边坡地质灾害治理工程施工分析

赵会兵

（建材天水地质工程勘察院有限公司，甘肃 天水 741000）

边坡地质灾害是发生较为频繁的一种自然灾害，主要表现为山体滑坡、岩石崩落等。边坡地质灾害在山脉较多的西南地区较为常见，且极易对当地的公路、铁路等基础交通设施及矿山建设等造成严重影响，导致地质失衡，对当地地质地貌等结构造成极大破坏。在工程施工过程中，常见的边坡地质灾害可以通过有效的防治措施，减少或避免边坡地质灾害发生，因此，施工团队应当对工程建设、露天矿山开采现场进行考察，掌控边坡地质灾害的发生情况，提出科学合理的防治措施，严格按照施工周期进行建设，推动工程施工的高质量进行。

1 形成边坡地质灾害的原因

物理原因： 边坡物理性质的改变导致的坡体滑动，从而对边坡的主要地质结构造成影响，降低了其原本的结构刚度及物理强度。通常分析，边坡中蕴藏着大量的亲水矿物质，亲水矿物质的出现就标志着土壤中包含了一定的黏土性矿物质，此类物质就是降低边坡结构稳定性的罪魁祸首。同时边坡亲水性矿物质含量比例的增加会使得土壤的含水量也随之上升，进而提升了土壤的流动性，在降水期间极易出现山体滑坡等情况，威胁施工人员的安全。

内部结构： 边坡由于其特殊的岩体构造使得内部结构会受到外界因素的影响，进而出现不同程度的形状变化或复杂结构面。这些较为复杂的结构面会直接导致边坡整体的内部结构发生改变，从而影响边坡结构的稳定程度，在外部环境发生改变时极易造成滑坡、落石等情况。通常分析，坡体地质结构的形状差异会打破边坡的整体完整性与结构平衡性，导致边坡岩体出现大规模的碎裂，增加安全隐患，对工程建筑的完整性以及施工进度都有着严重的影响。

岩体浸水：由于边坡特殊的岩体构造，施工区域遭遇大规模强降雨天气时，由于大量的降水没有得到及时的排出，使得岩石内部会吸收降水，在水重力的影响下极易导致岩石内部结构的崩坏，出现岩体浸水问题，破坏岩体的整体平衡性，降低边坡的土力学特性，增加滑坡灾害发生的概率。同时，若是处于梅雨季等长时间降水的季节，则有可能会加剧山体滑坡的可能，更有甚者会引发大规模的泥石流灾害，严重破坏施工现场的环境。

自然原因： 引发边坡地质灾害的因素还包括地震、光照、风化等自然因素。施工区域由于板块之间不断的摩擦、位移，会使得边坡整体的地质结构发生变化，在地震的作用下出现的新型结构面且缺乏相应的稳定性，在地震能量的冲击下极易出现山体滑坡。同样由于长期的光照和风化，会使得边坡岩石的结构逐渐变脆，当各部分之间无法充分支撑其重量或存在外力干扰时，将导致部分岩石结构的脱落，造成山体滑坡。

人为因素：为了方便群众的生活和出行，带动城市的发展，部分基础设施施工过程中由于缺乏相应的保护意识，会使边坡的结构遭受一定程度上的人为破坏。例如，部分施工单位在建设时工作强度过大，会导致施工区域原有地质结构的变化；外力爆破、削坡、引水、植被破坏等情况均会导致出现滑坡事故。与此同时，在进行地质灾害治理的过程中也会出现边坡结构不稳定的情况，例如放炮会对边坡造成一定的影响，增加滑坡事故发生几率。

2 合理选择施工方式

随着科学技术的发展，边坡地质灾害治理工程逐渐建立起一套具有完整施工流程的专业化体系。在实际操作过程中，施工人员可以根据不同的边坡地质情况选择相应的治理手段，在保证操作合规、标准、高效的条件下，合理减少资金投入，避免资源浪费。目前使用的方式主要有以下几种。

第一，自然坡率法。即通过对坡度以及坡高进行综合管理的方式进行边坡灾害的治理。的应用这种方法充分利用边坡的自身优势进行加固治理，可以简化操作流程，减少了施工的投入，效果较为明显。但该项技术的应用主要取决于对坡率值的算法分析，因此在施工中需要充分满足坡率的施工条件方可进行操作。

第二，锚杆加固及挡土墙法。对于相对固定但内部结构不稳定的岩体可使用挡土墙或锚杆加固等方式进行有效预防，使边坡整体土质结构更为稳定。同时，挡土墙法可以有效减少由重力导致的滑坡灾害，可用在土质疏松的边坡部位。

第三，混凝土喷射及加固法。对于表面较为光滑的边坡，可以充分利用混凝土喷射的方法进行加固，从而使得岩土层得到完全封闭，降低边坡岩石结构的渗水、风化、光照等的概率。同时可以使用注浆法处理裂缝，进而提升岩石强度。

第四，柔性防护网法。这种方式主要是通过使用大面积的围网，采用拦截、覆盖等方式进行边坡灾害治理。可以综合钢化管注浆一并使用，有效提升边坡岩石的整体完整性。

第五，生物治理法。生物防治法就是通过对边坡进行绿化种植达到稳坡固土的一种治理方式。这种治理方法可以充分通过喷播种草、草坡护坡等方式实现治理目的；但需进行科学的规划，防止盲目蛮干，可以使用矮挡墙、格沟种植的方式，将生物治理的作用提升至最大[1]。

3 加强质量管理

为了充分实现边坡地质灾害治理，保障后续施工的顺利推进，施工人员应确保边坡的施工质量。因此，各个环节都需要监理人员对施工的内容及完工的建筑进行科学化的管理与调控，保证边坡治理防护工作高质量地完成。

首先，需要进行施工前的质量管理检测。在施工规划完成后，需根据图纸对施工设备及相关建筑材料进行审核，并依据工程需要及操作流程合理选择机械设备，将消防安全管理放在首位。认真研究相关图纸，检查设计的科学性，在施工期间严格按照预定施工计划进行操作。在施工过程中全面落实图纸会审及队伍建设工作，按照行业标准化规定组建专业性强的施工作业平台，加强施工全过程的管理力度，维护施工作业的安全性及高效性。

其次，应加强施工过程中的质量管理检测。施工人员需将施工过程等相关信息详细记录，做好技术交底，严把施工标准，对于材料含量如混凝土配比等各细节需进行规范化管理。在施工中发现建筑材料有问题时，应在问题解决后再恢复施工，保证施工质量符合相应标准[2]。

4 边坡地质灾害治理工程施工重点

在工程建筑中，施工人员应严格按照相关施工标准进行操作，当出现突发状况时应及时进行反馈，以保障整体施工质量。本文以平凉祁连山矿边坡治理为例进行分析。

4.1 工程概况

以平凉祁连山矿山为例，矿山位于平凉市崆峒区上杨乡，属于石灰石矿，年产能2.40 Mt。矿山采用露天开采方式，使用采掘设备在露天条件下一阶、一阶地向下剥离岩石，采出有用矿物。经过长时间开采，开挖场地西侧形成了坡度30°～40°斜坡，分2 层台阶，坡高约7 m，坡面可见滑动细小裂缝，少量土体滑落至道路排水渠。区域地势总体为西北高、东南低；区域内斜坡土体破裂发育，在矿山开采活动和自然侵蚀双重作用下，不稳定斜坡侵蚀加重。

平凉祁连山矿山气候特征为夏短冬长，夏秋多雨，春冬多风，降水主要集中在每年的第三季度。施工区域内各河流特征呈现丰水年流量大，干旱年易断流的特征，由于施工地区的沟谷建设较为完整，因此不易出现地表积水等现象，可以实现自然排水。平凉祁连山矿山土壤主要分为养分含量低，易被降水冲刷的耕作区土壤以及土层薄、土壤粘性大、透气性差的劣质土壤。总体绿化状况良好，植被覆盖率可达70%以上，但部分坡面种植经济林木，植被覆盖率不足15%。此外，由于平凉祁连山矿山地下水分布不均且水资源丰富，将极易造成边坡的失稳情况。

开展平凉祁连山矿山滑坡综合治理工程可为当地如水泥生产单位的矿石资源提供充足保障，提高当地整体防震减灾综合治理水平，有效减少人为因素对当地自然环境的破坏，确保水泥厂240万吨骨料生产量及机制砂生产线配套设备、交通及作业人员的生命健康安全，避免通行及作业人员受到地质灾害的威胁，保障公司安全、健康的生产运营环境。

4.2 增强边坡加固力度

在项目建设时，若边坡的岩石结构大体处于平衡状态，则需在施工前对边坡的整体结构进行初步的地质勘测，根据测量后的数据及情况对边坡进行针对性的加固，防止在施工过程中出现山体滑坡等问题。值得注意的是，部分岩石结构很难从外表分辨其内部情况，因此需要对岩体周边的情况进行分析，观察是否出现岩体土壤松动等情况，或者是岩体的表面受到过破坏。无论是人为因素还是自然影响导致的裂缝或松动，施工人员都应当就边坡的整体稳定性进行计算。对于暂时处于安全状态的地段，施工人员应做好加固防护工作，减少边坡滑动的风险。

4.3 土方开挖

在进行边坡治理时，应在挡土墙顶部进行削坡操作，以人为干扰的方式将边坡的外观形态进行大体修正，使其保持结构的相对稳定。在进行削坡操作时，施工人员需就边坡坡脚处的生活区域加装坚固的防护栏，以保证现场施工人员的生命及财产安全。

施工团队在进行边坡治理时首先操作就是土方开挖。需要将坡面上松动的土体及浮土及时清理干净，并依照土质特征计算出合理的坡率，在开挖过程中应清除坡面不平坦的土层。对于部分凹陷的区域，需使用毛石或砂浆进行回填，确保其平整度。在施工过程中，应减少雨季降水对工程的影响，及时做好排水设施。基坑底部应以透水性能强、稳定程度良好的建筑材料替换原本的淤泥等疏松土壤。基坑应采用跳槽挖掘的方式进行施工，土方的施工要坚持从上至下、分段施工的原则，并在施工中保证土方暴露时间以及面积的最小化，及时完成结构施工和排水环节的建设，避免边坡受到降水冲刷[3]。

4.4 钻孔操作

为保证后续锚杆固定成效，避免锚杆出现变形的问题，因此需要提前进行钻孔作业。在进行钻孔工作前，需预先搭建稳定的脚手架，确认脚手架的安全，并根据施工要求进行设备位置的调整，保证钻孔孔口的大小满足施工需要。其位置定位的误差应符合施工标准，避免由于微小的偏差导致工程整体的科学性受影响。采用风动钻进的方式保护施工场地周边的地质稳定，钻孔深度大于锚杆长度，严格控制钻入速度，避免出现孔洞的扭曲，导致下锚困难。钻孔结束后需用高压空气进行孔洞的清理，严禁使用高压水进行操作，防止出现水体冲刷，导致土质的流失。

4.5 连接梁施工

连接梁是整个边坡治理的主要构成部分，目的是对挡土墙的称重结构进行有效的控制。在施工过程中需要就连接梁整体的厚度、宽度等进行调整。在保证连接梁混凝土强度满足建筑要求的同时，还需符合整体的行业建设标准。此外，还需对模板表面进行平整、清理工作，保证各施工环节严格按照施工规范进行。在进行混凝土浇筑工序时，需严格按照施工标准进行操作。在浇筑完工后，及时进行保养作业[4]。

4.6 抗滑桩及锚拉格构设计

在边坡治理施工时，首先要依照图纸设定边坡坡脚线，并在坡脚位置加装相应的抗桩，保证工程结构的稳定性。在施工过程中可以使用冲孔灌桩的方式进行操作。要根据实际情况选择冲孔桩长度，但需保证深埋地下的桩体长度为3 m。挡土板的厚度及宽度也应根据实际情况进行选择，可使用分块搭接的方式操作，实现冲孔桩的无缝对接。

合理建设锚拉格构有助于边坡结构的加固，对于锚拉格构建设需要技术人员在施工前对图纸进行分析，应当对松动的土体以及悬空的岩石进行及时清理，边坡部分松散的区域需要利用锚杆进行加固。首先平整坡面，然后进行喷浆，再完成毛孔的定位及清理工作，最后安装锚杆，完成混凝土注入工作，使得锚拉格构最终构成“井”字形。此外，在进行混凝土浇筑的过程中，对于混凝土的使用标号有明确的规定，严格按照规定施工。在进行浇筑时，应根据结构的交点合理使用锚杆。

4.7 绿化工程

针对边坡滑坡的特点以及产生条件，可以采用生物防治的方式，将景观、生态进行有机的结合。种植可以充分融入生态环境的植被，同时要考虑绿化效果、资金投入、护坡成效等因素。具体可以采取以下几种措施：第一，分级削方。以坡面为主体，依次增加喷附土层、麦克垫、土壤有机基质以及生态基材。在进行绿化时，应选择适合当地的土壤、气候条件等的绿化植物。喷附土层主要由过筛细的粒土、泥炭土、肥料、谷壳等混合物。要利用客土喷播机将土层均匀喷播到坡面上，使土壤的抗冲刷能力及粘性得到提升，并为植物的生长提供营养物质，保证绿化植被的成活率。麦克垫是一种由细丝编织形成的网状结构，使用麦克垫可以有效减少降水对坡面的腐蚀，减少径流对坡面的损害，提高坡面强度。土壤有机基质可以有效提升土壤的生物活性，并通过与绿化植被建立有效的营养循环结构，改善土壤质量，推动新生植被的发育成长。此外，土壤有机基质还可以为当前生态环境中的植被提供良好的生长环境。生态基材是一种耐腐蚀性极强的生物材料，喷播后可以形成防腐蚀层，具有覆盖、保水、保温等特点[4]。

4.8 其他操作要点

由于边坡地质灾害治理工程的施工质量将直接影响到后续的建设，因此在边坡治理施工前，施工人员需先进入施工场地进行实地考察。施工开始后，需要严格按照预订的图纸尺寸进行施工。挡土墙法常被用于岩土结构松散的区域，此方式可以充分借助重力优势，降低滑坡的下滑力，保证边坡整体结构的稳定性。在进行挡土墙的施工时，可采用交叉分层的方式进行，保证其每层的厚度维持在一定的标准范围内，还应尽量避免在拐弯区域出现垂直缝隙。对于部分已经进行凝固的施工台阶要加大保护力度，要时刻保证修建挡土墙材料及石块的平整性及清洁性，修建的挡土墙性能、质量必须符合施工建设标准。

排水处理是保证边坡地质灾害治理工程工作最重要的一环，尤其是在发生地质灾害后，由于山体周边会出现大量降水的积聚，如果无法及时排出降水，将可能引发整个边坡的地质灾害治理工程的安全隐患，甚至会造成二次滑坡。通过人工排水方式，如在地表处挖疏通渠等，可以有效降低山体的地下水水位，规避山体滑坡风险[5]。

在修筑基础配套排水渠时，通常修建截面梯形水渠，长度随工程需要进行。利用混凝土进行壁厚浇筑工作，其底部应当依照施工要求设置厚度不同的水泥土垫层。排水渠应依照施工需要划分好均匀的施工间隔，并在间隔处修建一条伸缩缝，利用沥青麻筋进行填充。排水渠将聚积的地表积水或径流进行外排，水流被引导至道路边的排水渠，保障排水功能的正常使用[6]。

在使用混凝土浇筑前要检查拌料的配比与混合情况，对于不合格的混凝土不准使用，并应采取相应的补救措施。在进行混凝土浇筑前充分检查模板是否符合建筑规定，并防止混凝土结构出现钢筋腐蚀。采用分段浇筑方式进行操作，缝间可利用沥青板进行填充。混凝土浇筑工作应一次完成，不得间断。要保证预留出相应的钢筋挂钩用来进行喷混植草的挂网操作。在混凝土浇筑完成后需就混凝土表面的光泽度、平整度等进行详细的检查，避免表面出现干斑或移滑流淌现象，影响后续操作。

在施工过程中应选择全粘结式的锚杆，需要根据施工的需要预留出一段距离用作沉渣层，且每隔一段距离设置一对中支架以保障锚杆的顺直。为避免杆体的形变，在安放杆体时，应将注浆管连同锚杆一同放入钻孔，采用助推器与人工相结合的方式将杆体缓慢放入，禁止在放置过程中出现抖动、扭动等情况，严格按照相关的标准进行操作。

5 结语

边坡地质灾害对当地的环境及经济有着极大的影响，同时边坡地质灾害的发生严重影响了正常的施工进度，对施工人员的生命健康也造成了威胁。作为可以有效预防的自然灾害之一，相关建设单位应充分注意到边坡地质灾害治理工程的重要性，加强规范施工建筑环节，从以往的工作中总结经验教训，不断完善边坡地质灾害的治理方法，从而有效降低突发事故的出现概率，保障项目工程的有序进行。