巖土工程邊坡地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)及預(yù)控研究

許振巍 陸炫毅

溫州設(shè)計集團有限公司 浙江 溫州 325000

引言

巖土工程中包括對地表土層和地下巖石與土壤等方面的施工建設(shè)，整體施工過程受到地質(zhì)情況的影響較大，一旦發(fā)生故障或問題，不僅會對環(huán)境造成影響，同時會對工程建設(shè)的施工產(chǎn)生一定影響，因此，為保障巖土工程建設(shè)的安全性，應(yīng)加強對工程邊坡的施工管理，提高工程的安全性。

1 巖土工程地質(zhì)災(zāi)害類型與產(chǎn)生原因

地質(zhì)災(zāi)害是由于人為因素的影響，使自然環(huán)境的穩(wěn)定性受到破壞，導(dǎo)致一系列破壞性較大的災(zāi)害出現(xiàn)，對工程建設(shè)產(chǎn)生不良影響。在我國的工程建設(shè)中，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率相對較大，為保障工程建設(shè)的穩(wěn)定性和建設(shè)人員的安全性，在工程建設(shè)整個過程中，應(yīng)加強對環(huán)境的調(diào)查和分析，保障施工安全。

常見地質(zhì)災(zāi)害的類型包括：其一，山體滑坡，山體中的支撐巖石受到影響，無法承受相應(yīng)的壓力，導(dǎo)致上部山體滑落的現(xiàn)象發(fā)生。山體滑坡的危害性非常大，不僅對自然環(huán)境存在影響，導(dǎo)致水土流失等情況的發(fā)生，還會對周圍居民的生命安全產(chǎn)生威脅。其產(chǎn)生的原因主要為自然因素，人為因素同樣能夠引發(fā)山體滑坡。其二，崩塌。崩塌與山體滑坡較為相似，其危害小于山體滑坡，一般為上部山體結(jié)構(gòu)下的承受力不足導(dǎo)致整體下落。崩落產(chǎn)生的原因一般為人為原因，人為開采等情況下使山體穩(wěn)定性產(chǎn)生破壞[1]。其三，地面變形。在巖土工程中地面變形災(zāi)害發(fā)生的概率相對較大，在施工過程中發(fā)生塌陷或者裂縫等情況，導(dǎo)致工程施工受到嚴(yán)重影響。該災(zāi)害的產(chǎn)生原因多為人為因素，由于地層結(jié)構(gòu)受到挖掘和開發(fā)過度，導(dǎo)致承載力降低，在施工過程中受到力的影響產(chǎn)生裂縫災(zāi)害。

2 巖土工程邊坡施工現(xiàn)狀

巖土工程指的是土木工程中涉及巖石、地下、土、水的部分，邊坡指的是為保護路基穩(wěn)定，在道路兩側(cè)設(shè)置的坡面，其分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。在邊坡工程施工過程中，影響邊坡質(zhì)量的因素主要為巖體結(jié)構(gòu)情況，由于巖體中斷層和節(jié)理等情況的影響，使巖體結(jié)構(gòu)面強度較低，其在工程建設(shè)中容易受到破壞和影響，使邊坡失穩(wěn)，從而影響工程施工質(zhì)量。

在巖土工程的邊坡施工中，受到施工人員技術(shù)水平的限制，施工過程中對周圍的影響較大，并且工程質(zhì)量較差，影響巖體工程和邊坡建設(shè)的質(zhì)量，存在一定的安全隱患。并且目前巖體工程的施工技術(shù)有限，施工人員對于邊坡施工的重視度不高，導(dǎo)致工程施工質(zhì)量差，從而影響邊坡穩(wěn)定性。相關(guān)的工程管理人員缺乏對工程技術(shù)的了解，施工過程中對工程施工監(jiān)督不嚴(yán)格，導(dǎo)致工程質(zhì)量受到影響。同時在外界自然因素的影響下，工程建設(shè)受到一定不良影響，使邊坡建設(shè)質(zhì)量難以提升。

3 巖土工程邊坡地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)

3.1 抗滑樁技術(shù)

抗滑樁技術(shù)是通過深入滑床的樁體來起到相應(yīng)的支擋作用，提高對邊坡的穩(wěn)定性。該技術(shù)適用于土方量相對較小，并且高度低的中厚形邊坡的建設(shè)。打滑樁技術(shù)適合在降雨量較多或者容易發(fā)生山體滑坡等危害的區(qū)域中使用，通過樁體的加固作用，能夠在一定程度上提高對巖土工程的保護作用，降低地質(zhì)災(zāi)害的不良影響。

在使用過程中，首先，在相應(yīng)的位置處開挖樁孔，并對整體的施工場地進行調(diào)整，設(shè)計出排水設(shè)施。在開挖樁孔時，應(yīng)在樁孔處添加護壁，避免地面受挖掘影響產(chǎn)生裂縫，影響工程的穩(wěn)定性[2]。在挖掘的過程中，應(yīng)對地下土層和土質(zhì)等進行觀察分析和記錄，以便了解地下的實際情況，從而對打滑樁技術(shù)進行優(yōu)化。其次，在樁孔挖掘完畢后，應(yīng)在其中安置相應(yīng)的鋼筋籠，并向其中灌注混凝土。灌注前應(yīng)先將樁孔內(nèi)進行清理，去除其中的土塊和積水，避免影響混凝土灌注效果。灌注過程中，應(yīng)避免鋼筋籠上浮，并加強地面的排水效果，以免對樁體質(zhì)量產(chǎn)生影響。最后，灌注完畢后進行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護，在樁體凝結(jié)完畢后，對其進行質(zhì)量檢驗，確保樁體質(zhì)量符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

在使用抗滑樁技術(shù)時，應(yīng)加強對滑坡受力情況以及樁體位置進行合理設(shè)計，從而提升整體的抵抗力，避免樁體受到影響，無法對邊坡起到保護作用。同時，在開挖樁孔時，應(yīng)對其中的地下水滲透情況進行控制，避免地下水對混凝土凝結(jié)的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

3.2 地基加固技術(shù)

地基加固技術(shù)適用于軟土地基中的巖土工程邊坡施工，軟土地基中的含水量較大，并且整體較軟，承載力較低，在軟土地基中建設(shè)邊坡必然要加強土質(zhì)的硬度，降低軟土地基的不良影響。為避免軟土地基中沉降量不同而使邊坡工程建設(shè)受到影響，應(yīng)先使用地基加固技術(shù)，改善軟土地基的不良影響，避免邊坡受到地質(zhì)災(zāi)害的破壞，保障整體巖土工程的建設(shè)效果。

地基加固技術(shù)在實施前，相關(guān)人員應(yīng)提前對施工區(qū)域的環(huán)境進行調(diào)查和探測，根據(jù)地質(zhì)的實際情況來對邊坡工程進行合理設(shè)計，保障巖土工程建設(shè)施工的安全性。在選擇地基加固法時，應(yīng)結(jié)合實際情況選擇合適的技術(shù)進行施工，提高整體施工效率。如在對某巖土工程的邊坡進行建設(shè)時，為降低地質(zhì)災(zāi)害的影響，同時消除軟基土質(zhì)的不良影響，在施工時，可以選擇土質(zhì)更換的方式，將原有軟基土除去，更換為具有更強承載力的土層后進行施工[3]。或者使用強夯法對軟體地基處進行夯實，將內(nèi)部多余的水分排出，提高土層的穩(wěn)定性。也可以使用注漿加固技術(shù)，在巖土地基的裂縫或者孔隙中注射填充漿液，對軟土地基進行加固，使邊坡的建設(shè)效果得到加強。在實際的施工過程中，應(yīng)根據(jù)環(huán)境的具體情況選擇合適的施工技術(shù)，從而提升巖土工程建設(shè)的穩(wěn)定性。

3.3 錨固技術(shù)

錨固技術(shù)是一種通過受拉桿件來對巖層和土層進行固定的技術(shù)，其一端與巖土建筑進行固定，另一端在土層中固定，能夠承受不同方向的壓力，有利于提高邊坡工程的穩(wěn)定性。錨固技術(shù)能夠適用于多種地質(zhì)情況，同時能夠?qū)Χ喾N巖土情況進行加固，保持邊坡區(qū)域的穩(wěn)定性。

在巖土工程的施工中，為保證邊坡的穩(wěn)定性，可以使用固錨技術(shù)，該技術(shù)在降低自身重量的基礎(chǔ)上，能夠?qū)r土結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，提高邊坡處的安全性，在作業(yè)時降低對周圍環(huán)境的影響。相關(guān)人員應(yīng)加強對施工場地的選擇與調(diào)整，從而提升作業(yè)的施工效率。此外，在使用錨固定技術(shù)時，可以利用錨桿代替放坡支護結(jié)構(gòu)，提高整體工程建設(shè)的效率，進而達到縮短工期的效果。

錨桿的主要結(jié)構(gòu)包括：錨頭、拉桿和錨固體，其中錨頭是調(diào)整受力方向的部位；拉桿的主要作用是承擔(dān)相應(yīng)的拉力，保持建筑穩(wěn)定性；錨固體主要起到支撐作用，通過被動壓力，使整體支撐效果得到提高，從而保障整體的建設(shè)效果。在錨桿加固時，一方面應(yīng)提升錨固技術(shù)中錨桿握固力，使其與巖層之間的固定效果得到加強，從而提升整體的強度。在選擇混凝土?xí)r，應(yīng)使水泥砂漿的強度在30Mpa以上。在對錨固體進行加固時，應(yīng)盡量對土層進行調(diào)整，降低剪力的影響。對錨桿拉力進行計算和調(diào)整，從而優(yōu)化錨桿錨固技術(shù)。其中錨桿的錨固力為：

其中：N其錨固力大小，K為錨桿安全系數(shù)，在選擇錨桿時，應(yīng)根據(jù)實際受力情況選擇合適的錨桿種類。

在巖土層中，摩擦力大于砂漿握固力，在對握固力進行計算時，使用公式：

其中：1P為砂漿對錨桿的握固力；L為錨桿有效長度；為單位面積的握固力。

3.4 植物防護技術(shù)

為提高邊坡的防護效果，可以嘗試使用植物防護的技術(shù)來提高邊坡的穩(wěn)定性，通過植物防護方法，降低邊坡上的水土流失情況，保障整體的工程質(zhì)量。植物防護技術(shù)一般適用于邊坡相對平緩的環(huán)境中，避免長期受水流沖刷。

植物防護技術(shù)施工過程中，需要在邊坡上種植植物，一般選擇具有較強綠化效果的植物，該類植物具有較強的抓地能力，播種時，可以使用散播法、挖穴法等進行播種，將種子撒到邊坡上，并對其進行適當(dāng)?shù)奶幚?，確保種子快速適應(yīng)并發(fā)芽。

或者可以使用鋪草皮的方式進行種植，尤其適用于邊坡沖刷情況較為嚴(yán)重的情況，直接鋪草皮效果比播種效果更為明顯。在邊坡上種植的過程中，可以根據(jù)土質(zhì)情況選擇種植根系較為發(fā)達的樹木，適用于巖石邊坡，其內(nèi)部土壤較少，適合植樹與植草相結(jié)合，提高對邊坡的覆蓋效果，從而提高邊坡固定效果。

為避免邊坡處發(fā)生水土大量流失導(dǎo)致泥石流等危害的發(fā)生，可以嘗試在邊坡處安裝柔性支護，使用三維植被網(wǎng)對邊坡進行覆蓋，該網(wǎng)原料為熱縮樹脂，能夠?qū)ν寥篮筒葑堰M行固定和保護，幫助植物的生長，有利于草坪的形成，有效避免水土流失的情況發(fā)生，并且該網(wǎng)具有較強的抗沖刷能力，適用于土壤較為貧瘠的巖土層邊坡加固中。

4 加強對巖土工程邊坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防控制的具體措施

4.1 工程預(yù)控技術(shù)

工程預(yù)控技術(shù)指的是在工程建設(shè)前，對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進行預(yù)估，并針對可能發(fā)生的災(zāi)害進行預(yù)防和設(shè)計。如在某工程建設(shè)的過程中，存在發(fā)生泥石流或者崩落等災(zāi)害的可能性加大，在施工前，應(yīng)針對泥石流等災(zāi)害的特點安裝防控設(shè)施，如安裝攔截措施，降低泥石流或崩落的速度和危害，從而使泥石流到達工程邊坡時，邊坡的強度和穩(wěn)定性能夠有效應(yīng)對，加強工程預(yù)控的實際效果。

4.2 智能動態(tài)監(jiān)控技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為提高對地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)控效果，應(yīng)將新科技技術(shù)融入對自然災(zāi)害的監(jiān)控中，提高對災(zāi)害的預(yù)警能力[4]。如將智能技術(shù)與動態(tài)監(jiān)控技術(shù)進行融合，形成智能動態(tài)監(jiān)控技術(shù)，對區(qū)域范圍內(nèi)的自然災(zāi)害進行實時監(jiān)控和預(yù)警。

將信號探測器安裝在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，并在控制中心對探測器傳來的信息進行智能處理和分析，通過與標(biāo)準(zhǔn)范圍進行對比，找出其中是否存在不合理的信息，并對該異常信息進行分析和上報，在識別出災(zāi)害信息后直接進行預(yù)警，若存在無法解析的災(zāi)害，應(yīng)及時上報人工處理，提高信息的識別和預(yù)警效果。通過智能監(jiān)控，能夠提高監(jiān)控質(zhì)量，降低人工成本，同時保障監(jiān)控的準(zhǔn)確性，有利于提升監(jiān)控預(yù)警效果。

5 結(jié)束語

綜上所述，在巖土工程中，邊坡的質(zhì)量和安全性對于整體工程建設(shè)有著重要的影響，為提升邊坡工程建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)加強對不同災(zāi)害的識別，并對其進行合理預(yù)警，針對不同類型災(zāi)害制定相應(yīng)的應(yīng)對方式，保障巖土工程的安全性。此外，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合工程所處的環(huán)境情況，選擇合適的邊坡加固技術(shù)，提高對邊坡固定效果，使巖土工程施工更加順利。