边坡支护在工程地质灾害治理中的应用

边坡支护在工程地质灾害治理中的应用

吴观桂

身份证号码： 44088319920602 ****

摘要：在高速公路工程项目中，其边坡稳定性会受自然因素、人为因素等影响不可避免出现深挖路堑边坡，导致公路边坡失稳。其中，自然因素主要包括工程项目所在区域内的地质条件、地形地貌、大气降水以及地震灾害等；人为因素主要包括边坡的开挖方式、防护设计方案以及养护和绿化等方面[1]。在此背景下，如果边坡防护设计不当，其稳定性就会受到影响，进而给路面的行车安全带来威胁。基于此，本篇文章对边坡支护在工程地质灾害治理中的应用进行研究，以供参考。

关键词：边坡支护；地质灾害；治理

引言

边坡灾害一直是公路工程中常见的问题，在20世纪80年代以前，我国的公路由于交通量小，公路建设等级低，公路工程中的高填深挖路基较少，边坡防护没有得到重视。随着我国公路工程的不断发展，边坡的失稳破坏问题逐渐凸显出来，致使交通中断，给人们的生命和财产安全带来威胁。

1边坡治理的重要性

边坡垮塌病害是影响工程施工质量和施工进度的重要因素。在实际的施工中，由于边坡的开挖改变了山体的地形条件和岩体构造，因此边坡开挖后的防护治理需要受到高度重视。边坡的主要破坏类型包括：滑坡、崩塌、风化剥落以及泥石流等。随着工程的大量建设，工程中所面临的地质条件越来越复杂，边坡的高度也越来越高，由边坡失稳引起的安全事故也越来越频繁，因此对工程施工中边坡综合加固治理的研究很有必要。目前边坡加固防护的主要措施有：削坡减载、排水与截水、锚固、抗滑桩、抗滑挡土墙支挡、锚杆框架梁、植物框格护坡以及护面等。在边坡治理工程中强调措施综合治理的原则，以加强边坡的稳定性。随着科学技术的发展，边坡治理技术得到了进一步的发展，并逐步走向完善。现在越来越多的研究已经从被动的边坡治理转换为预防加固，在新时期下，边坡的预防加固和综合治理是工程实施中的重要内容。

2高边坡灾害风险的基本形式

通过研究高边坡形成原因以及高边坡失稳过程，从而实现了对高边坡变形破坏特征的分类。学术界在研究之初，将高边坡被破坏的情形成为“滑坡”。到20世纪70年代中期，根据高边坡特点，将其划分为滑坡、崩塌、倾斜、流动等多种形态。我国在研究之初，也将高边坡统称为“塌方”或“泥石流”，而我国道路施工部门，则将其称为“路基病害”。随着我国学术界研究的不断深入，将高边坡类型划分为错落、泥石流、崩塌、冲刷等。根据形变可能产生的灾害程度，可将形变破坏，划分为这样两种类型：（1）高边坡局部性破坏。高边坡局部性破坏是因为光照、雨水浸润、冰雪融化等自然现象导致土层物理结构发生转变等造成的，包括雨水冲刷、剥落、表层滑塌等类型。高边坡冲刷是由于降雨对边皮形成较大力度的冲刷，导致滑坡表面处于松散状态的颗粒，被雨水冲走，从而形成带状条纹。岩体表面滑塌是因为高边坡地表下土质较为松散，且有降水浸润，形成带状湿地，导致高边坡表面滑塌。该类破坏，也为高边坡整体性破坏的出现留下隐患。（2）高边坡整体性破坏。因为高边坡土质结构较为松软，在强降水后，其表面可能出现较为严重的裂缝或表层突然下沉，或中下部出现鼓包现象，这是高边坡整体破坏或者滑坡灾害出现的预兆，严重情况下，甚至可能导致高边坡整体滑动的重大灾害。如果滑坡发生于高边坡内部松散部位，因为该部位受震动、降水等因素的影响，强度下降，导致应力状态发生严重变动，并造成岩体上部岩体结构松软，从而出现滑塌、滑坡的情形，最终导致边皮整体失稳。

3治理方案

3.1加大边坡抗滑力

分析边坡的稳定性，要在边坡破坏模式的基础上展开。可以做一个假设：刚性滑动岩体将某一个点作为旋转的中心点，滑裂面为速度不连续面，在岩体上随意选择一个微分的单元体，此时的旋转角度可以设置为θ。边坡岩体在临界状态时，可以得到边坡的稳定性系数，即为函数f（θ）的极小值。根据边坡稳定系数，能够得到边坡稳定性的有效性分析结果。同时边坡定量受力分析结果，需要依据岩土条件、实际荷载量、支护状况等条件。为确定锚杆支护稳定性系数的具体范围，可以把边坡稳定性分析换成锚杆支护稳定性分析，对边坡体系的内外功率进行计算，最终根据得到的计算结果，提升边坡维持稳定的抗滑力，让边坡的安全性大大增强。

3.2高边坡监测

施工期间位移及沉降最大位置均在IJ、JL边坡段，水平位移累计最大值为23.8mm，地表沉降累计最大值为32.2mm，均未达到设计警戒值，边坡稳定性安全可控。结合现场实际情况及上述数据分析：（1）高陡边坡稳定性相对较差，易发生滑坡、崩塌险情，施工过程中需重点监测；（2）施工前做好高边坡排水措施，及时将积水排出施工区域；（3）连续阴雨、大雨天气边坡易发生不均匀沉降及水平位移。恶劣天气需加强对高边坡日常监测，对潜在险情提早发现、预警并及时采取加固措施稳定坡面，确保施工安全。

3.3治理方案

处治方案为保证滑坡处治效果，根据滑坡不同类型、结合滑动面形状、现场实际及埋深，采取了以下处理方案1）对滑坡土体按照开挖一级防护一级原则进行清理，对坡面坡率由1∶1调整为1∶0.75，坡面顶部采用厚50cm石灰土封水层封闭；2）一级、二级挖方边坡采用孔径2.2m桩板墙防护，挡土板采用C30预制混凝土，板后回填50cm天然砂砾作为排水层，并设置仰斜式排水管排水；3）为保证地下水下渗至路基范围内，路基边沟增设纵向管式盲沟，盲沟中设置直径20cm排水管，填筑洁净碎石，排出地表以下层间渗水。

3.4技术决策

对于边坡治理的技术决策来讲，要高度重视边坡的监测工作。尤其是穿行于重丘地区的公路，高填深挖较多，大部分路段坡度较陡，岩体经过开挖后破碎松软，遇到降雨天气时边坡容易失稳垮塌，因此边坡的监测工作必须持续性的实施，一旦发生任何特殊情况，应及时上报，按照流程尽快完成预警、隔离工作。边坡的治理方式可分为两种，一是预防式防护，二是补救性处理。在边坡的治理措施中应根据边坡的规模、地质条件、变形破坏程度来确定具体的治理方式。对于地质条件简单的低矮边坡，可采用放缓边坡来增加边坡稳定性，要视坡面的易风化程度来确定防护类型。对于垮塌的低矮边坡，也可采用清除垮塌体、完善截排水的措施来进行边坡治理。对于需要进行支挡防护的边坡，必须通过边坡的稳定性验算来计算支挡位置的下滑力，从而确定合理的加固和支挡方案。对于某些复杂边坡需要同时采用几种加固方式进行综合治理，现代边坡加固设计不仅要综合应用处理技术，同时要从造价和施工难度方面进行综合比对，选取经济最优、施工方案科学、可持续的加固方案。

结束语

边坡是维护建筑区域周边结构性能稳定的保护体系，同时也是维护建筑工程主体性能安全的保护体系，必须对其支护工作予以高度重视。在实际施工过程中，施工人员需要根据地质空间的要求进行合理规划与设计，将各类隐患因素消除于萌芽中，使得地质灾害边坡的稳定性得到有效的保障。

参考文献

[1]郑润琴.地质灾害边坡稳定性及治理的研究[J].华北自然资源,2019(06):100-101.

[2]林启飞.试论地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理方法[J].资源信息与工程,2019,34(03):130-131.

[3]陈立敏.地质灾害工程中边坡稳定及滑坡治理方法探析[J].居业,2018(10):97+99.

[4]王贵.建筑边坡治理工程施工技术的研究[J].山西建筑,2018,44(11):62-63.

[5]甘强.某工程的边坡治理方案分析[D].西南交通大学,2018.