浅谈填土边坡失稳因素及其加固措施

浅谈填土边坡失稳因素及其加固措施

孔德福

中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司云南昆明650051

摘要：随着现代化城市的建设和发展，人们对土地资源的需求越来越大，为了满足城市的扩建与生产，相关部门将许多地形复杂的斜坡场地采用开挖和填土的方式连贯起来，使其形成一个平整的平台。土地开发商和建筑企业在平整好的场地上进行施工和建设，场地平整将形成一些挖填边坡。本文针对填土边坡失稳问题进行简单的分析研究，并提出一些加固措施提高填土边坡的稳定性。

关键词：填土边坡；边坡失稳因素；加固措施

我国对填土边坡稳定性的研究有很多，填土边坡的破坏形式主要有新老土层交界面处和新填土层内部破坏两种，常见影响因素有接触情况、外部荷载、新老土体交界面土体强度、填土强度。通过对填土边坡的失稳情形的研究，选择合适的加固方式，采用外部和内部加固结合而提高填土边坡的稳定性。

1填土边坡失稳因素分析

边坡失稳是由多种因素共同作用形成的，在外力作用下打破岩体的应力平衡状态，地震力、渗流力和边坡顶面上的外作用力等都可以改变岩体原有的应力平衡状态，造成边坡失稳；边坡受到自然环境、气候的岩石体土体结构等多方面的影响，会降低填土边坡的抗剪强度，岩石体在不断收缩膨胀变化、冻结融化、雨水渗入和软化效应中造成强度下降、砂土液化，边坡失稳等问题[1]。

填土边坡的常见破坏模式主要有圆弧形和复式形，圆弧形滑面呈圆弧状，整个圆弧位于软弱土层和填土内，还没有达到硬土层和软弱土层的交界面；复式滑面是部分滑弧在软弱土层和填土中，部分滑面沿着硬土层和软弱土层的交界面。

2影响填土边坡稳定性的相关因素

2.1填土边坡稳定的影响因素

影响边坡稳定性的因素包含内部原因和外部原因，内部因素有力学性质、岩石体类型和边坡存在形态等；外部因素有振动作用、气候条件、坡体植被防护情况。具体影响因素如表1所示：

填土边坡稳定的影响因素

2.2人为因素

荷载影响，填土边坡的坡顶加荷会增加坡体的下滑力，会导致坡顶与坡底的应力集中，降低坡体结构的强度，破坏边坡岩土体。对填土边坡稳定性造成影响的荷载有很多，静载和活载的大小与作用是造成影响的关键。填土边坡的填土类型、性质、排水结构和支挡结构物都会影响边坡的稳定性。

2.3地质构造因素

不同的区域有不同的构造特点，地质构造因素会影响边坡稳定性。常见的地质构造因素包含岩层产状、节理裂隙发育特点、断层、边坡地段的皱褶形态等等。不良的地质现象会影响填土边坡的稳定性，地震、坡顶载荷和区域问题等会对地貌和地质结构产生很大的影响。在一些地貌情况复杂的地区，由于受构造特征（如褶皱和断陷盆地）的影响，土岩结构已发生改变，挖填后形成的填土边坡的稳定性一般较差。

2.4土质因素

不同的土类有不同的工程性质，土是填土边坡的基本材料。砂砾土的强度构成以内摩擦力为主，受水的影响较小，强度高；粘性土的强度主要以粘聚力为主，强度会随着湿度的增大而降低；黄土质砂粘土的透水性较弱，崩解性较强，容易造成边坡失稳。填土的填料不合格又没有进行土质改良，就会导致边坡结构层断裂、破坏。

2.5岩体结构因素

边坡的稳定性和岩石性质并不具备过于直接的联系，在岩石的坚硬程度上来判断，不管是坚硬还是半坚硬的岩石，都不会直接影响边坡填土的结构。边坡岩体遭到破坏的主要原因是岩体结构面的影响，结构面的走向，组数、倾角和数量都是影响边坡稳定性的因素。

3加固措施

在影响填土边坡稳定性的因素分析中，填土边坡的高度与地层坡度作为主要影响因素，增强软弱地基的强度指标Ф值，能够减少雨水侵入对坡体的破坏。根据不同的影响因素，采用不同的加固措施，提高坡体的稳定性。常用的加固措施有：土工布加固、土钉、抗滑微型桩、挡土墙以及增加新老土层的配合度等等[3]。具体加固措施有以下几点：

3.1土工布的加固

土工布具有排水、隔离、反滤、加固、防护、防渗和密封的作用，使用土工布加固措施时可以将土工布分层布置在填土上，能够防止雨水和地下水渗入填土和新老土层的交界处，提高土体的结构强度。土工布能够限制土层颗粒运动，防止边坡因砂土化、水土流失造成边坡不稳。将土工布铺设到边坡边缘上，能够防止边坡后缘出现拉裂破坏，防止边坡出现推移。

3.2土钉

将土钉用于填土边坡中能够加固边坡的稳定性，提高边坡土体的结构，能提高填土边坡的整体强度，防止边坡失稳。土钉可以避免边坡在外部载荷在气候影响下出现滑动与挪移，阻止填土区域内部产生滑裂面。

3.3抗滑微型桩

填土之前在新老地层处设置抗滑微型桩，微型桩宜进入老地层一定深度，填土后发挥微型桩的固定作用，在新老土层层面上形成大的锁固体防止边坡出现整体变形滑移。

3.4挡土墙

一般情况下都是将挡土墙设置在边坡坡脚处，将挡土墙与抗滑桩配合使用，弥补跛脚临空面的弊端。挡土墙能够有效防治边坡下部的土体受到压力产生变形。挡土墙可以防止土体连锁滑动造成大面积的破坏。

3.5增加新老土层的配合度

在填土之前将老土层开挖成锯齿状，能够在填充进新土层之后提高新土层与老土层的咬合程度，能够起到一个锁固作用。已改变老土层的开挖形状，提高新老土层的配合度，提高边坡的稳定性。这是一道很重要的防失稳工艺，应用广泛。

4.结语

填土边坡的稳定性影响着建筑工程的质量，随着城镇化与工业化的快速发展，我国的建筑行业有了很大的发展空间。国家为了节能减排，在有限的资源上进行开发和利用，将各种资源的价值发挥到极致。使用开发和填土的方式形成一个可供建设和施工的平台，保证地基的质量，减少工程的安全隐患。填土体是一种自身结构较差的土体，在填土体上建设建筑物需要保证填土体的稳定性，采用科学合理的加固措施，改善新老土体交界处与填土体内部滑裂问题，提高边坡的稳定性，促进国家的可持续发展。

参考文献：

[1]燕慧晓,许来慧.斜坡填土边坡失稳因素及其加固机理分析[J].科技视界,2013,(7):79.

[2]孙书伟,朱本珍,谭冬生等.黄土地区管道沿线填土边坡滑坡发生机理和防治对策[J].中国铁道科学,2008,29(4):8-14.

[3]胥柯.某工程人工填土斜坡稳定性评价[J].房地产导刊,2015,(16):440-440.