地質災害治理工程中的邊坡穩(wěn)定性問題

唐 捷

隨著社會發(fā)展不可避免的對自然生態(tài)平衡所造成的不良影響，近年來一些自然災害的頻發(fā)為世人敲響了警鐘，由于礦產(chǎn)資源的開采以及自然氣候的變化，滑坡、塌陷等一系列地質災害的頻發(fā)不僅為社會經(jīng)濟帶來巨大的損失，同時為社會大眾的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的威脅。因此，我國相關部門加強地質災害治理工作對邊坡穩(wěn)定性問題的研究，是保護人民生命財產(chǎn)以及國家財產(chǎn)安全的重要舉措。邊坡穩(wěn)定性是保障地質災害治理工作成效的重要因素之一，邊坡穩(wěn)定性差不僅會對其范圍內的交通建設項目以及建筑工程項目的順利開展造成一定的困難，同時會對基建工程項目的施工質量造成一定的影響。因此，加強對邊坡穩(wěn)定性的提高，是地質災害治理工作中的重要內容之一。

1 滑坡的類型特征

由于我國各個地區(qū)的地質環(huán)境有所差異，其滑坡類型特征亦不盡相同，根據(jù)對我國整體地質環(huán)境的勘察，按照其地質巖性分析可以將滑坡體分為以下5 種類型。

1.1 粘性土滑坡

粘性土滑坡其主要發(fā)生于均質粘性土地質環(huán)境，該類型地質環(huán)境的滑坡發(fā)生的主要因素在于受當?shù)刈匀凰沫h(huán)境變化的影響，均質粘性土地質在其水分含量較少，質地干燥時，會呈現(xiàn)出大大小小的裂縫，在遇到強降雨或地下水環(huán)境變化時，粘性土遇水會發(fā)生膨脹、崩解，隨著水分的增加逐漸呈現(xiàn)軟塑狀或流動狀態(tài)，其自身的抗剪力強度急劇下降，進而引發(fā)滑坡。粘性土滑坡的發(fā)生主要與當?shù)氐慕邓坑嘘P，只要有降水的存在便有可能產(chǎn)生滑坡，滑坡的嚴重程度同時受其降水量的影響。粘性土滑坡其所產(chǎn)生的滑動面主要是以圓弧形為主，并且其滑坡體與底部的母巖都是以粘性土為主。因此，在對該類型滑坡進行鑒定過程中，也被稱之為同類土滑坡。

1.2 黃土滑坡

黃土滑坡其主要多發(fā)于不同的黃土層中，并且黃土滑坡具有一定的聚集性特點，其主要發(fā)生于一些高階地前端的斜坡上，黃土滑坡與其他滑坡類型具有很大的區(qū)別，受其地質環(huán)境的影響，黃土滑坡一旦發(fā)生其滑動速度相對較快，地表結構變形較為嚴重，并且黃土滑坡受其地形特定的影響，其發(fā)生規(guī)模以及產(chǎn)生的動能相對較大，因此其破壞力極強。黃土滑坡多發(fā)于我國西北地區(qū)，由于當?shù)氐狞S土結構較為疏松，且受其地質形成特點的影響，其地表垂直裂縫相對較為密集，具有較強的透水性，在經(jīng)歷自然降水之后，其地下水會以窩狀聚集，黃土經(jīng)過地下水浸泡會發(fā)生軟化，抗剪力強度發(fā)生巨大的改變，進而造成滑坡。

1.3 碎石土滑坡

碎石土滑坡主要多發(fā)于各種堆積層的地質環(huán)境中的斜坡上，在大多數(shù)的碎石土滑坡主要是沿著地質中的基巖頂面發(fā)生滑動，也有極少的情況會在不同時期的堆積層面發(fā)生滑動。碎石土滑坡的滑動帶主要是由一些黏土、風化巖、炭質頁巖等多種結構組成，該種類型的滑坡雖然也是受到降水或地下水的影響而引發(fā)，但是由于其滑體主要以碎石土為主，其滑體內部的含水量相對較低，多發(fā)于一些地質潮濕或者水分飽和以及經(jīng)常有窩狀地下水活動的地質環(huán)境中。與此同時，在發(fā)生碎石土滑坡時，基巖頂端地質與斜坡的坡面傾向統(tǒng)一時，無論其基巖屬于哪種巖性，其上方的碎石土都有發(fā)生滑坡的危險。

1.4 均質軟巖滑坡

均質軟巖其主要是指泥巖、頁巖等一些質地較為軟弱的巖石，該種巖石最主要的特點在于其巖性較為均衡，其軟弱面的巖石強度與巖石的整體強度并沒有太大的差異，斜坡上的剪力如果超出巖石本身的抗剪強度，便會出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，并形成類似圓弧狀的滑動面。與此同時，均質軟巖滑坡受其地質結構的特殊性影響，在發(fā)生滑坡時，滑坡體在滑動時會隨著其受力不同而發(fā)生旋轉，表現(xiàn)出較為明顯的主滑區(qū)域與抗滑區(qū)域。

1.5 堅硬巖石內的滑坡

堅硬巖石內的滑坡同樣屬于巖石類滑坡，其最主要是由于巖石內部的軟弱面發(fā)生滑坡，該種滑坡類型的最主要特點在于其滑動面主要分布在坡腳以上，其滑坡體也主要是以整塊狀的巖石為主，產(chǎn)生堅硬巖石內的滑坡，其最主要是受其巖石自身的結構影響，滑坡主要是受巖石內部中一個或者多個軟弱結構面的影響，滑坡壁則是受其整個巖石構造的切割面的影響。當巖層的傾斜角度與外斜巖層的傾斜角度一致時，由于人工切削坡腳或者坡腳長時間經(jīng)歷河流的沖刷，其外斜巖層將容易發(fā)生順層的滑動，進而形成滑坡。

2 邊坡穩(wěn)定性分析

2.1 邊坡結構對穩(wěn)定性的影響

從其地質內部環(huán)境因素的角度分析，邊坡的地質環(huán)境結構是引發(fā)滑坡現(xiàn)象的主要因素，其產(chǎn)生滑坡的必要條件以及發(fā)生滑坡的規(guī)模、特點、形式以至于其發(fā)生滑坡的方向主要取決于其地質結構面的組成，不同的地質結構其穩(wěn)定性亦存在一定的差異，邊坡的穩(wěn)定性主要取決于滑動面自身的形態(tài)。在地質災害治理工作開展過程中，首先應當根據(jù)對其治理現(xiàn)場地質結構信息進行全面的勘察，并根據(jù)其實際情況，對其邊坡的穩(wěn)定性進行全面的分析。在具體勘察工作開展過程中，順坡結構面的穩(wěn)定性相對較差，較為容易形成滑動面，在勘察中，如果其地形的坡腳比其層面的傾斜角度要大，其滑動面的整體形成方向應為層面。如果層面的傾斜角度較小，邊坡傾斜度較為緩慢，其穩(wěn)定性相對較高。而對于地質結構為弱化的結構面時，受其抗剪強度的影響，將有可能造成滑坡的滑動方向轉變?yōu)檐浫趺?。另一方面，相對于順坡結構而言，反坡結構面相對較為穩(wěn)定，但是由于地質結構具有一定的復雜性，在面對結構面為可切割結構時，則有可能發(fā)生組合滑動面。尤其是對于巖石的軟弱結構面，或者處于節(jié)理發(fā)育位置，將有可能出現(xiàn)松動形成滑坡。而對于一些質地較為疏松的坡體，如果滑坡的地質環(huán)境中存在基巖，將會受其切層的影響而發(fā)生圓弧形滑動面，面對這一情況時，在地質災害治理過程中，可以選擇壓腳或者減荷的方法對其進行治理，能夠有效避免滑坡現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 邊坡支護穩(wěn)定問題

在地質災害治理工作開展過程中，首先應當根據(jù)施工現(xiàn)場的各項地質測繪數(shù)據(jù)，對其穩(wěn)定性進行全面的分析，當邊坡結構的穩(wěn)定性處于地質災害易發(fā)范圍時，應當及時采取相應的治理措施，避免滑坡現(xiàn)象發(fā)生。邊坡支護是提升邊坡穩(wěn)定性的重要手段之一。例如：在礦山開采頻繁地區(qū)，隨著開采工作的不斷推進，地下采空區(qū)、地裂縫等現(xiàn)象越發(fā)嚴重，隨著時間的發(fā)展，其邊坡結構的穩(wěn)定性亦在不斷下降。面對此類情況時，相關地質環(huán)境治理人員應當根據(jù)治理現(xiàn)場的實際情況，全面分析邊坡支護穩(wěn)定問題，合理設計相應的邊坡支護工程施工方案，進而科學、合理的解決邊坡支護穩(wěn)定問題，最大限度保障邊坡主體結構的穩(wěn)定性與安全性。

2.3 邊坡穩(wěn)定性計算

邊坡穩(wěn)定性計算工作是開展地質災害治理的重要依據(jù)，對于邊坡的穩(wěn)定性其具體計算方式如下：邊坡穩(wěn)定性計算所使用的穩(wěn)定系數(shù)為K。當時，邊坡處于臨界狀態(tài)；當時，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)；當時，邊坡則處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。

3 解決邊坡穩(wěn)定性的有效路徑

3.1 合理選擇施工方式

地質災害治理工作其本身具有一定的不確定性，由于地質結構差異及其所選擇的施工方式亦不盡相同。因此，施工方式選擇的合理性是保障其治理工程質量的重要因素。相關地質災害治理人員首先應當針對其治理現(xiàn)場的實際情況對其地質環(huán)境進行仔細的勘察，并通過對各項數(shù)據(jù)精準計算，合理選擇相應的施工方式，確定其施工方案。與此同時，在其施工過程中，應當嚴格遵照其施工相關要求，做好相應的施工防護措施，最大限度保障其治理工程的順利開展，進而有效解決邊坡穩(wěn)定性問題，提高邊坡的穩(wěn)定性。

3.2 錨桿施工

錨桿施工是當前地質災害治理中處理邊坡穩(wěn)定性問題較為常見的方法之一，在采用錨桿施工技術時，首先需要對邊坡的坡面進行全面的整修，然后采用混凝土對坡面進行整體噴漿，待其表面固化后，根據(jù)其施工現(xiàn)場的整體情況合理確定下錨孔的位置，然后進行打孔清孔作業(yè)，在完成清孔作業(yè)之后安裝相應的錨桿，并對其下錨孔進行混凝土注漿，固定錨桿，在完成錨桿固定之后，再次將坡面噴漿處理。采用該種治理方法，主要是由于其坡體由于預應力的影響，巖體中的拉應力以及剪應力都會大幅度下降，下錨桿的主要作用是能夠有效改善坡體集中受力的情況，通過錨桿的支撐，巖體中的應力情況能夠得到有效的緩解，同時通過對坡面的混凝土噴漿處理，能夠有效促進坡面的裂縫閉合，進而提升巖體的整體抗剪強度，提高邊坡的穩(wěn)定性。

3.3 連接梁施工

連接梁施工技術其主要是通過工程施工建立連接梁，用連接梁來分擔上部分擋土墻所產(chǎn)生的負荷。在具體施工過程中，首先相關工作人員應當對其邊坡的各項數(shù)據(jù)進行精準計算，并根據(jù)其邊坡的穩(wěn)定性現(xiàn)狀合理選擇連接梁的寬度與厚度，同時確定連接梁中所需混凝土的強度標號，最大限度滿足提高邊坡穩(wěn)定性的施工需求。在其施工過程中，首先冠梁的頂端部分應當與擋土墻進行連接，可以將擋土墻當做毛面進行處理，并根據(jù)其施工要求，選擇相應的規(guī)格的鋼筋進行安裝，將擋土墻對連接梁合為一體。在施工過程中，首先相關施工作業(yè)人員應當對混凝土模板的表面進行清理，并做好脫模處理，然后對其進行混凝土澆筑施工，這樣能夠有效避免出現(xiàn)爆?，F(xiàn)象的發(fā)生，同時能夠有效避免后續(xù)的人工剃平。與此同時，在施工作業(yè)過程中，相關施工管理人員應當根據(jù)我國對建筑邊坡工程技術的相關規(guī)定標準對其進行施工作業(yè)嚴格監(jiān)督，確保其完全符合相關的質量標準，并在完成混凝土澆筑作業(yè)之后，應當加強對混凝土結構的養(yǎng)護工作，確保連接梁能夠完全符合建筑工程施工要求，充分發(fā)揮其提高邊坡穩(wěn)定性的作用。

3.4 擋土墻施工

擋土墻施工是技術其主要是通過施工技術改變邊坡的組織結構而提升其穩(wěn)定性。在采用擋土墻技術時，首先相關地質災害治理工作人員應當根據(jù)其治理工程現(xiàn)場的實際地質環(huán)境進行全面的勘察，確定相應的治理工程施工范圍，并根據(jù)其實際需求制定相應的施工方案，并根據(jù)其邊坡的地質結構以及施工范圍確定相應的擋土墻尺寸，選擇合理的開挖方法以及各項施工要點。在確定施工計劃方案過程中，首先應當遵循交叉分層設置擋土墻的原則，根據(jù)其治理工程規(guī)模合理設置擋土墻的距離，同時應當確保其寬度尺寸的一致性。在開展擋土墻施工作業(yè)過程中，相關施工人員應當避免在擋土墻墻角的拐角位置出現(xiàn)垂直狀的貫穿裂縫，并根據(jù)相關要求，選擇相應標號的砂漿進行施工，對于處于凝結狀態(tài)的臺階層應當采取相應的保護措施。

3.5 人工提升邊坡穩(wěn)定的方法

人工提升邊坡穩(wěn)定性技術主要是應用于一些邊坡穩(wěn)定性較差，發(fā)生滑坡風險概率較大的邊坡治理，在其施工過程，主要是采用人工修建抗滑樁的方式，以此來提升坡面的巖體或土體的整體穩(wěn)定性。在采用人工邊坡技術過程中，首先應當根據(jù)其地質災害治理現(xiàn)場的勘察現(xiàn)狀，根據(jù)其現(xiàn)場的實際情況，合理減小滑坡的傾斜角度，以此來增強滑坡面的抗滑力以及其底部的支撐力。

3.6 山體排水

水是導致地質災害發(fā)生的重要因素之一，在對地質災害治理過程中，加強對山體排水工作，是提升邊坡穩(wěn)定性的重要舉措之一。由于大部分滑坡災害的發(fā)生都是由于地質環(huán)境中的含水量上升而增加巖體或土體的流動性。因此，在發(fā)生地質災害之后，其發(fā)生滑坡的山體周圍大多數(shù)都會余存大量的水源無法自行排出，如果積水不能及時的排出，隨著邊坡在水中的浸潤，將會有可能造成山體二次滑坡的風險。由此可見，加強山體排水是預防與治理地質災害的首要前提。山體積水排出可以選擇將山體中的積水進行人工分流，或者采用抽水的方式將積水排放至安全區(qū)域，進而最大限度減少山體中的積水含量，提高邊坡的穩(wěn)定性。

4 結語

總而言之，隨著地質災害的頻發(fā)，對地質災害的治理工作已然是刻不容緩，提高邊坡的穩(wěn)定性作為治理地質災害的重要途徑，相關地質災害治理人員應當充分結合治理現(xiàn)場的實際情況，對其地質環(huán)境進行全面的勘察，根據(jù)其地質災害的特性合理選擇相應的治理技術手段，在提升邊坡穩(wěn)定性的同時，最大限度規(guī)避地質災害的發(fā)生，實現(xiàn)人類與自然的友好發(fā)展。