邊坡穩(wěn)定性影響因素及加固處治措施探析

張 雄（延安大學建筑工程學院，陜西 延安 716000）

邊坡穩(wěn)定性影響因素及加固處治措施探析

張 雄
（延安大學建筑工程學院，陜西 延安 716000）

邊坡是常見的工程形式，邊坡穩(wěn)定性關系到主體工程的穩(wěn)定以及生態(tài)環(huán)境和人民群眾生命財產的安危。本文從邊坡分類入手，在分析邊坡穩(wěn)定性影響因素的基礎上，對不同形式的邊坡提出了加固處治措施及建議，并對發(fā)展趨勢進行了合理展望。

邊坡；穩(wěn)定性；影響因素；加固處治措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.181

邊坡是巖體土體在自然重力作用或人為作用下，形成一定傾斜度的臨空面，是目前各類工程建設中常見的工程形式。隨著現(xiàn)代化建設事業(yè)的迅猛發(fā)展，各類建筑、公路鐵路、水利水電、能源礦井等工程不可避免地形成了大量邊坡工程。然而近年來極端自然災害頻發(fā)，邊坡失穩(wěn)垮塌現(xiàn)象屢屢發(fā)生，對主體工程的穩(wěn)定以及生態(tài)環(huán)境和人民群眾生命財產構成巨大威脅。如何正確認識邊坡，分析評價邊坡穩(wěn)定性影響因素，采取合理的邊坡加固處治措施，已成為工程界學者和設計人員亟待解決的問題。

1　邊坡的分類

按照不同的分類原則邊坡通常分為以下幾類：

（1）按照成因可分為天然邊坡和人工邊坡。

（2）按照巖土性質可分為粘土類邊坡、黃土類邊坡、碎石類邊坡和巖石類邊坡。

（3）按照自身的穩(wěn)定性程度可分為穩(wěn)定邊坡、基本穩(wěn)定邊坡、欠穩(wěn)定邊坡和不穩(wěn)定邊坡［2］。

（4）按照高度可分為高邊坡（邊坡高度大于l5m）和一般邊坡（邊坡高度小于l5m）。

（5）按照斷面形式可分為直立式邊坡、傾斜式邊坡和臺階形邊坡。

（6）按照使用年限可分為臨時性邊坡（工作年限不超過兩年）和永久性邊坡（工作年限超過兩年）。

2　邊坡穩(wěn)定性主要影響因素

邊坡穩(wěn)定性的影響因素較為復雜，主要有以下幾方面：①自身性質的影響，包括巖土的強度、組成、堅硬程度、抗風化能力、抗軟化能力、透水性等；②巖層構造與結構的影響，主要體現(xiàn)在巖土內部節(jié)理裂隙的分布規(guī)律及其發(fā)育程度、土體顆粒的膠結情況、軟弱面和破碎帶的分布以及下伏巖土界面的形態(tài)和坡向坡角等；③水文地質條件的影響，包括地下水的埋藏條件、流動情況及動態(tài)變化等；④地貌因數(shù)，如邊坡的高度、坡度和形態(tài)等；⑤風化作用的影響，主要表現(xiàn)為風化作用將不同程度的減弱巖土的強度，改變原有穩(wěn)定狀態(tài)；⑥氣候作用的影響，不同的自然氣候會引起巖土風化速度、風化厚度的變化，還會引起地下水（降水）作用的變化，從而導致巖土發(fā)生物理、化學變化；⑦地震作用的影響，地震導致使巖土體產生剪切破壞，從而影響邊坡原有的穩(wěn)定狀態(tài)；除此之外諸如開挖、填筑和堆載等人為因素同樣會對邊坡穩(wěn)定性造成不利的影響。

3　邊坡加固處治措施

國內工程目前采用的邊坡加固處治措施不勝枚舉，常見的有植物防護措施、工程防護措施、削坡減載措施、排水與截水措施、支擋措施、錨固措施等。實質上在邊坡治理工程中通常并不是采用某種單一的加固處治方案，而是采用多措施綜合治理的方案，最終實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性的加強。針對不同的邊坡形式，本文將逐一提出合理的加固處治措施。

3.1防護

邊坡防護目前主要采用的是植物防護和工程防護。植物防護主要依靠坡面種植物根系發(fā)育，起到固土穩(wěn)定的目的，適用于邊坡不高、坡角不大的土質邊坡。工程防護是通過在坡體表面構筑工程實體，封閉坡面、減少滲水、防止風化，從而加強邊坡的穩(wěn)定性，適用于邊坡高、坡角大的土質邊坡及相對松軟的石質邊坡。常用的工程防護措施包括砌體防護、噴射素混凝土防護、掛網錨噴防護等。

3.2放緩邊坡

放緩邊坡通常是邊坡處治的首選措施，通過削掉邊坡頂部的不穩(wěn)定巖土體，使邊坡坡度放緩，穩(wěn)定性提高。這種措施施工簡便、安全可靠，但占地大，工程量大，對自然環(huán)境敏感區(qū)域造成的生態(tài)破壞較大。

3.3支擋

支擋工程是邊坡處治的常用措施，主要采用擋土墻、抗滑樁等構筑物對不穩(wěn)定的邊坡巖土體進行支擋，防止失穩(wěn)滑塌，從而實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定，是一種較為可靠的處治手段。

3.4加固

（1）土釘加固。土釘加固是向邊坡內部打入足夠數(shù)量的土釘，加固土體，再將土釘連接成網，土釘加固具有“短而密”的特點，能夠使相對松散的坡體形成整體，加強邊坡的穩(wěn)定性。土釘加固適用于淺層土質邊坡或軟質巖石邊坡加固。

（2）錨桿加固。錨桿加固實質上是土釘加固的“加強版”，錨桿相當于加長的土釘，能夠更深入的加固坡體，適用于邊坡坡體較為破碎，或邊坡地層軟弱的中淺層邊坡加固。

（3）注漿加固。當邊坡坡體更為破碎、巖土體節(jié)理裂隙較發(fā)育時，可采用注漿加固措施，向邊坡坡體內部壓注水泥漿，水泥漿在壓力的作用下通過巖土體內部的節(jié)理裂隙向四周滲透，在自身的膠結作用下使破碎邊坡巖土體形成整體，達到提高坡體穩(wěn)定性的目的。注漿加固適用于邊坡深層加固。

（4）預應力錨索加固。預應力錨索是通過鉆孔將錨索（或錨桿）穿過不穩(wěn)定巖土體，將一端錨固在深層堅硬的巖層中，對伸出坡體外的另一端進行張拉，通過施加的預應力使不穩(wěn)定巖土體達到穩(wěn)定狀態(tài)。預應力錨索施加的作用力均勻可靠、施工速度快、施工條件易滿足，已成為當前高邊坡加固工程的一種發(fā)展趨勢。

4　結語

在實際工程中，首先應分析探明邊坡穩(wěn)定性影響因素，在此基礎上選擇邊坡處治措施，遵循“技術安全可靠、施工簡便可行、造價經濟合理”的原則，一般應做不同方案的比選，從中得出更為合理可行的方案?？梢灶A見，隨著科學技術的發(fā)展，邊坡加固處治技術將得到進一步的發(fā)展，并逐步走向完善。

［1］郭敏.集安公路路塹邊坡防護設計研究［D］.哈爾濱工業(yè)大學，2005.

［2］劉順教.高速公路邊坡處理的常用技術［J］.城市建設理論研究，2013（32）.

［3］賀拿.矸石山邊坡穩(wěn)定性分析及治理研究［D］.河南理工大學，2010.

［4］李華平.基于灰色系統(tǒng)理論的自然邊坡穩(wěn)定性評價［D］.桂林理工大學，2014.

［5］李騰.雙排樁支護結構在高邊坡工程中應用分析與研究［D］.長安大學，2010.

張雄（1986-），男，陜西延安人，碩士研究生，工程師，研究方向：道路橋梁工程。