地質災害治理工程施工中邊坡穩定性分析及治理方法探究

柯建武 張國沅

摘要：地質災害多發于山區，工程治理是消除地質災害安全威脅的重要手段之一，治理對象往往為高陡邊坡，一旦邊坡失穩都將產生嚴重的后果，因此進行邊坡穩定性分析是基礎，據此選擇科學合理的治理方法是關鍵。本文主要針對地質災害治理工程中存在的邊坡穩定性問題進行研究，明確治理施工方案，以供參考。

關鍵詞：地質災害；工程治理；穩定性

引言

地質災害工程治理經常面臨多樣化的地質條件，巖土體構成、地質構造等地質條件都可能影響邊坡穩定性。若沒有采取可靠措施進行解決，便有可能對施工造成威脅，甚至引發安全事故。因此，需要明確邊坡穩定性的概念與分析方法，并采取可靠施工方案，確保穩定性問題能夠得到有效解決。

1.邊坡穩定性問題的基礎概念與分析方案

1.1基礎概念

常規情況下，邊坡穩定性由其坡高與坡角狀態所決定，當兩種條件處于力學平衡狀態時，邊坡穩定性通常較高。若邊坡類型為自然產生，或存在人工干預不合理坡角問題，便會導致邊坡穩定性較低，不利于安全性的提升。在邊坡穩定性存在問題的情況下，一旦出現重力因素改變、水源沖刷或地殼振動等現象，便會導致邊坡出現崩塌、滑坡等情況，這會對人員生命安全造成嚴重威脅，同時也不利于財產保護[1]。為了避免邊坡穩定性問題引發安全事故，需要采取有效分析措施，明確邊坡的基礎狀態與產生不良情況的可能性。若發現存在隱患問題，則需要及時采取可靠措施，及時完成治理工程，加強邊坡穩定性，為未來的進一步發展打下堅實基礎。

1.2分析方案

當前，針對邊坡存在的穩定性問題可以采用多種有效分析方案，如極限平衡檢測、工程地質檢測等。工程地質檢測是應用較為廣泛的分析方案之一，其能夠針對特定邊坡在穩定情況下表現的坡腳數值進行深入探究，從而明確邊坡穩定性影響因素，實現對比檢查的效果。采用這一方法有利于快速判斷邊坡穩定性是否存在問題，為后續進一步治理提供重要參考。在應用過程中，工程材料類型需要選擇堆置物體，并采用人工管理的方法，使結構能夠達到應用效果，為后續分析邊坡穩定性提供基礎條件。在分析過程中，可以采用統計矩、可靠指標等措施判斷邊坡實際情況。采用極限平衡法判斷的過程中，需要結合邊坡存在的基礎滑體情況與滑體分塊平衡情況，分析可能出現的多種破壞問題。在這一階段，針對邊坡下滑、抗下滑等關系進行分析，能夠明確邊坡基礎穩定性。在目前針對邊坡穩定性分析的工程類型中，極限平衡屬于應用范圍較廣、實施效果優秀的方案，值得進行實踐應用。

2.常見邊坡類型穩定性影響因素探析與分析方法

2.1影響因素

2.1.1地質因素

邊坡穩定性影響因素較為復雜，可能與環境條件、人為行動、地質狀態存在關聯。在影響穩定性的條件類型中，地質狀態具有較為顯著的轉變作用。邊坡屬于一種地質結構狀態，其內部力學條件發生一些轉變時，可能會嚴重削弱穩定性狀態。部分情況下，邊坡還會遇到積水問題。這些問題會影響力學結構，導致相關參數不斷發生變化，最終引發坍塌、滑坡等問題[2]。因此，邊坡巖體、土體條件屬于常見影響因素之一。

2.1.2人為施工因素

邊坡環境條件屬于施工項目常見地質類型之一，在這種背景狀態下施工，可能會對邊坡造成人為影響，進而破壞內部結構穩定性，引發安全事故。例如，在人工開挖操作過程中，邊坡原有結構與土體狀態可能會受到破壞，導致部分位置轉變為陡坎狀態。此類狀態增加積水問題、內部滲漏問題產生概率，最終引發邊坡重量上升，導致坍塌、滑坡現象出現。此外，開發力度過大會導致邊坡坡度傾向于垂直狀態，同樣會增加坍塌的危險。因此，人為因素屬于常見邊坡穩定性影響因素。

2.1.3自然條件因素

由于邊坡處于自然界條件下，因此極端氣象問題、地質運動問題都會嚴重降低邊坡基礎穩定性，引發安全事故。極端氣象條件中，暴雨或大風天氣會對邊坡結構產生侵蝕，引發風化或水源滲漏等現象[3]。同時，在降雨量過多的情況下，水源深入巖體內部，導致其基礎重量增加，降低周邊摩擦力。這些因素都會大幅提高邊坡產生滑坡問題的概率，不利于穩定性的正常延續。因此，自然因素在邊坡所處環境下屬于穩定性問題的關鍵誘因。

2.2土質邊坡分析方法

2.2.1極限平衡法

極限平衡分析方法屬于當前應用較為廣泛的措施之一，其需要在邊坡處于破壞平衡極限狀態時，對滑動層面土體抗滑性能與外部滑動力對抗狀態進行檢查，即可明確土壤在極端條件下表現的邊坡穩定級別。可將穩定程度設置為安全系數F進行計算，達到分析邊坡實際狀態的目標。

2.2.2有限元法

有限元分析方法屬于邊坡穩定性研究的重要方案之一，其能夠借助離散單元幾何方程進行判斷，并通過平衡方程、物理方程對土坡實際彈性、粘彈塑性等關鍵參數進行分析，明確其穩定性是否存在問題。例如，筆者在潮州市旸山小學滑坡地質災害治理工程中，采用有限元分析方式對穩定性進行分析，發現學校南側的高邊坡在正常工況下，邊坡處于基本穩定的狀態，不易發生滑塌。但在地震加暴雨的工況下，容易呈不穩定的狀態，導致邊坡產生安全風險，存在著很大的失穩可能，計算過程示例如圖1所示。

2.3巖質邊坡分析方法

2.3.1定性分析

針對巖質邊坡進行分析時，定性分析屬于常用方案之一。其能夠利用赤平投影方法，將巖體實際結構狀態反映在投影內，從而達到分析目標。赤平投影可以對單一化結構、組合結構、組合面切割結構進行分析，有利于評價邊坡實際安全狀態，為后續治理工作提供重要參考。例如，某邊坡整體平面為“一”字形，走向為65°～75°，坡度為40°～63°，邊坡高度數據為10.71m～29.36m，總長度為250m左右。此邊坡局部位置已經出現崩塌現象，根據我國技術規范GB 50330-2013進行判定，該邊坡工程安全等級為一級，勘查等級為甲級。對此邊坡采用赤平投影方式進行分析，如圖2所示。可以根據實測75°走向、坡度53°～63°、坡體巖層基礎產狀數據、邊坡發育節理面兩組，結構產狀、進行分析。可以明確，該邊坡處于不穩定狀態，巖體受到結構面切割力影響，共三組赤平投影狀態。同時，在風化雨水侵蝕因素下，高角度臨空區域條件巖體可能會出現崩塌問題。

2.3.2定量分析

定量分析屬于巖質邊坡重要分析方案，其需要對巖體實際狀態進行簡化處理，并利用模擬方式分析可能存在的風險問題。此類方法能夠有效針對結構面發育不良、整體均質程度高、軟質巖體等情況進行分析。在計算過程中，需要假定邊坡數個結構面處于滑動狀態，并將滑動塊視為剛體，提供滑動抗剪實際數值，達到計算穩定性的目標。

3.地質災害治理施工中土質與巖質邊坡治理方案

3.1方案制定

3.1.1加強信息收集

在地質災害治理過程中，需要采取可靠的施工方案類型，確保相關治理措施能夠達到理想效果，避免引發不良問題。為了提高施工方案質量，需要加強制定準備環節的管控力度，盡可能對邊坡區域位置存在信息進行收集，全面提高對工程的理解。通過對邊坡位置基礎構造進行分析，能夠明確地理狀態、巖土結構、周邊水文情況等重要內容。這些資料可以為后續施工流程提供重要參考，使施工方案的科學性、可實踐性得到顯著提升。在完成信息收集后，需要對相關參數進行計算，保證基礎資料能夠得到有效應用，為施工方案的實施打下堅實基礎。

3.1.2精確計算參數

在參數計算過程中，需要結合邊坡收集資料進行深入處理。綜合數據分析能夠對邊坡土壤情況、結構穩定性進行檢查，進而實現針對性治理方案的設計目標。為了進一步增加方案具體性，應當確定邊坡回填高度需求、基礎類型、所需長度等關鍵信息，并判斷所需施工安全等級。例如，某位置邊坡存在三段需要進行支護施工的位置，坡頂標高為887m，為了使邊坡穩定性能夠達到最佳狀態，需要保證治理完成后的回填高度達到3m～4.5m。此外，邊坡支護施工還需要檢查土壤飽和重度、基底位置摩擦數據、自然重度數據等。通過針對性參數計算，可以顯著增強支護方案的科學性，實現理想治理目標。

3.2方案技術細節

3.2.1準備流程

施工方案細節直接決定地質災害邊坡穩定性治理的效果，因此需要針對施工開始前的準備環節進行處理，確保相關條件符合治理需求。施工團隊需要結合實際施工方案，對邊坡治理區域進行位置劃分，使工程能夠分割為多個基礎階段。通過這種方式，為各個階段分配所需施工等級，完善準備流程的可靠性。存在相同施工登記的區塊可以進行同步治理，有利于提高施工效率并增強治理質量。此外，在開始施工前，還需要針對邊坡周邊位置進行全面清理，保證施工流程能夠正常進行，避免受到不必要障礙物的阻礙，并提高治理安全性，達到良好的地質災害邊坡穩定性施工效果。

3.2.2土質邊坡擋墻治理

擋墻施工屬于常見應用方案類型，需要利用混凝土材料進行處理，使完成的擋墻結構能夠在變化位置設置有效沉降縫隙。通過對墻體位置開設墻邊線與泄水孔等方法，實現理想的擋墻治理目標。混凝土材料屬于擋墻施工方案關鍵因素，需要結合實際情況進行分析，確定基礎采用型號，避免其影響實際治理效果。例如，某邊坡治理過程中，需要采用C20類型的毛石混凝土材料。為了確保擋墻施工基礎質量能夠達到標準，需要保證毛石材料相關性能符合需求。同時，毛石基礎用量應當低于擋墻基礎體積30%，避免其尺寸超過對應需求。通過完成篩選與控制操作，可以達到優秀擋墻治理目標。此外，毛石混凝土材料應用階段，擋墻堆需要按照固定施工標準開展。模板位置應當與墻壁間隔15cm，毛石鋪設大于10cm，保證其基礎密度、強度，為后續維護振搗環節提供基礎條件[4]。

3.2.3巖質邊坡錨桿治理

在地質災害治理流程內，邊坡穩定性問題可以采用錨桿施工方案進行處理。通過在邊坡內部區域安裝固定化錨桿裝置，可以有效增強結構穩定性，降低出現安全事故的概率。當前，大量地質災害治理工程均采用錨桿結構進行治理，如大壩區域、隧道區域等，其應用效果與實際效益得到了有效證明，具有良好實施價值。在應用錨桿進行治理施工時，需要根據邊坡結構測量數據進行判斷。通過精確計算，明確錨桿需要設置的間距、長度，確保支護效果能夠達到理想標準。在錨桿設置達到內部區域后，應當將完成固定流程的建筑結構與錨桿某端相連接，另一端應當在邊坡結構內部進行深埋處理，保證支護穩定性符合需求。通過這種方式，增強錨桿與土體摩擦穩定性，實現理想治理效果。

4.結論

綜上所述，在地質災害治理過程中，應當針對邊坡穩定性進行充分分析，并采取可靠施工方案，達到理想的治理目標，為未來進一步施工與應用打下堅實基礎。

參考文獻：

[1]郝社鋒，蔣波，喻永祥，等；秦望山隧道南口高陡巖質邊坡穩定性分析及治理效果評價[J].中國地質災害與防治學報， 2019， 30（02）： 89-97.

[2]馮建軍.分析地質災害治理工程施工中邊坡穩定問題及滑坡治理方法[J].名城繪， 2020（4）： 0364-0364.

[3]于亮，李彬，劉鈺，等；地質災害治理工程施工中邊坡穩定問題及滑坡治理方法[J].中國錳業， 2020， 171（02）： 95-98.

[4]呂毅，孫少銳，蔣波，等；南京某土石混合體邊坡穩定性評價與治理措施研究[J].甘肅科學學報， 2019， 141（05）： 95-103.