邊坡地質災害治理技術的研究與對策措施

中圖分類號：P694 文獻標志碼：B 文章編號：2095-3305（2025）05-0305-03

隨著我國經(jīng)濟建設和城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，邊坡工程建設規(guī)模不斷擴大，邊坡地質災害問題日益突出。邊坡失穩(wěn)可能導致滑坡、崩塌等災害嚴重威脅人民生命財產(chǎn)安全。因此，深入研究邊坡地質災害治理技術，對保障工程安全和社會穩(wěn)定具有重要意義。

1邊坡地質災害的形成機理及影響因素

1.1 形成機理

邊坡地質災害的形成是一個涉及多重因素相互作用的復雜地質過程，其失穩(wěn)機制主要體現(xiàn)在地質構造、巖土風化和地下水3個方面的作用。在地質構造方面，斷層、節(jié)理等構造面的發(fā)育破壞了巖體的完整性，這些構造面往往成為潛在的滑動面，降低邊坡的整體穩(wěn)定性。巖土風化作用導致巖土體物理力學性質發(fā)生顯著變化，主要表現(xiàn)為強度參數(shù)下降、結構松散和裂隙發(fā)育，進而削弱邊坡的抗滑能力。地下水作用則通過滲流力和水壓力對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，一方面，滲流作用使土體含水量增加，導致強度下降；另一方面，孔隙水壓力的存在降低了土體的有效應力，增加了邊坡的滑動力[1]。這些因素的綜合作用最終導致邊坡內部滑動力超過抗滑力而失穩(wěn)。

1.2 影響因素

1.2.1 自然因素

自然因素對邊坡穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在地形地貌、地質構造、氣候條件和地下水等方面。地形地貌條件中的坡度、坡向和高度直接決定了邊坡的幾何特征，較大的坡度和坡高會增加滑動力，不利于邊坡穩(wěn)定。地質構造如斷層、褶皺的存在為邊坡失穩(wěn)提供了軟弱結構面，影響巖體的整體性。氣候條件中的降水和氣溫變化對邊坡穩(wěn)定性有重要影響，強降水會導致土體含水量增加，氣溫變化則可能引起巖土體開裂。地下水的作用體現(xiàn)在水位變化和滲流2個方面，地下水位升高會增加孔隙水壓力，滲流作用則可能導致土體強度降低。

1.2.2 人為因素

人為因素是邊坡地質災害形成的重要誘因，主要包括工程開挖、荷載增加、植被破壞和排水系統(tǒng)等方面。不合理的工程開挖會改變邊坡原有的應力狀態(tài)，破壞邊坡的自然平衡，尤其是陡坡開挖容易誘發(fā)滑坡。建筑物修建和交通荷載的增加會使邊坡承受額外的應力，超過邊坡的承載能力時則會發(fā)生失穩(wěn)，植被破壞不僅降低了邊坡表層的穩(wěn)定性，還會加劇水土流失，削弱邊坡的抗侵蝕能力。此外，排水系統(tǒng)設計不當或維護不善會導致地表水和地下水排出不暢，水體積累增加了邊坡失穩(wěn)的風險，尤其是在雨季更容易引發(fā)滑坡災害。

2邊坡地質災害的治理技術

2.1支擋結構技術

2.1.1 擋土墻工程

擋土墻工程作為和常見的邊坡支護結構，其設計和施工要點涵蓋多個關鍵環(huán)節(jié)。在墻體穩(wěn)定性驗算方面，需要進行全面的計算分析，包括整體穩(wěn)定性、抗滑移穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性3個方面。整體穩(wěn)定性驗算要考慮墻體及其后方土體可能產(chǎn)生的整體滑動破壞；抗滑移穩(wěn)定性驗算主要分析墻底與基礎之間的抗滑移能力；抗傾覆穩(wěn)定性則需計算墻后土壓力和墻前被動土壓力對墻體的影響。基礎設計是確保擋土墻整體穩(wěn)定的關鍵，必須確保基礎承載力滿足設計要求，并采取措施防止不均勻沉降，如采用加強基礎或進行地基處理。排水設施的設計同樣重要，需要在墻體適當位置設置泄水孔，并配置反濾層防止土體流失，同時確保排水系統(tǒng)能有效降低墻背水壓力，防止積水造成墻體失穩(wěn)[2]。

2.1.2 樁錨支護

樁錨支護系統(tǒng)是一種高效的邊坡支護技術，通過樁基礎和錨桿（索）系統(tǒng)的組合作用提供強大的支護力?？够瑯妒窃撓到y(tǒng)的主要承重構件，通過樁身的抗彎和抗剪能力抵抗邊坡滑動力，樁體需要打入穩(wěn)定地層，確保具有足夠的抗彎和抗剪強度。錨桿（索）系統(tǒng)則通過預應力錨固體與周圍巖土的摩擦力提供向上的拉力，有效提高邊坡的抗滑能力。在實際應用中，常采用組合支護形式，即樁錨結合的支護方式，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢：抗滑樁提供主要的抗滑力和抗彎能力，錨桿 （索）系統(tǒng)則提供預應力作用，增強邊坡的整體穩(wěn)定性。這種組合不僅可以增強支護效果，還能降低工程造價，是一種經(jīng)濟合理的支護方案。

2.2 防護加固技術

2.2.1 噴錨支護

噴錨支護是一種廣泛應用于巖質邊坡的防護加固方法，其主要由噴射混凝土、系統(tǒng)錨桿和鋼筋網(wǎng)3個部分組成。噴射混凝土層的作用是形成連續(xù)的防護面層，防止巖體風化剝落，同時提供一定的支護力。系統(tǒng)錨桿通過預應力作用，將松散的巖體連接成整體，增強邊坡的整體性和穩(wěn)定性。鋼筋網(wǎng)鋪設在噴射混凝王層內，主要用于提升混凝土層的抗裂性能，防止收縮開裂。這3個部分相互配合，形成一個完整的支護體系：鋼筋網(wǎng)增強混凝土層的整體性，混凝土層保護巖體表面并傳遞錨桿力，錨桿則提供主動預應力作用，共同確保邊坡的長期穩(wěn)定。

2.2.2 土釘墻

土釘墻是一種經(jīng)濟實用的土質邊坡加固方法，其核心在于通過密集布置的土釘來加固土體。土釘?shù)牟贾檬钦麄€支護系統(tǒng)的關鍵，需要合理確定土釘?shù)拈g距和傾角，通常采用梅花形布置，以確保支護效果的均勻性。同時，需要保證面層與土釘有效連接，形成整體作用，常用的面層材料包括噴射混凝土和預制混凝土面板。此外，還需要在坡面和墻后設置完善的排水設施，包括截水溝、排水溝等，確保地表水和滲透水能夠及時排出，防止水壓力對支護結構造成不利影響[3]。

2.3排水工程技術

2.3.1表面排水

表面排水是邊坡防護中最基礎也是最重要的措施之一，主要包括截水溝、排水溝和急流槽3個部分的系統(tǒng)性設計和布置。在坡頂設置截水溝可以有效截斷來自坡頂?shù)牡乇韽搅?，防止雨水對坡面的直接沖刷和侵蝕，其斷面設計需要根據(jù)匯水面積和降雨強度確定。坡面的排水溝系統(tǒng)則負責及時收集和排除坡面匯水，通常采用梯形或矩形斷面，并沿坡面等高線合理布置，確保排水通暢。在坡度較陡的位置，需要設置急流槽來控制水流速度，防止水流沖刷邊坡，急流槽的設計要注意消能和防沖刷措施。

2.3.2 地下排水

地下排水是確保邊坡長期穩(wěn)定的重要技術措施，主要包括排水管、滲溝和降壓井等設施的布設。排水管系統(tǒng)通過在邊坡內部設置暗管網(wǎng)絡，有效降低地下水位，減少孔隙水壓力對邊坡穩(wěn)定性的不利影響。滲溝的設置主要目的是收集邊坡內部的滲流水，通常沿著主要滲流通道布置，并填充透水性良好的材料。降壓井的作用是降低承壓水頭，減小上浮力，尤其適用于存在承壓水的邊坡工程，其布置需要根據(jù)水文地質條件科學確定，確保降壓效果。

2.4 生態(tài)防護技術

2.4.1 植物防護

植物防護是一種經(jīng)濟環(huán)保的邊坡防護技術，其成功的關鍵在于植被的選擇、種植方式和養(yǎng)護管理3個方面的科學實施。植被選擇要重點考慮當?shù)氐臍夂蛱卣骱屯寥罈l件，優(yōu)先選擇適應性強、生長快速、根系發(fā)達的本地植物，尤其是具有深根性特征的植物品種，這些植物不僅能夠增強邊坡的表層穩(wěn)定性，還能改善土壤結構。種植方式的設計需要考慮植物的生長特性，合理確定種植密度和方式，可采用噴播、植草、栽植等方法相結合的方式。養(yǎng)護管理是確保植被防護效果的重要環(huán)節(jié)，包括定期澆水、施肥、修剪等工作，要注意觀察植被的存活率和生長狀況。

2.4.2生態(tài)材料應用

生態(tài)材料在邊坡防護中的應用是實現(xiàn)工程防護與生態(tài)恢復相結合的重要手段，主要包括生態(tài)袋、植生毯和生態(tài)混凝土等材料的綜合運用。生態(tài)袋采用可降解的環(huán)保材料制作，內部填充種子、肥料和基質，可以在為邊坡提供臨時支護的同時促進植被生長。植生毯是一種由天然纖維材料制作的植被生長載體，具有保水、保肥和固土的功能，可以為植物提供良好的生長環(huán)境。生態(tài)混凝土則是一種特殊的混凝土材料，通過設計特定的孔隙結構，為植物生長提供空間，實現(xiàn)剛性防護與植被生長的有機結合。

3邊坡監(jiān)測與預警技術

3.1 監(jiān)測技術

3.1.1 變形監(jiān)測

變形監(jiān)測是邊坡監(jiān)測的核心內容，主要包括GPS監(jiān)測、傾斜監(jiān)測和裂縫監(jiān)測3個方面。GPS監(jiān)測利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)，通過在邊坡關鍵部位布設監(jiān)測點，實時獲取邊坡的三維位移數(shù)據(jù)，具有精度高、自動化程度高的特點。該技術不僅能夠監(jiān)測到邊坡的整體變形趨勢，還能識別局部異常變形。傾斜監(jiān)測主要采用傾斜儀等設備，實時監(jiān)測邊坡體的傾斜角度變化，對預測邊坡可能發(fā)生的傾倒破壞具有重要意義。傾斜監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性和實時性有助于及時發(fā)現(xiàn)邊坡的異常變化。裂縫監(jiān)測則重點關注邊坡表面和內部裂縫的發(fā)展情況，通過裂縫計、位移計等設備，記錄裂縫的寬度、長度和深度的變化，這些數(shù)據(jù)對判斷邊坡的穩(wěn)定性狀

態(tài)具有重要的指示作用[4]

3.1.2 地下水監(jiān)測

地下水監(jiān)測是邊坡安全監(jiān)測的重要組成部分，主要包括水位監(jiān)測、孔隙水壓力監(jiān)測和滲流監(jiān)測。水位監(jiān)測通過在邊坡不同位置設置觀測井，定期或實時監(jiān)測地下水位的變化情況，這些數(shù)據(jù)能夠反映邊坡內部水文條件的動態(tài)變化?？紫端畨毫ΡO(jiān)測采用壓力傳感器等設備，監(jiān)測土體內部的水壓力變化，對評估邊坡的穩(wěn)定性具有重要意義。滲流監(jiān)測則主要關注邊坡內部的滲流方向、滲流量和滲流速度等參數(shù)，通過設置滲流計和滲壓計等設備，實時監(jiān)測邊坡內部的滲流情況，這些數(shù)據(jù)對評估邊坡的滲流穩(wěn)定性和預測可能發(fā)生的滲流破壞具有重要價值[5]。

3.2 預警系統(tǒng)

3.2.1 預警指標

預警指標的科學設置是邊坡預警系統(tǒng)有效運行的基礎，主要包括位移預警值、降雨預警值和地下水位預警值的確定。位移預警值是最直接的預警指標，需要根據(jù)邊坡的變形速率和加速度確定不同等級的預警閾值，通常結合歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)和理論分析來確定。降雨預警值的確定需要考慮降雨強度和持續(xù)時間2個關鍵因素，通過建立降雨量與邊坡穩(wěn)定性之間的關系，設置合理的預警閾值。地下水位預警值則需要重點考慮水位上升速率，結合邊坡的地質條件和歷史數(shù)據(jù)，確定不同預警等級下的水位閾值，對預防降雨誘發(fā)的邊坡失穩(wěn)具有重要意義。

3.2.2 預警等級

預警等級的建立和管理是確保邊坡安全的重要保障措施，需要建立科學完善的分級預警機制。通常將預警等級分為四級，即一級（紅色）、二級（橙色）、三級（黃色）和四級（藍色），分別對應特別重大、重大、較大和一般危險。每個預警等級都需要制定相應的應急處置方案，明確各級人員的職責和處置流程，確保在發(fā)生險情時能夠及時有效地采取應對措施。同時，定期開展應急演練，通過模擬各種可能發(fā)生的險情場景，檢驗預警系統(tǒng)的有效性和應急處置方案的可操作性，不斷完善預警機制，提升應急處置能力。

4綜合治理方案

4.1方案選擇原則

邊坡地質災害綜合治理方案的選擇必須遵循科學合理的原則，確保治理效果。地質條件適應性是首要考慮因素，需要深入分析工程地質條件，包括巖土性質、地質構造、水文地質等特征，選擇最適合的治理技術，避免技術與地質條件不匹配導致治理效果不理想。經(jīng)濟合理性原則要求在確保治理效果的前提下，綜合考慮工程造價、運行維護成本和工程使用壽命等因素，選擇經(jīng)濟合理的治理方案，避免盲目追求高投入而忽視實際效益。施工可行性是治理方案能否順利實施的重要保障，需要充分考慮施工場地條件、施工技術難度、施工設備和材料供應等因素，確保方案具有可操作性。環(huán)境友好性原則要求在治理過程中注重生態(tài)環(huán)境保護，盡量采用對環(huán)境影響小的施工工藝和材料，并考慮治理后的景觀效果，實現(xiàn)工程治理與環(huán)境保護的協(xié)調統(tǒng)一。

4.2技術措施組合

技術措施的合理組合是邊坡綜合治理方案的核心內容，需要根據(jù)邊坡特點和治理目標進行科學設計。支護與排水相結合是最基本的技術組合，通過有效的支護措施提供必要的支撐力，并配合完善的排水系統(tǒng)降低水壓力，兩者相輔相成，共同確保邊坡的整體穩(wěn)定性。剛性與柔性措施的結合能夠增強支護效果，剛性支護如擋土墻、抗滑樁等提供主要支護力，而柔性措施如植被防護、土工格柵等則可以增強表層穩(wěn)定性，兩種措施的合理搭配能夠實現(xiàn)最佳的支護效果。工程措施與生態(tài)修復措施相結合是實現(xiàn)邊坡長期穩(wěn)定的重要保障，工程措施解決主要的穩(wěn)定性問題，生態(tài)修復措施則通過植被恢復和生態(tài)修復提高邊坡的自我調節(jié)能力，實現(xiàn)邊坡的可持續(xù)穩(wěn)定。

5結束語

邊坡地質災害的形成是多種因素共同作用的結果，需要采用綜合治理方案，針對性地選擇和組合各類治理技術。在具體實施過程中，相關人員應充分考慮工程地質條件、經(jīng)濟合理性、施工可行性和環(huán)境友好性等因素，確保治理方案的科學性和可行性。同時，信息化監(jiān)測和智能化預警系統(tǒng)的應用，為邊坡災害的預防和控制提供了重要的技術支撐。未來邊坡治理技術的發(fā)展趨勢將更加注重智能化、信息化和生態(tài)化，通過新技術、新材料和新工藝的應用，不斷增強治理效果。

參考文獻

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[2]楊偉波，吳亞爭，譚麗清.探討邊坡地質災害治理技術研究和分析[J].建材發(fā)展導向，2024，22（17）：56-58.

[3]楊偉波，吳亞爭，譚麗清.地質災害邊坡治理工程施工技術要點分析[J].工程建設與設計，2024（9）：224-226.

[4]郭金靈.邊坡地質災害治理技術的探析[J].世界有色金屬，2019（10）：227，229.

[5]歐陽斌峰，肖琦瑞.基于邊坡支護技術的水工環(huán)地質災害治理要點分析[J].農業(yè)災害研究，2024，14（11）：263-265.