注意事项有：①基础测量放线。这是基础性工作，不容忽视。需要根据设计图纸，判定出纵断高程，只有在这样的前提下，才能实施精确施工。挡土墙基座主轴线是非常重要的参考，一定要测量准确，同时找到伸缩缝位置。需要注意的是，每端的衔接必须顺直，设置施工水准点，在此前提下得出墙身线；②基坑开挖。机械辅助人工比较常见，基础的部位尺寸需要严格按照要求。当基础开挖后，如出现问题，可根据情况调整设计。实践认证，它的优点突出，挡土墙护坡作用显著，施工更加方便，值得大范围推广。

2.2 处理边坡面层

在临时支护中，需要考虑的因素较多，特别是锚网的混凝土质量、强度必须达标，只有这样，支护效果才会理想。在永久性支护中，锚网的混凝土同样是重要的控制因素，需要大于80mm。为了强化边坡支护效果，提升边坡面层的柔韧性，使其能够与混凝土保持高质量的科学连接，需要增加辅助手段。具体方法是在锚管外部合理、科学加设钢板，与此同时强化防水工作。联系实际工况可知，面层混凝土想要强度理想，需要进行三次喷射，同时要控制好喷射强度，最理想状态是要大于C20[3]。在喷射完成后，为了增强效果，还需要向地面延喷，通常情况下，以1~2m为宜。

2.3 排水防水措施

在上述措施基础上，还要辅助排水防水手段。在锚网喷射后，要加设泄水孔（在喷层上），这样做是为了排水更加高效，排出多余的水十分必要，能减小面层压力。要想达到理想效果，泄水孔的间距要合理，2~3m效果最佳。如果是边坡上层想要排水，需要选取大值。边坡下层则相反，只需要选取小值。需要注意的是，要将泄水孔连接，可以采用PVC管，有利于将水集中排出。针对防水方面，要结合现实情况，在喷射混凝土中混杂一些膨胀剂，膨胀剂的加入会让密实度提升，从源头保障好支护的防水性。

2.4 施工过程监测

除了上述措施外，施工过程监测同样不可或缺，在应用中作用显著。在施工中，要重视施工过程监测，将其贯穿于施工整个阶段，以强化监测的效果。在工程开始之前，要结合图纸勘察现场，在精细化勘察的过程中，一旦发现施工风险，要针对性补救。监测点的布置是关键，特别是在边坡顶，间隔4~10m就需要安放监测点，并定期收取监测记录。利用软件绘制位移图，科学的位移图可以提供指导（为后续的支护施工）。如果边坡变形较大，为了安全起见，要采用加固手段，同时实施锚管拉拔实验，检验边坡的性能。