地质灾害边坡稳定性及治理探析

地质灾害边坡稳定性及治理探析

王照财

山东省地质矿产勘查开发局第三地质大队 山东省烟台市 264004

摘要：我国拥有九百六十万平方公里的广袤土地，地质环境复杂，地质灾害也比较频发，在进行地质灾害边坡治理过程中，所谓边坡稳定，具体指的是边坡岩、土地处于一定坡高、坡角情况下的稳定性。根据以往的治理工作经验表明，边坡稳定性很容易因外部因素而对其稳定性带来影响。对于没有提前预知的突发性地质灾害，通常情况下都是因为岩土层本身发生异常变化而降低边坡稳定性，严重情况下就会导致与该区域相关的区域崩塌事故，逐步对建筑物、水源、交通等造成不同程度的损坏影响，从而对人们的生命安全、财产安全带来一定损失。地质灾害是地球在不断演变过程中，因各种地质作用而引起的具有灾害性的事件，本文主要对地质灾害边坡稳定性及治理进行探析。

关键词：地质灾害；边坡稳定性；治理措施

引言

我国是多山的国家，滑坡等地质灾害时有发生，给人们的生命财产造成了重大的损失，边坡稳定性问题是判断工程建设质量好坏和保证人民生命财产安全的关键性问题，所以对边坡稳定性的分析研究具有很重要的现实意义。边坡稳定性切实影响到区域经济发展稳定性和人民生命财产安全，当发生地质灾害时，边坡保护是重要的保护项目，如果边坡出现崩塌，则水源受到污染，交通线被阻断，影响救援，导致更大的生命财产损失。除此之外，从建设、完善与治理的理念上，将当前我国大力推崇的生态型治理意识融入地质灾害边坡治理中，一方面能够通过植被来降低雨水对边坡造成的冲刷影响；另一方面通过对地质的浅层、深层以及边坡表面防护有积极性作用，通过种植乔木等一些绿化性的植物能够加快推动我国生态环境的建设力度。

1边坡稳定性的影响因素

边坡稳定性的影响因素主要涉及到以下几个方面：首先是自然因素。（1）岩土类型及性质的影响。要想边坡稳定，首先取决于其岩土类型、性质这两方面。前者对斜坡失稳的类型起到了决定作用。比如在黄土地区，当岩土干燥时边坡相对陡峭，但是一旦遇水冲击，土体的强度则会明显降低，产生较大的变形，进而容易产生滑坡；而地质为花岗岩时，边坡失稳通常由石灰岩崩塌所导致；在板岩、千枚岩等变质岩区，常见的蠕变变形是导致边坡失稳的重要因素。如果边坡高度保持不变，会发现边坡稳定性与岩体硬度呈现正相关的关系。（2）水文地质条件影响。雨水的不断下渗会引起地下水的变化，从而影响边坡岩土的物理力学特征，进一步降低边坡岩土的稳定性。一般来说，随着地下水位的增强会导致岩土抗剪强度的下降，此时岩土更易变形，边坡的稳定性会越来越差。其次是人为因素，（1）削坡的影响。不合理的切割斜坡会在一定程度上降低斜坡滑动面的抗滑动力，但是并不减少斜坡的滑动力，因此斜坡的不稳定系数会相应地增加。当通过弱夹层等进行切割斜坡时，其结构与斜坡表面会组合成更加不利于稳定的结构，发生不稳定变化的概率也随之增加。（2）坡顶加载的影响。比较常见的现象是在斜坡顶部增加一定的负荷而放弃顶部的岩土，这样一方面会扩大斜坡的滑动力，另一方面会导致斜坡顶部的张力集中，同时增加了其剪切应力，坡顶强度会随之降低。若坡顶遭到破坏，整个边坡的稳定性也会受到影响，受到雨水或恶劣天气的影响，边坡的稳定性也受到威胁。

2地质灾害边坡稳定性及治理措施

2.1基于强度折减法的边坡稳定性数值分析

目前在实际工程中，对边坡稳定性分析的方法有很多种比如瑞典法、Bishop法、不平衡推力法、摩根斯坦普莱斯方法等。近些年来，随着有限元方法和强度折减法的迅速发展，强度折减法成为了边坡稳定性分析的重要手段。传统的数值计算一般采用线性的轻度准则忽略了土体本构关系的非线性从而导致数值计算结果与真实情况之间存在偏差，在广义Hoek-Brown准则中，土体的本构关系是非线性的，计算过程中通过采用Hoek-Brow准则可以有效减小计算偏差、提高计算精度。

2.2提边坡治理的意识与法律法规建设

对地质灾害边坡稳定性的治理，是一项长期工作，需要人们坚持不懈努力。遇到问题再解决，不如提前发现问题，避免问题发生。因此，边坡治理首要的是提高人们的安全建设与治理的意识。在边坡设计建设初期就强化灾害防治意识，以这样的思想来指导后续建设和维护工作。国家在法律法规方面应给予足够的支持，法条清晰，奖惩分明，让人们有法可依，有章可循。

2.3基于有限元模拟的边坡稳定性分析

以某工程为例进行分析，某工厂地点位于某市南区。该场地地形呈东高西低,地貌单元属Ⅰ级阶地后缘—Ⅱ级阶地前缘,地形高差大,边坡走向为南北,边坡上缘高阶地由于建设项目的施工,形成了走向方向长约200m,边坡高度约15m,坡度约30°~40°的人工边坡。首先是几何模型建立。本模型采用有限元的一般假设,对实际工程模型进行假设简化,各土层及支护结构材料采用均质各向同性材料;采用摩尔库伦本构模型模拟土体单元;采用弹性模型本构关系模拟支护结构单元;本模型未考虑地下水对土体结构及施工产生的扰动影响。其次是网格划分。网格划分时网格的尺寸长度决定着计算精度,在网格划分时坡面处、及支护状态时坡面处的网格尺寸为0.6m,网格边界尺寸为1.2m,与边坡坡面连接处尺寸从1.2~0.6m过渡划分,3种状态。网格划分后，天然状态下模型有100257个节点,93082个单元;削坡状态90045个节点,83402个单元;抗滑桩支护状态95805个节点,90523个单元。

2.4露天矿边坡稳定性分析

边坡失稳破坏过程可通过塑性区发育情况进行描述。边坡中不稳定岩体受到重力、地震力以及水体活动的影响是造成滑坡主要特点。塑性区主要分布在上层粉质粘土、粉土层且出现贯通现象；最大水平位移主要出现在坡底的砂质泥岩和粉砂岩层，且潜在位移坡体较大；最大应力集中区发生在坡脚的砂质泥岩层处。

2.5、抗滑桩——桩间挡板——截排水沟——冠梁

以抗滑桩深入坡体，起到基础加固防护作用，抗滑桩也是后续防治工程施工的基础。采用桩间板治理方式，具体指的是要求工程中相关施工人员根据当前工程施工实际，通过强化对桩间档土板的施工设计，在这个过程中还要注意的是档土板厚度、高度都符合工程施工要求，然后将桩间档土板埋入地下，在埋入地下时要确保其埋入位置正好处于桩基中间位置。截排水沟部分的设置主要是在挡土板底部，对排水口纵横距离应设置为2m，对排水口周围应运用反滤土工布进行包裹处理，还要运用软石堆囊进行过滤处理，除以上之外，对于挡墙与排水沟所处的位置运用粘土进行封闭处理。冠梁可用来支撑和分散上部结构的压力，将上部结构符合传导到下部结构，防止应力集中导致的构件完全。

结语

综上，在地质灾害治理过程中，要求治理人员对边坡稳定性有个基本了解，以此来不断完成边坡稳定性治理工作，增强边坡结构的稳定性，防止因地质灾害对整个工程施工质量带来影响。要针对坡体遇到的各种不稳定风险，选取不同的施工方案和施工工艺，加强整体施工作用，保证坡体稳定性不受威胁，提出对地质灾害边坡稳定性的治理策略，旨在通过以上进一步强化边坡稳定性，提升我国应对地质灾害的治理能力和水平。

参考文献

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