地質工程施工過程的斜坡特性及防治技術研究

曹嘉一弘

（重慶市勘測院， 重慶 401121）

0 引言

自然或人為斜坡在形成時，因為其內部巖體的應力發生變化，應力集中等現象時有發生，斜坡在面對這些情況時，其表現就是邊坡巖體會經過不同的形式及尺寸變形，使形成邊坡的速度變得越來越慢。下面綜合珠江口盆地、湖北地區、神木縣等3 個地區，具體講講斜坡類型。在實際工程種，不合理的斜坡狀態，極可能導致崩塌、滑坡、泥石流等現象，針對這些現象后文將給予防治技術。

1 斜坡及斜坡類型特征簡述

從巖土的巖性組合和結構特征角度來講，斜坡又分為三類：土質斜坡、層狀基巖斜坡及塊狀巖體斜坡。根據巖土的成因類型和巖石的形成特點，將土質斜坡和層狀斜坡劃分為兩個層次。根據巖石坡度與易滑坡度兩者關系，層狀斜坡又分三個層次。

1.1 土質斜坡

一般指泥土沖積、剩余斜坡沉積、崩塌滑坡、人工堆積物形成的斜邊坡。堆積結構松散，礦物顆粒或巖石碎片處于松散或半固結狀態，易受外力破壞。根據土壤的成因類型，可將土壤斜邊坡劃分為以下7 個等級邊坡。

1.1.1 沖、洪積砂礫石土斜坡

此類邊坡一般廣泛分布于前坡和河岸，特別是在前坡沖積扇、河口、河灣和直切帶。比如形成的河口三角洲，出海口的中心島。

1.1.2 人工堆積碎石土斜坡

這類邊坡也很常見，常見的有公路垃圾、工廠垃圾、礦山矸石等。該類斜坡也較為松散，不安全。

1.1.3 殘坡積碎塊石土斜坡

這種在地殼隆起、風化剝蝕的地區十分普遍。一般來說，山頂和緩坡段多為殘坡沉積，山麓和山坡多為殘坡沉積。該類斜坡在經歷暴雨及地震災害時，穩定性極差，易導致自然災害發生。

1.1.4 崩滑堆積碎塊石土斜坡

大部分邊坡材料由崩塌、崩塌塊體和粘土組成，堆積厚度隨地貌形態和環境容量的變化而變化。該類斜邊坡也是土質疏松，穩定性極差，很可能發生二次災害。

1.1.5 冰水礫石土斜坡

該類斜坡主要存在于高海拔、寒冷地區的冰雪或者低溫地帶，另外該斜坡的存在時間普遍較長，其穩定性相對較好。

1.1.6 風成黃土斜坡

此類斜坡的形成主要在風口下游，風中攜帶的黃土在風口下游得以下降，日積月累，形成以黃土為主要材料的斜坡，該斜坡穩定性好，表面平整。

1.1.7 湖沼含泥粘土、膏鹽斜坡

由于侵蝕基準面的下降，在冰期形成的湖泊和沼澤大量的水退縮或消失，形成鹽湖或膏鹽坡，該類斜坡地質疏松，單位承載能力低。

1.2 基巖層狀斜坡

這些斜坡由地質歷史上的各種沉積巖組成，由于巖性不同，可分為碳酸鹽巖和碎屑巖。它與土壤邊坡最大的區別是固結成巖成層。層狀斜坡又分為以下幾種：

1.2.1 平緩層狀斜坡

平緩層狀斜坡巖層傾角基本小于10°，其狀態基本就是原始沉積狀態或后期構造變化較小的邊坡。以四川盆地中紅色巖層和湖北山間盆地白堊系第三系斜坡為例。如果沒有其他特殊影響，該斜坡具有良好的穩定性。

1.2.2 斜向層狀斜坡

斜向層狀斜坡的巖層其傾向與坡向大都形成30°～60°交角的斜坡。而這交角的角度大小決定其斜坡的穩定性。交角小，越接近順向層狀斜坡的穩定性越差。交角越大的斜向坡穩定性越好。

1.2.3 橫向層狀斜坡

在橫向層狀斜坡中的地層傾角與坡向交角為60°～150°。主要存在于河流兩岸的突出巖石部分，該類斜坡穩定性最佳。

1.2.4 反向層狀斜坡

地層傾角和坡向大于150°的邊坡稱為逆層狀邊坡。反向層狀坡，其整體性好、坡度平緩的邊坡穩定性較好。較陡的傾角、軟弱地基的逆層狀邊坡穩定性較差。

1.2.5 復雜結構層狀斜坡

該類層狀斜坡具有雙重和多重結構類型。該類斜坡的形成通常伴隨各種斷裂層、外界壓力、運動板塊等情況。其穩定性也要具體情況具體分析。

1.2.6 塊狀巖質斜坡

塊狀巖質斜坡構成主要是早期的巖漿巖、變質巖等形成的塊狀結構斜坡。此類斜坡整體性較好，穩定性好，較為安全。

2 地質施工中斜坡地質災害防治技術

近年來，隨著地質災害的頻繁發生。地質災害帶來巨大的損失，人們也開始注重對地質災害的防護工作，因此，加強地質災害的防治措施對人們的生命安全至關重要。下面簡單分析三種常見的邊坡地質災害：崩塌、滑坡、泥石流。這三種地質災害擁有相似的特征，但防治措施略有不同，具體表現為：

2.1 崩塌的特點及防治措施

崩塌發生過程的特征就是相對松散巖塊、土壤從母巖上迅速分離。降落到坡谷，形成堆積物。。該過程巖體下落速度快、發生突然。通常發生在硬脆性巖石中，巖體塊狀、層狀，邊坡大于55m，高度大于30m，陡坡不平整。在公路、鐵路建設和露天礦山開采等大型人類開挖工程中較為常見。該過程極有可能造成重大安全事故，為保障安全，需及時清除邊坡上危險巖土。對于坍塌常見的應對措施有：建設擋土墻、支護護坡、錨固、注漿加固、邊坡消移、軟基加固、邊坡加固和路塹邊坡加固。近年來。一種新的防護措施SNS 柔性石屏障網技術得到廣泛的應用，并取得較好的效果。防護網又有主動、被動之分。通過對危險巖體進行錨桿和支護索的固定方式稱作主動防護，防止巖體的初步活動，減小落石滾動范圍的目的。它比傳統防護能更好地吸收和分散崩塌的影響，并能最大限度地保持原有地貌不被破壞，它是今后防止倒塌災害的主要方法。

2.2 滑坡的特點及防治措施

在重力作用下，一些松散的斜坡，高處的巖土向下方柔軟的巖土處滑動。形成一種新的滑坡形式，該過程是持續時間可能極短，也可持續很長一段時間。滑坡形成演化的關鍵因素是滑面。滑坡對社會和經濟發展有很大的影響，滑坡表現為：造成公路和鐵路阻斷，橋梁的折斷等，有時大型山體滑坡掩埋并摧毀路基。滑坡比起崩塌防治措施更為復雜，必須具體考察，研究其穩定性和危害性，采取相應措施。一般采用工程措施、生物工程措施相結合的方法。工程措施一般可分為“堵、排、穩、補”四個過程。具有強度高、見效快的特點。生物工程措施是通過播種草種和移栽草坪來增加植物的覆蓋度。生物措施具有耐久性高、成本低等特征。因此，生物工程控制方法簡單。實際防治過程中應該兩種方法相結合，達到更好的控制效果

2.3 泥石流的特點及防治措施

泥石流作為高山地區特有的自然災害。形成原因如：(1)表面松散物質多(2)特定的地貌(3)水量較多。泥石流相對崩塌和滑坡，其危害更大。泥石流噴發過程中，常伴有谷雷、地面震動和滾石現象，然后是大面積的淤積。泥石流和滑坡的防治措施基本相同。一般情況下，生物防治措施主要采取在林業、農牧業方面。工程方面主要是建設排引水、封堵、綜合治理工程。大大面積的還是采取生物防治。局部泥石流源和循環溝段應采取工程措施。通常控制會輔以必要的工程措施，并采取生物措施以達到更好的控制效果。

3 結束語

斜坡作為地理外貌的一種場景，在日常地質施工中我們總是會面對各種斜坡，不同的斜坡對工程起不同的作用，而一些斜坡處理不夠優化的話，還將給施工帶來巨大的威脅，比如后期的產生崩塌、滑坡、泥石流等現象，因此，我們不但要處理好工程中面對的斜坡，還要注意對存在安全隱患的斜坡做出防治措施，以保證生命財產安全。