基于半岩半土质边坡地质灾害勘察及防治对策研究

梁瀚元

广东省有色金属地质局九三二队 广东 珠海 519000

在我国经济建设高速发展的背景中，我国的岩土工程项目数量与日俱增，然而位于山区的工程项目，地质环境十分复杂，边坡也相对陡峭，很容易在外界因素的影响下产生滑坡等地质灾害问题，这将会严重影响岩土工程的安全性和稳定性。因此在施工之前，施工单位的勘察人员必须要对半岩半土质边坡引起足够关注，通过对边坡地质灾害的全面勘察，制定出更加优化的边坡防治方案，为岩土工程的顺利施工奠定扎实基础。

1 半岩半土质边坡的地质特征

半岩半土质边坡的地质特征主要包括两种：一是下伏基岩相对稳定、二是下伏基岩不稳定。相对稳定的下伏基岩通常是由硬质岩石组成，该岩体的节理裂隙不发育，并且在岩体内部没有软弱夹层，比较典型的为灰岩和砾岩边坡，这种边坡具有非常稳定的内部结构，因自身原因而产生的地质灾害较少，如果遭受强降雨等外界因素影响，容易产生土质滑坡地质灾害，因降雨而引起的滑坡规模相对较小，危害也较低，但是如果滑坡的位置位于坡度较高的地段，就会产生高位滑坡，高位滑坡通常具有较大的滑坡量，所产生的危害也相对严重[1-2]。所以在对下伏基岩比较稳定的边坡进行地质灾害勘察时，勘察人员可以利用钻探等手段并结合地面调查，来明确岩土体的具体分布范围以及部结构特征，并能够在强降雨天气来临之前，做好相应的预防措施，尽量避免恶劣天气对边坡的稳定性造成不良影响。如果下伏基岩由软质岩组成，并且岩体裂隙发育，在岩体内部存在一些软弱夹层，此种类型的下伏基岩就相对不稳定，以红层为主要代表。该种类型的基岩边坡的风化情况较为严重、风化深度也较大，所以土层厚度会在一定程度上大于岩层厚度，受构造和节理影响，很容易在顺向坡地段产生岩质滑坡。通常情况来说，顺向区域容易产生岩质滑坡，而逆向区域容易产生土质滑坡，土质滑坡的规模相对较大，后果也更为严重。勘察人员在对该类型边坡进行地质灾害勘查时，一定要提高勘察方案的针对性与合理性：如果顺向边坡受岩体构造和软弱夹层控制，勘察人员就很难通过钻探工艺来确定岩体内部的软弱夹层，所以在勘察此类地质时，勘察人员需要对地质结构

进行全方位分析，并借助临空面和岩产状来计算岩层的稳定性，并通过反演计算，计算出软弱夹层的各类参数，在规模较大的工程项目中，勘察人员通常选择使用现场剪切试验来进行最终确定；在顺向边坡地质体系中，如果边坡的岩体相对破碎，勘察人员在开展勘察工作时就可以以土质边坡的各类情况和标准作为参考，并利用一定的模型和工具进行定量、定性分析，明确得知边坡的详细情况。虽然受构造和节理控制的顺向坡地段稳定性相对较好，但是该类型的边坡却很容易在强降水的诱发下产生滑坡，并具有一定的突发性和随机性，所产生的损失也相对较大[3-4]。所以针对下伏基岩不稳定的边坡，勘察人员一定要充分考虑岩层结构和降水等因素，并以此为基础制定更加有针对性的防范措施，通过全面的地质灾害勘察，制定出更为完善的地质灾害防范措施。

2 半岩半土质边坡发生地质灾害的原因分析

在半岩半土质边坡地区，工程活动、地下水位波动、降雨、恶劣天气等都会引发不同程度的地质灾害问题，其中边坡滑坡、边坡崩塌、泥石流是最主要的地质灾害类型。滑坡就是边坡中的岩体受自身结构和外界因素影响，在重力的作用下整体向下滑动；边坡崩塌则主要是指边坡中的岩土体在各类应力的作用下突然崩落，并沿着边坡向下翻滚；泥石流多发生在山地地区，强降雨是导致泥石流地质灾害的最主要原因，因为在强降雨天气中，雨水会与边坡上的石块和泥沙相混合并形成一种特殊洪流，泥石流地质灾害规模相对庞大，所产生的后果也十分严重。通常情况来说，内因和外因是半岩半土质边坡产生地质灾害的两个最主要原因。内因：一方面来说，在我国的半岩半土质边坡周围，经常会发生一些工程类活动，并且有很多边坡也是建筑工程在修建过程中才产生的，但是现如今我国很多的工程项目在开展之初，通常没有对边坡进行专项设计，导致很多建筑工程的边坡坡度都超过了60°，过于陡峭。而且人工边坡因为形成了临空面，也为滑坡形成的有利条件。另一方面来说，半岩半土质边坡上部的绝大部分地段，都分布着一定的松散土层风化层以及软弱夹层，这严重影响了边坡的工程力学性能，这也是地质灾害形成的主要内因。外因：人为工程形成的高陡边坡临空面，为滑坡提供了便利条件；半岩半土质边坡如果不受外界因素干扰，通常情况都会相对稳定，但是一旦出现强降雨等恶劣天气，就会引发边坡滑坡，这主要是因为半岩半土质边坡具有较为松散和透气的风化土层和弱土层，雨水很容易由此渗透到岩层内部，这会加大边坡自重，随之产生更大的下滑力，如果强降雨在边坡处不断汇聚而形成贯通面，还会造成大量的边坡结构下滑，最终形成严重的地质灾害[5-6]。除此之外，各种不规范和不合理的建设行为，也会在很大程度上影响边坡原有的稳定性和结构特征，增大发生地质灾害的概率。

3 半岩半土质边坡地质灾害的防治对策

半岩半土质边坡因地理位置的不同，其内部结构特征也存在着很大的差异性，为了全面提高半岩半土质边坡的稳定性，勘察人员在勘察设计阶段，不仅要对边坡进行常规的调查和钻探，同时还要对容易滑坡的位置进行详细的地质测绘，并在勘察和设计中，对施工条件进行重点分析，并结合施工现场的实际情况制定切实可行的防治措施。半岩半土质边坡地质灾害的常用防治措施，如下所示：

3.1 提高半岩半土质边坡的地质勘察质量

通过分析大量资料可知，边坡的地质情况与地质灾害的发生息息相关，所以为了从源头上避免地质灾害的产生，勘察技术人员一定要对半岩半土质边坡的地质情况进行全面勘察，能够对边坡以及周围的地质信息进行全面掌握，不断提高测绘工作的全面性和准确性。值得一提的是，如果半岩半土质边坡附近分布着大量建筑物，那么勘察人员在进行地质信息的勘察测绘工作时，还需要详细调查建筑物的实际情况，避免后续施工对建筑物产生不利影响。除此之外，勘察人员也要建立边坡失稳模型，并根据模型明确勘察方法，半岩半土质边坡具有十分复杂的失稳情况，有可能是因为上部土体受外部因素影响而失稳，最终带动下伏基岩一起滑动；也有可能是因为下伏基岩因荷载过大而失稳，带动上层土体一起滑动。这也就要求勘察工作人员一定要对失稳模型进行全面分析，并做好物理力学试验，进一步提高勘察工作的严谨性和科学性。只有保证岩土工程勘察数据的准确性，才能为后续的边坡支护工程设计提供准确的数据支持，才能为建筑项目施工提供有价值的参考信息[7]。这也就要求勘察人员在进行岩土工程勘察时，必须能够结合项目的实际情况选择适合的勘察技术，并按制度的约束规范自身的行为，从源头上保障勘查数据的准确性和全面性。在编制勘察报告时，工作人员也要按照相关标准进行规范填写，最大限度地保证报告的实用性，能够对勘察数据进行深入分析，并且做好校对与检测，从源头上降低数据误差。与此同时，勘察人员也要定期接受培训教育，不断提高自身的专业技能，能够以过硬的专业素质应对各种复杂地质条件，获得全面准确的勘察数据，最大程度地满足勘察作业需求。

3.2 使用抗滑桩与挡土墙

为了应对半岩半土质边坡的地质灾害，很多工程项目在建设过程中都充分利用了抗滑桩和挡土墙来提高边坡的稳定性和承载力。

抗滑桩是一种深入滑坡体并且直至滑床的桩柱，用桩柱本身的支撑力来阻挡边坡的滑动力，因此可以起到有效的稳定作用，抗滑桩具有施工成本低、施工效率高、稳定性强等优势，现如今抗滑桩的应用技术和应用理论已经相对成熟，已经广泛应用在边坡施工中。但是抗滑桩技术在应用过程中，对施工团队的综合素质要求较高，对施工面也有一定要求，所以并不适用于施工规模较大的边坡区域。但是影响抗滑桩最终加固效果的因素众多，例如桩长、桩间距、桩径等，不同规格的抗滑桩所产生的加固效果截然不同，所以为了进一步提高抗滑桩的加固质量，技术人员就必须对抗滑桩的施工参数进行优化设计[8]。

挡土墙工程在应用过程中具有较低的造价成本，施工流程也较为完善，但是挡土墙工程多适用于低于6m的土质边坡区域中，在其他类型的边坡中则存在着较大的应用局限，很难起到应有的支护效果。挡土墙的应用效果如下图所示。挡土墙工程在应用过程中具有成本低、周期短等优势，并且噪声较小，适用于城市施工，而且钢筋笼混凝土具有很好的防渗性，能够对边坡形成强有力的支撑，并且分担掉部分边坡压力，进而可有效保证边坡结构的安全性与稳定性。总的来说，如果是因为外部因素导致边坡上部土体失稳而带动下伏基岩一起移动，技术人员就可以使用挡土墙工程进行支护，来提高边坡的稳定性和承载力；如果是因为下伏基岩荷载过大失稳并带动上覆土体一起滑动，技术人员就应该采用抗滑桩支护方式来提高边坡的稳定性。

图1 挡土墙

锚杆和锚索也是应对半岩半土质边坡地质灾害的常用措施，但是值得一提的是，虽然锚杆和锚索适用于绝大多数的边坡类型，但是如果应用在反倾土层中，岩体会因为掩埋过深而影响锚固效果；如果是应用在顺倾土层和等厚土层中，那么锚固段就可以深埋于岩体中，锚固效果相对理想。锚杆和锚索在不同土层中的应用效果如图2所示。为了最大限度地程度地发挥出锚杆和锚索的应用价值，勘察技术人员就要在施工之前，对半岩半土质边坡的土层分布情况进行全面勘察，并结合勘察数据选择更为适合的支护技术和支护方案，对半岩半土质边坡进行科学防护。锚杆和锚索支护方案在施工过程中，工作人员需要严格规范钻孔施工，确保钻孔的位置与深度符合技术要求，并且锚杆尽量选择注浆锚杆或者锰硅钢筋，并保证钢筋直径符合技术要求。同时工作人员也要结合工程现场的实际情况，科学配置喷涂砂浆，严格控制砂浆比例，进一步提高锚杆支护系统的科学性与稳定性，锚杆支护系统还具有一定的防渗性能，能够进一步提高边坡的稳定性。

图2 反倾土层、顺倾土层和等厚土层中的锚杆应用情况

3.3 借助辅助措施

在科学防治半岩半土质边坡的地质灾害时，技术人员不仅可以采取上述防护措施，在条件允许的情况下，还可以采取一系列的辅助措施，来提高边坡的整体稳定性。例如，削坡减载工程、截排水工程、排水廊道工程等，都是十分有效的辅助措施。削坡减载工程，对下伏基岩相对稳定的边坡类型有着较为显著的应用效果，该辅助工程在施工过程中相对简单并且成本较低，但是却无法有效应对深度较大的边坡，需要勘察人员结合边坡的实际情况进行专项设计。截排水工程能够对雨水进行科学疏导，这可有效缓解降雨对边坡的冲刷，并降低边坡土体的含水率，所以能够有效应对因降雨而引发的边坡滑坡。排水廊道工程通常作用于土体含水率较大的边坡，排水廊道工程可有效降低地下水高程、减少土体含水率、提高土体强度并降低土体容重，因此能在一定程度上提高边坡的稳定性，现如今排水廊道工程已经在我国半岩半土质边坡工程中有着十分广泛的应用前景。

综上所述，因为半岩半土质边坡极易发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害，地质灾害一旦形就会产生极为严重的影响和后果，所以就要求勘察技术人员能够对边坡地质灾害进行全面勘察，深入明确地质灾害的形成原因，并在此基础上采取有效措施进行科学预防。通常情况来说，主动防护措施和辅助防护措施是最为常见的应对地质灾害的手段，勘察技术人员也要加大对边坡支护技术的研究力度，进一步提高边坡支护技术的科学性和全面性，从源头上提高半岩半土质边坡的稳定性和承载力。