高陡巖質邊坡地質災害勘察設計思路構架

趙　歡（核工業西南勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610000）

高陡巖質邊坡地質災害勘察設計思路構架

趙歡
（核工業西南勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610000）

摘要：邊坡是一種特殊的地理環境，尤其是高陡巖質的邊坡，由于地形的坡度比較大，很容易出現滑坡等地質災害，在開展地質勘察工作的過程中，加大高陡巖質邊坡的地質災害勘察工作，保證工程建設及運行的安全性是非常必要的，本文主要對高陡巖質邊坡地質災害的特點、治理原則、勘察設計思路、治理方法等予以簡單分析，有利于實際的高陡巖質邊坡地質災害勘察設計工作的順利開展。

關鍵詞：高陡巖質邊坡；地質災害；勘察設計

隨著社會市場經濟的發展，我國的交通網絡的建設力度不斷加大，在開展公路、鐵路工程選線的過程中，其中一項非常重要的工作就是地質勘察，但是在西部山區的地質勘察工作中，經常會遇到高陡巖質邊坡等一些特殊地質，這類地質條件非常的復雜，很容易引發地質災害，針對其實際特點，做好其地質災害的勘察工作非常的必要。

一、高陡巖質邊坡的特點分析

高陡巖質邊坡所處的地形的條件通常是比較陡峻的，并且其巖層傾角通常處于10度的范圍內，近似于水平狀，平行于邊坡處發育有隱伏性的卸荷裂隙，其具有與構造應力場相適應的2到3組的節理，并且其節理的裂隙傾角通常陡于45度，由于巖石的軟硬程度存在一定的差異，這使得其沿著節理裂隙面、層面或者是交接部位具有風化剝蝕凹坑，并且白云巖與灰巖沿著交接部位、節理裂隙面或者是層理面的溶蝕成大小不一的溶腔或者是溶洞，高陡巖質邊坡主要是通過切割巖體沿著臨空面的崩塌、傾倒、墜落組合成局部的失穩，但是在實際勘察工作中，整體失穩的實例還是比較少見的，導致邊坡形成的因素是多種多樣的，很多因素對于其穩定性都具有較大的影響，很容易引發滑坡等地質災害，施工過程中具有較大難度。

高邊坡地質災害的形成與邊坡工程及病害的形成時間有直接的關系，依據其形成時間與與邊坡工程之間的關系，對高邊坡地質災害的類型劃分，主要分為兩種：

（1）在邊坡工程施工過程中，由于邊坡工程開挖等因素所導致的新的邊坡地質災害，常見的邊坡開挖過程中所引起的滑坡、崩塌、坍塌等。

（2）在開展邊坡開挖工程施工之前就已經存在的邊坡災害，這通常是指老的邊坡災害，其由于邊坡工程的活動導致其復活。

由于在高陡巖質邊坡的頂部存在平行于坡面的張性拉裂縫，其很容易表現為中上部的失穩破壞，一旦出現邊坡失穩，將會導致非常嚴重的后果，在開展高陡巖質邊坡地質災害治理工作的過程中，應該加大中上部削坡載減的力度，盡量的將邊坡放緩，并要依據其實際特點采取有效的加固處理措施，保證能夠將其一次性根治，防止其留下安全隱患，在實際的邊坡治理工作中，人們開始注意到，不僅僅要能夠有效的提升其穩定性，還需要在現有基礎上，保證其能夠與周邊的環境良好的融合，從而形成良好的綠色人文景觀，這能夠大大的提升高陡巖質邊坡地質災害的治理效果，這就需要能夠在實際的勘察活動中，對高陡巖質邊坡地質災害勘察設計工作予以合理設計。

二、高陡巖質邊坡地質災害的治理原則

在開展高陡巖質邊坡治理的過程中，對于工程量巨大的一些大型的治理工程，由于在其治理過程中具有較大難度，并且一些高陡巖質邊坡在治理過程中需要花費極高的成本，對于這類高陡巖質邊坡，在開展施工的過程中，應該堅持盡可能避讓的基本原則，對于由于工程建設需求，實在不能進行繞避的高陡巖質邊坡，應該采取：寧強勿弱、保證安全的基本原則，針對高陡巖質實際的情況，應用安全、可靠的技術與方法來開展治理工作。

三、常用的高陡巖質邊坡地質災害的治理方法

目前常用的幾種高陡巖質邊坡地質災害治理方法表現為：

（1）通過人工構筑物來實現高陡巖質邊坡地質災害的治理，在實施人工構筑物的設計的過程中，要對邊坡在內的各種地質因素的影響予以綜合的考慮，同時還需要對施工爆破等人為因素、工程載荷、巖體風化、地震等一些外部因素的影響予以全面的分析，常見的人工構筑物有：主被動網防護、多道攔石擋土墻、明洞等。

（2）排水，治水是在邊坡防治過程中所應該堅持的最基本的原則，對對邊坡的穩定性具有較大影響的地下水與地表水實施引排或者是截流處理，并要降低動水壓力及孔隙水的壓力，從而有效的防止不良地質結構面填充物的強度降低，同時有效的提升巖體的質量，在這種邊坡治理方法中常用的方法有：灌漿封閉邊坡巖體中的張裂隙、邊坡泄水孔、排水溝、截水溝等。

（3）嵌補支頂，通過對風化剝蝕凹坑或者說可能發育的溶洞實施嵌補支頂，對于上部不穩定巖體的生根具有積極的作用。

（4）清除，對于已經松動、穩定性特別差的巖石塊體，可以將其予以清除。

四、高陡巖質邊坡地質災害的勘察設計

在開展高陡巖質邊坡勘察工作的過程中，要對已經出現的自然與人工邊坡的變形失穩破壞與治理情況予以全面的調查，必要的情況下，可以開展物探、鉆探與瓦探等處理，以便于將隱伏結構面予以明確，這對于降低其地質災害的發生率具有積極的作用；要將層間夾層的分布、斷層、節理裂隙、巖層等結構面的產狀與位置予以綜合的考慮，同時還需要對地下水的分布情況、充填情況、節理裂隙張開程度、斷層延伸長度、節理裂隙密度、斷層寬度、節理裂隙及斷層等結構表面的產狀、位置等予以查明，對高陡巖質邊坡需要開展動態信息的勘察設計與施工，在開展施工的過程中，一旦發現施工工程地質與勘察工程的地質條件發生變化，就需要及時的開展補充勘察與監測工作，并要及時的對相關的工程措施進行完善。

在對高陡巖質邊坡的穩定性實施分析的過程中，目前常用的有定量分析與定性分析兩種方法，在實際的工程分析過程中，其穩定性是受到多種因素的影響，要想在開展分析的過程中，應用一種合理的計算方法對其力學參數實施準確的計算是具有較大難度的，因為不管是應用哪一種計算方法，其都具有一定的局限性，在具備相關優點的同時，也會存在一定的不合理之處，要想取得良好的分析效果，就需要各種綜合性的計算方法來開展計算，常用的計算方法有有限元法、楔體滑動分析法、巖石質量法、工程類比分析法等多種方法，在邊坡的楔體穩定性與整體穩定性的分析過程中，應用綜合評價法能夠取得良好的分析成果。

對幾種常用的計算方法進行分析：

（1）有限元法，在這種計算方法中，是應用巖石岸坡應力位移場有限元模擬軟件來對自然坡的的應力場以及不同位置橋基荷載作用下的應力場實施模擬分析，對橋基的設計位置開展進一步的優化，并要依據Mohr的強度準則來對巖體的破壞情況開展分析，在對巖體的控制性結構面建立地質模型開展分析的過程中，可以應用離散元分析發來開展，對岸坡巖體處于加載模式與不加載模式中的時效變形趨勢開展分析的過程中，要對岸坡的破壞范圍與破壞模式予以明確之后，再開展相關分析，這能夠為岸坡巖體加固提供有力的設計依據。

（2）赤平投影空間解析法，應用臨空邊坡面及多組優勢結構面的極射赤平投影，對不同類型的結構面組合特征予以明確，這能夠對結構體失穩模式類型、穩定趨勢、結構體的類型等予以直觀的判斷。

（3）楔形體滑動分析法，在應用這種方法開展分析的過程中，其楔形體滑動面是由兩個傾向相反、坡面傾向相同，并且交線傾向也相同、傾角小于邊坡交的軟弱結構面所組成的，在開展分析的過程中，可以通過赤平投影、三角幾何法、實體比例投影法來對滑動面的交線傾角、滑動面法線、以及二者之間的夾角等進行計算，對械體在自身重力作用下的受力情況進行分析，能夠得到邊坡的穩定性系數值，在此基礎上開展相關的計算，能夠得到邊坡的穩定系數，在開展相關計算的過程中，還需要對地震力、靜水壓力等一些作用力的影響予以綜合的考慮。

（4）極限平衡法，在極限平衡法中也包含了多種計算方法，如：剛體平衡法、雙平面極限平衡等K法等，各種計算方法在實際應用中都具有各自的優缺點。

（5）巖石質量法，在穩定邊坡角的計算過程中，巖石質量法具有廣泛的應用，其主要是對橋梁基礎位置與合理埋深明確，并要要求其橋梁的基礎底面位于穩定邊坡角以內。

結語

在開展工程施工的過程中，在一些環境比較差的特殊地理環境中，經常會遇到高陡巖質邊坡等特殊地質，對于這類地質條件，若不能及時實施有效的處理，很容易引發各種嚴重的地質災害，這就需要在開展工程施工之前，做好高陡巖質邊坡地質災害的勘察設計工作，并要應用各種有效的計算方法，對勘察結果予以有效地分析，在此基礎上，應用各種有效的治理措施開展地質災害的治療工作，本文就主要針對此予以了簡單分析，對于實際的高陡巖質邊坡地質災害的勘察設計工作具有一定的參考價值。

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