浅谈山区边坡治理的有关问题

　　摘要：边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设最常见的工程形式。我国是受边坡失稳危害最大的国家之一，边坡失稳给人民的生命和财产造成了巨大损失，严重影响了人们的生产、生活。所以边坡治理是一项技术既复杂、施工困难又极为重要的的灾害防治工程。
　　关键字：山区；边坡；治理
　　我国是一个多地质灾害的国家，在众多的地质灾害中，边坡灾害以其分布广危害大，而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。近年来由于城市发展和铁路、高等级公路大规模地建设，挖填方等土方工程日益增大，施工强度急剧攀升，随之而来的是边坡灾害日益严重。因此，研究边坡变形破坏的过程，分析其失稳的主要影响因素，对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。
　　一、边坡产生的原因
　　1、地质条件
　　地层岩性：土质、岩质(岩浆岩、变质岩、沉积岩)等，决定边坡的变形破坏特征。岩体结构与地质构造:坡内的层面、节理、断层、片理等软弱而分布；与斜坡坡面倾向关系，决定边坡的滑移面。边坡形态:高度、坡度(坡角)、形状等。这里指边坡的断面形状、边坡坡度、边坡总高度等。一般来说，边坡越陡，越容易失稳，坡度越缓，边坡越稳定；高度越大，边坡越容易失稳，高度越小，边坡越稳定。边坡体自身材料的物理力学性质：边坡体材料一般为土体、岩体、岩上及其他材料混合堆积或混合填筑体，其本身的物理力学性质对边坡的稳定性影响很大，如抗剪强度(内摩擦角、凝聚力)、容重(包括大然容重和饱和容重等)。
　　2、水的作用
　　大量实例表明，水在边坡的变形破坏中有着举足轻重的作用，就以公路边坡资料而言，90%以上公路滑坡均是发生在雨季，尤其是暴雨、连续降雨，或是由于有地下水的参与，这充分说明了水是影响边坡变形和稳定性的重要因素。孔隙水压力是影响边坡滑动面上土体抗剪强度的重要因素。总应力不变时，孔隙水压力增大，土的抗剪强度会减小，边坡稳定的安全系数也相应降低；反之，随孔隙水压力减小，土的抗剪强度会增加，边坡稳定的安全系数相应地就上升。在一般边坡稳定性计算中，地下水作用考虑与否，其稳定系数相差较大，对边坡稳定性得影响非常明显。而在雨季，随着大气降水的急剧增加，地表水下渗进入边坡岩体，增加了水压力及坡体重度，减小了软弱面的抗剪强度，使边坡稳定系数直线下降。这也是雨季滑坡多发的根本原因所在。所以对于边坡的防护治理，最大的问题是解决水的问题，这也是工程师一向关心的问题。
　　3、气候因素
　　极端的气候条件和全球气候变化构成滑坡发生的主要触发和诱发条件，青藏高原的形成和秦岭东西山脉的阻隔，导致我国形成南北两个条件迥异的气候分区。中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制，夏季多局部强降雨过程；而我国的西北地区，主要受季风气候影响。
　　二、边坡带来的危害
　　1、滑坡
　　滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力，在自重的作用下，整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分，可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动，使上部失去支撑而变形滑动，一般速度较慢，可延续相当长时间，横向张性裂隙发育，表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形，滑动速度较快，滑体表面波状起伏，多见于有堆积分布的斜坡地段。
　　2、崩塌
　　所谓崩塌是整体岩土块脱离母体，忽然从较陡的斜坡上崩落下来，并顺斜坡猛烈翻转、跳跃，最后堆落在山脚。其具有突发性，危害较大，与滑坡的区别是崩塌发生急促，破坏体散开，并有倾倒、翻滚现象。而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体、缓慢地向下滑动。
　　3、剥落
　　所谓剥落是指边坡表层受风化，在冲刷和重力作用下，不断沿斜坡滚落。
　　三、部分边坡治理的方法
　　1、排水
　　地表排水。滑坡体以外的地表水，应予拦截引离；滑坡体上的地表水要注重防渗，并尽快汇集引出。地下排水。排除滑坡地下水的工程措施有渗沟、自洞及平孔等。渗沟按其作用不同可分为支撑渗沟、边坡渗沟及截水沟3种。盲洞主要适用于截排或引排集中于滑面四周埋藏又较深的一层地下水。对于地面上的其他含水层，可在渗水隧洞顶上设置若干渗井或渗管将水引入洞内；对于渗水隧洞以下的承压含水层，可在洞的底部设渗水孔将水引入洞内。平孔主要用于排除滑坡地下水，具有施工方便、工期较短、节省材料和劳动力的特点，是一种经济有效的措施。
　　2、改变边坡的几何形态
　　对于滑动变形边坡，破坏的基本原因是力学平衡条件被破坏，滑动力大于抗滑力。因此，增加抗滑力，减少滑动力，使二力平衡是防止破坏的关键。这种方法主要是通过削坡、减重、反压、设置抗滑挡墙和抗滑桩、锚固或预应力锚固等措施，消减推动滑坡产生区的物质和增加阻止滑坡产生区的物质，即通常所谓的砍头压脚，或减缓边坡的总坡度，即通称的“削方减载”。此种方法技术上简单易行且加固效果好，特别适用于滑面深埋的滑坡。
　　3、支挡结构物
　　在改变斜坡几何形态和排水不能保证斜坡稳定的地方，常采用支挡结构物如挡墙、被动桩、沉井或斜坡内部加强措施如锚固、土锚钉、加筋土等来防止或控制斜坡岩土体的运动。恰当的设计这类措施可用于稳定大多数体积不大的滑坡或没有足够空间而不能用改变斜坡几何形态治理的滑坡。重力式挡墙是使用最广的支挡结构物。
　　4、TBS绿化技术
　　厚层基材喷射技术(Thick-LayerBaseMaterialSpraying),简称TBS技术,其工作原理是:在边坡上插入锚钉或锚杆、挂复合材料网,再使用经改进的混凝土喷射机将拌和均匀的厚层基材混和物按设计的厚度喷射到边坡面,形成锚杆、复合材料网及植被根系的力学加固,地上植被的水文效应达到护坡和改善生态、环境的一种新型边坡防护技术。
　　5、斜坡内部加固
　　在岩体中进行斜坡内部加固多采用岩石锚固工程，将张拉的岩石锚杆或锚索的内锚固端固定于潜在滑面以下的稳定岩石之中，施加的张应力增加锚拉方向的正应力，从而增大了破坏面上的阻滑力。[!--empirenews.page--]
　　6、严格控制施工
　　设计方案确定后，如果施工方法不当，不仅达不到根治目的，反而会增加边坡的不稳定因素，甚至促进边坡迅速失稳。因此，应严格注意施工方法，以保证整治设计方案科学实施。施工时，必须按施工操作规程和安全操作规程进行，必须按审定的施工方案进行。
　　四、实例工程
　　某二级公路K76+870-K78+040段左侧边坡为剥蚀丘陵地貌，最高地面高程为172m，最低地面高程为149m，相对高差为23m，地形起伏不大，坡度为20°-30°。该边坡平面形态呈半圆弧形，边坡主轴与路线呈86．20°夹角，边坡主轴长约40．5m，边坡前缘最宽处为119．1m；边坡上段表面覆盖有一层约2m厚的亚粘土，滑体最厚处有13．85m，边坡滑向为32°：边坡后缘距路基中线约52m；边坡周边范围内裂缝发育，见多条宽约10-50cm的裂缝并不断发展，形成2个边坡台阶；边坡体积约28000m³，属中型边坡。
　　对该公路边坡采用工程地质法进行稳定性分析。根据边坡周边范围内裂缝发育、见多条宽约10-50cm的裂缝、形成2个边坡台阶的特征，判定该边坡处于不稳定状态。
　　根据边坡的地质情况和边坡特征，选取1一1、2-2断面，采用传递系数法进行稳定性系数计算。由计算可知其处于不稳定状态。
　　采取的措施：
　　1、抗滑锚索
　　该方案先进科学，近年来国内采用较多，效果很好，由于孔径小，对岩质边坡易于施工。缺点是需要大量的设备同时施工，而且必须具备有施工平台，以便钻机就位。
　　2、抗滑桩
　　该方案较为传统、可靠，使用历史悠久，效果极佳。所需施工机具少，主要靠人工开挖，可同时开展工作，功效高。缺点是材料需要量大，成本高，采用爆破挖孔时对坡体稳定性不利，且威胁到施工人员安全。蠕动滑坡有滑移破坏的可能，其治理必须措施得力、字组织严密、施工迅速才能防患于未然。
　　经过方案比选，采用了人工挖孔抗滑桩方案，抗滑桩平面尺寸为2m×3m桩距为8m，桩长20m左右，嵌固段长度基本为桩长的1／2。滑坡治理采取了综合治理措施。填塞裂缝，消除洼地，坡面喷护防止地面水侵入坡体；设置排水明沟截水排水，坡体上方采取挖方卸载辅助措施等。该滑坡经整治，蠕变得到遏制，裂隙停止扩展，治理效果良好。
　　五、结语
　　边坡的治理问题一直困扰着工程师，很多山区公路的边坡失稳灾害是很常见的一种自然灾害，给国家和人民造成了很大的经济损失和安全隐患。滑坡的防治，首先要根据边坡的水文工程地质特点，分析影响边坡变形破坏的因素，抓住重点、因地制宜、综合考虑，制定出切合实际的防治设计方案，同时严格掌握科学合理的施工方法，才能达到彻底根治病害边坡的目的，为工程的顺利进行和构造物的安全运行提供可靠的保障。因此正确研究边坡的治理的有关问题，及时准确地预报滑坡发生的时间是一个非常重要的课题。
　　参考文献：
　　1、邓卫东《公路边坡稳定技术》人民交通出版社2006
　　2、俞红光、陈鹏《TBS植被护坡在甬金高速公路岩石边坡中的防护和绿化》浙江交通科技2005
　　3、陈祖煌《岩质边坡稳定分析—原理.方法.程序》中国水利水电出版2007
　　4、李天斌《岩质工程高边坡稳定性及其控制》科学出版社2008

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