巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)研究

盧佳峰

浙江磐安俊銘建設(shè)有限公司 浙江金華 322300

巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)是公路建設(shè)工程的重要組成部分。研究其破壞形式和預防措施，并采取相應的控制措施，是提高公路建設(shè)安全性的重要環(huán)節(jié)[1]。在公路建設(shè)過程中，對沿線邊坡進行監(jiān)測，及時高效地掌握邊坡的不穩(wěn)定性，結(jié)合工程所在地的地質(zhì)環(huán)境和人為影響，因地制宜地選擇合理的處理措施，制定詳細的施工方案，可以保證公路的安全運營。

1 巖質(zhì)邊坡的破壞模式

1.1 崩塌

所謂崩塌，是指在重力和外力的共同作用下，巖體被破壞，脫離巖坡而脫落的一種破壞形式。在崩塌過程中，巖體要么直接落在坡腳而不被阻擋，要么沿著斜坡向下滾動滑移，最后堆積在坡腳。巖質(zhì)邊坡的坍塌主要發(fā)生在坡頂?shù)母叨盖熬墡?，通常在裂隙發(fā)育帶。其規(guī)?？纱罂尚?，差別很大，從滑坡到落石體，都屬于崩塌現(xiàn)象。

1.2 平面滑動

在周圍自然環(huán)境和人為因素的影響下，巖體內(nèi)部剪應力超過層間結(jié)構(gòu)面的抗剪強度，會引起輕微的移動。在重力作用下，隨著時間的發(fā)展，邊坡逐漸開始失穩(wěn)，部分巖體沿著與邊坡傾角大體一致的滑動面向下滑動，導致平面滑動破壞。在實際工程中，平面滑動的滑動面大多不是單獨存在的，而是由兩個或兩個以上走向相似、傾角不同的結(jié)構(gòu)面組成的復合滑動面。

1.3 弧面滑動

巖石邊坡的圓形滑動破壞在工程實踐中非常普遍。當巖體中單個塊體的尺寸小于整個邊坡的尺寸時，塊體的形狀差異較大，塊體之間的咬合不完全，則不穩(wěn)定巖體沿圓形剪切滑動面下滑，產(chǎn)生弧形滑動破壞。一般出現(xiàn)在強風化或蝕變巖體中，具有裂隙結(jié)構(gòu)和顆粒結(jié)構(gòu)。

1.4 楔形體破壞

楔形破壞是指巖體被兩個或兩個以上的結(jié)構(gòu)面切割，結(jié)構(gòu)面撞擊斜坡，交線裸露在坡上，傾角明顯大于界面摩擦角，使這些結(jié)構(gòu)面切割的巖體沿交線滑動而引起破壞。變形破壞多發(fā)生在塊狀結(jié)構(gòu)的巖土中。工程開挖過程中，上覆土體的重力作用減小，巖體的回彈和強度減小，破碎的巖石會逐漸滑向自由面。此時，開挖面上經(jīng)常出現(xiàn)以小塊巖石或楔形破壞形式出現(xiàn)的剝落現(xiàn)象[2]。

1.5 傾倒破壞

巖質(zhì)邊坡的崩塌破壞是由坡體內(nèi)分布的節(jié)理裂隙決定的，主要發(fā)生在反向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的邊坡巖體中。其主要特征是巖層走向與斜坡走向基本一致，但傾向相反。當不穩(wěn)定巖體脫離邊坡而變得不穩(wěn)定時，就會以轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)滑移的形式出現(xiàn)。

2 公路巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)的防治措施

2.1 支護和錨固措施

（1）抗滑樁支護?？够瑯妒且环N通過承受側(cè)向荷載來控制邊坡破壞的支護建筑物。其原理是將一定尺寸的樁打入穩(wěn)定地層進行錨固，依靠樁與圍巖和土體的相互作用來抵抗滑坡推力。這種方法適用于滑動面明顯的邊坡，滑動面以下有相對穩(wěn)定的基巖或土層，可以提供足夠的錨固力?？够瑯兑话愠山M布置，沿垂直于滑動體運動的方向布置。工程實踐表明，抗滑樁具有抗滑能力強、樁位靈活、施工方便等優(yōu)點，發(fā)展迅速。在具體施工過程中，應根據(jù)邊坡環(huán)境和破壞程度，對原施工方案進行適當修改，使其更符合實際需要。

（2）錨桿錨固。錨固技術(shù)是目前公路巖質(zhì)邊坡有效的防治技術(shù)。其工作原理是將錨桿或錨索嵌入穩(wěn)定的巖土層中，利用其原有的強度特性將拉力傳遞給穩(wěn)定的巖土層。它能有效地增強地層的強度和穩(wěn)定性，為結(jié)構(gòu)提供一定的阻力。對于穩(wěn)定性問題較深的高陡邊坡，通常采用抗滑樁或抗滑樁預應力錨索，并置于坡腳，以保證邊坡穩(wěn)定性防治質(zhì)量。當淺層穩(wěn)定性問題嚴重時，通常會澆筑鋼筋混凝土框架，并采用地腳螺栓或預應力錨索固定框架的接頭，既能加固淺層土，又能加固深層土，進一步保證邊坡的穩(wěn)定性。

（3）SNS柔性防護。SNS柔性防護是一種以剛性索網(wǎng)為主要構(gòu)件的柔性防護技術(shù)，用于覆蓋和阻擋崩塌、落石和風化片幫。主要分為主動保護和被動保護。主動防護是在錨桿和支撐繩上固定一定的預應力鋼絲網(wǎng)，覆蓋潛在地質(zhì)災害的邊坡，限制落石活動范圍，保護邊坡；被動防護是利用鋼柱和鋼絲網(wǎng)作為一個整體來攔截和沉積落石。這種方法具有工程量小、施工簡單、不影響邊坡形狀和植被生長的優(yōu)點，因此經(jīng)常用于體積較小的邊坡。

2.2 坡面防護措施

（1）噴水泥混凝土。噴射混凝土是一種速凝性混凝土，主要用于加固和保護結(jié)構(gòu)或巖石表面，多用于巖體較差的邊坡，如結(jié)構(gòu)破碎的硬巖或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)不連續(xù)的巖質(zhì)邊坡。噴射混凝土前，如果邊坡上有較大的裂縫或凹坑，應修補牢固，使邊坡光滑整齊，以保證巖石和混凝土能緊密粘結(jié)在一起。該方法能有效充填圍巖，防止巖石表面風化剝落和巖土松動，對風化巖質(zhì)邊坡和卵石地層邊坡具有良好的防護效果。

（2）綠色生態(tài)防護。綠色生態(tài)技術(shù)主要是在公路邊坡的邊坡上種植植物，利用植物的根系固定邊坡土壤，減少降水對邊坡的侵蝕，減少地表水的入滲，防止水土流失，從而達到穩(wěn)定邊坡的目的。生態(tài)保護不僅增加了邊坡穩(wěn)定性，而且美化了道路通行能力，保護了環(huán)境，因此發(fā)展迅速。在實際應用中，生態(tài)保護可以與其他工程手段相結(jié)合，如骨架植被護坡，植物類型應根據(jù)邊坡類型進行選擇。

2.3 排水措施

邊坡排水的主要目的是攔截地表水，引導地下水，有效減少長期水力作用引起的邊坡失穩(wěn)。一般分為地表排水和地下排水。坡面排水通常采用邊溝、截水溝、排水溝、垂直排水井和急流槽等形式。，能有效攔截和引導地表水，防止地表水沖刷和滲透邊坡；地下排水是指將地下水導出邊坡以降低孔隙水壓力，可通過地下溝渠、滲井、排水孔、注漿堵水滲溝等方式實現(xiàn)[3]。

3 結(jié)語

隨著我國公路網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，公路沿線的巖質(zhì)邊坡問題已成為公路建設(shè)者關(guān)注的焦點。公路巖質(zhì)邊坡是一種復雜的工程巖體。在地質(zhì)構(gòu)造、自然因素和人類活動的影響下，初始穩(wěn)定的邊坡會發(fā)生變形和破壞。邊坡破壞不僅影響道路的正常使用，還帶來巨大的安全隱患。因此，如何合理防治邊坡破壞已成為公路建設(shè)中的熱點問題。