邊坡滑坡成因分析及治理措施

周權顯

（廣東省有色金屬地質局九三二隊，廣東 韶關 512026）

礦山中發生邊坡滑坡狀況，最加直接的原因為邊坡當中土體所承受的剪切力大于其自身的強度條件，進而使得邊坡土體難以承載上方的土體構造產生的壓力，進而發生變形還有滑坡等狀況。因此，在現階段礦山邊坡滑坡的治理當中，關鍵需要強化土體性質以及土體構造的分析研究，找到造成礦山邊坡滑坡關鍵的因素，再采用科學合理的方式對其開展相應加固措施，以使得邊坡土體抗剪切水平獲得有效提升，使得礦山邊坡的土體構造產生更高的穩固性，從而使得邊坡滑坡預防的成效獲得實現，而且保障在道路運行中是可靠安全的。

1 工程概況

某礦山路段的邊坡中發生了不同程度塌方問題，坡腳是裸露的，邊坡本來是自然的山體，由于修路切坡而構成了邊坡，對于坡面沒有進行護坡的治理，經過長時間烈日暴曬以及雨水的沖刷，時常出現小規模的崩塌情況，巖塊崩塌與脫落等多種災害問題，對于群眾財產生命安全以及交通安全造成一定威脅[1]。需要邊坡治理位置共有四方面，其中1#點（ABC）長度大致是42m，高度大致是20.5m～24.3m，坡度60°～80°，其坡頂存在一個高壓電塔，其已經出現滑坡問題；坡下的公路在靠河側(DE段)的長度大致為20m，高度大致是16m，其坡度大致是60°，路基的擋土墻發生垮塌，且路面下的土體被掏空，2#點（FG）的長度大致是12m，高度大致是13.9m，坡度為63°，3#點(GH)的長度大致是10m，高度大致是16.5m，坡度70°；4#點(HI)的長度大致是57.5m，高度大致是8.5m～13.6m，坡度80°～85°，1#點為塌方，其余各點為小型崩塌，該治理工程潛在財產損失約520萬元。

邊坡地質為巖土結合的松散風化殘積物及風化劇烈的巖石，邊坡坡度50°～83°，坡面于長時間的雨淋日曬之下，經常出現塌方，巖塊脫落、崩塌等地質災害，連續的強降雨環境下，崩塌類問題有可能繼續出現發生并存有增加影響的危險性，并且邊坡缺少支護，導致崩塌類隱患對于群眾生命安全、財產安全以及交通出行等具有巨大威脅。因此對于邊坡開展相應治理工作是極為關鍵的[2]。

2 邊坡滑坡問題發生的成因

2.1 對于滑坡造成影響的關鍵原因

對與礦山邊坡滑坡影響原因實施相應分析探討，其中關鍵能夠分成內部原因與外部原因兩方面，一般現階段出現邊坡滑坡問題均是在內、外部原因的一致影響之下而產生的。

第一方面，內部因素。本內部原因關鍵是指的邊坡地形地貌條件、巖層機構以及巖層的性質等多個方面，內部原因是邊坡滑坡構成最基本的問題。第二方面，外部條件。本外部條件關鍵分為自然原因與人為因素這兩部分。而其中的自然因素是指的地震、氣象水文以及河流的沖刷等多個自然條件或是災害造成的邊坡滑坡問題；人為原因是指的于工程活動實施進程當中對于邊坡的巖土層構造產生一定作用，進而出現的邊坡滑坡狀況[3]。通常來說外部因素是礦山邊坡滑坡產生的關鍵條件之一，邊坡巖層構造處于較長時間的施工擾動以及雨水沖洗等作用之下，其穩固性方面將會發生改變，而且本身存在一些內部因素情況，造成容易出現邊坡滑坡情況，并且在缺乏科學合理治理之下，該邊坡滑坡情況將會保持持續擴大現狀。

通常而言礦山產生邊坡滑坡問題的時候，土體的變形進程將會通過5個時期，在通過蠕變階段進入劇滑階段的時候，該土體的穩定系數呈現持續性的下降走向。考慮邊坡滑坡的現狀看來，一般在進到劇滑時期的時候，經過人力難以對其進行相應的防護治理，所以在現階段公路邊坡滑坡工程的治理工作當中，關鍵應當在微滑階段發生前就采用科學合理的相關措施，以使得礦山邊坡滑坡所產生的危害影響下降至最小，并且在實踐治理成效方面看來，愈早開展治理與防護，則所獲得的成效是愈加突出的。

2.2 某礦山邊坡滑坡的成因分析

與本案例情況結合起來開展相關分析研究，導致邊坡滑坡狀況的關鍵原因涵蓋了3點內容：第一是地質構造方面。地質構造原因是屬邊坡滑坡內部原因，在現場開展相應地質勘查工作的數據看來，其滑坡段的土層中呈現出了傾斜狀分布還有交互分層等特點，再加上在進行開挖處理當中，邊坡滑坡土層與坡面的夾角被截斷，從而使得原本土體的被動支撐失去。第二是礦山設計施工當中存有相關問題。對于本路段實施施工設計等工作的時候，對于路塹的開挖深度非常大，其中最深的部位挖掘量大于相應限制，故使放坡等級相應增大，使放坡等級來到6級，大量原始的植被在這個進程當中遭到處理，因此坡面露于空氣當中的面積非常大。

3 地質環境條件

3.1 氣象

場地所在地氣候具有亞熱帶氣候特點，冬季嚴寒，夏季溫涼，最高溫度30℃，最低溫度-5℃，山頂地區可達-12℃，年最大溫差35℃，平均氣溫16℃。年降雨量大且年際（內）分配都較均勻。根據仁化縣氣象站資料，近三十年來，區內年平均降雨量為2083.5mm，24小時最大降雨量361mm（2006年7月15日）。年內除11、12和1月份降雨量稍小外，其它各月降雨量一般都達100mm～200mm以上。五、六、七月份多降暴雨，八、九月份多臺風和雨水，冬春季多霧，常陰雨連綿，連續陰雨可達30天之久。一月份前后受寒潮影響，常見冰凍。韶關市仁化縣屬暴雨高值區的邊緣地帶，災害性天氣為早春低溫陰雨及秋旱，偶有冰雹、暴雨等強對流天氣。

3.2 水文

根據現場勘察，勘查區內地表水發育一般，于Y016沿線東側約5m～10m為錦江河。錦江河發源于粵湘贛三省交界處的萬時山，屬北江水系湞江河的二級支流，流域面積1913平方公里，河長108公里，坡降1.7‰，多年平均流量45.1秒立方米。其他地表水體僅有局部山坡含山間溝谷，多屬季節性溪流，水量變化較大，沖刷能力較強雨季形成山間溪流，旱季則斷流[4]。

3.3 地形地貌

場地原始地貌單元為山地，原始地形受剝蝕切割起伏變化較大，坡頂植被發育，坡面屬人工對自然山體進行開挖修建道路削坡而成。

3.4 區域地質構造條件與區域穩定性

根據現場地質調查，場地附近及鉆孔揭露深度范圍內未見有區域性斷裂構造/全新活動斷裂構造通過的跡象，該場地受上覆土層及植被覆蓋影響，地表未見明顯破碎帶等痕跡。本區地質構造處于安全穩定區。

3.5 地下水

場地內主要地下水類型為第四系松散堆積層中的孔隙潛水及下風化巖體的孔隙～裂隙水；其中孔隙水潛水受季節性影響較大，水量貧乏；而下伏風化巖體的孔隙～裂隙、層理發育，富含層狀裂隙水，但由于地下水埋深較大，對邊坡穩定性影響較小；由于邊坡巖土體透水性及富水性差異較大，雨季期間易形成上層滯水，其沖刷對邊坡穩定性危害較大；場地地下水主要接受大氣降雨垂直滲入補給。

4 治理工程措施選型

4.1 治理措施分析

該路段山體邊坡的坡高約8.5m～24.3m不等，有的山體邊坡后緣較高，坡坡度約63°～83°，場地土性主要為殘坡積土及強風化層或中風化巖層，1#點屬于巖土結合邊坡，2#～6#為風化巖質邊坡。地形地貌陡峭、土體結構松散，巖體破碎[5]。根據該邊坡的特征，治理方式采用：a清坡(削坡)+格構梁+錨桿（索）+鋼筋砼護腳墻+截排水溝+坡面噴砼的治理型式；b清坡+錨桿+坡面噴砼+排水溝的治理型式；c削坡的治理型式。

4.2 治理方案工程布置

治理方案總體采用清（削）坡+護面結構的支護型式。坡面需在施工前清理滑坡崩塌坡面堆積物及危巖，各區段治理方案工程布置見表1。

表1 不同區段邊坡治理方案工程布置

5-5′6 -6′剖面邊坡出露為中風化粉砂巖，考慮到資金有限，僅在原坡面上進行清坡或削坡。截、排水溝可根據現場地形適當調整，相鄰剖面的過渡段依現場施工情況自然過渡；雨水經截、排水溝匯入坡腳排水溝（或灌溉溝）。所有設計剖面對應坡段之間應自然銜接以保持坡體的整體美觀，并避免局部格構應力集中導致的局部破壞。

4.3 治理后滑坡穩定性評價

邊坡的荷載為：自重、地下水壓力等，本區抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.10g。場地特征周期為0.35s。設計荷載組合為：自然狀態工況設計（工況一）；50年一遇暴雨工況進行校核（工況二）。設計計算采用瑞典條分法，治理后設計工況安全系數不小于1.30，校核工況采用畢肖普法，治理后，校核工況安全系數不小于1.1。

5 礦山邊坡滑坡的治理方案

5.1 與邊坡滑坡情況結合起來，擬定得到科學有效的治理方案

與邊坡滑坡現狀結合，制定產生一定的具有相應針對性的治理方案，其治理關鍵涵蓋了下述3方面：第一，對于邊坡破裂面開展相關勘測工作，選擇合理區域對于破裂面的深度實施測量，將穩定坡面的具體位置確定出來，從而對后期邊坡的治理工作產生堅固基礎；第二，重新對于現場實施地形測量處理，繪制得到對應地形測量圖，并且于圖中把邊坡破裂面特征點進行標示；第三，在保證邊坡治理開挖以后的坡面土層可以維持穩定狀況之下，選擇恰當的特征點開展開挖施工處理，把放坡的坡度控制于1：1.75-1：2范圍內，并且把每一級的坡高控制在4m左右，坡面平臺寬度應當設置成2m。而且，坡面布設V形排水溝，保證各個坡面間可以完成平穩的過渡，進而具有比較高穩固性。

5.2 采取注漿加固措施加固邊坡

在邊坡滑坡問題治理當中，注漿加固方式為比較常見的措施，本治理措施于邊坡土體比較破碎且節理裂隙發育比較完整的狀況下運用有著比較良好的成效。注漿加固方式關鍵是借用壓力影響，使得調配好漿液可以灌注進土體的裂隙構造當中，進而使得邊坡破碎土體構造表現出比較強膠結性，使得原本比較破碎土體構造變成一個比較完整整體。除此之外，注漿加固進程當中形成部分砂漿柱，還可以在其中具有類似螺栓連接功能，進而使得邊坡土體整體的強度獲得提高，所以注漿加固措施為一類對于邊坡滑坡治理比較有效科學的措施方式。

5.3 排水措施

因為地下水和地表水的存在，對于滑坡具有非常大的作用，因此采取綜合疏排措施。第一方面，坡口線之外布設2個截水溝來對于地表水開展相應截流處理，截水溝的溝底是采取盲溝措施，并且考慮到施工進程當中有可能存有一定的變形情況，因此截水溝采取加筋混凝土方式；第二方面，原設計外露的抗滑樁和樁間還有抗滑擋墻的頂面之下2m位置分別布設上仰斜式的排水管對于地下水進行排泄，排水管的橫向間距是2m，其長度為15m，并且是采取直徑為70mm透水性軟管；第三方面，路基的左側和路基的中心部位分別布設上1條1.1m×1.4m縱向的盲溝，且2個盲溝間應當每距離50m布設1個橫向的盲溝用于連接。

5.4 制定相關的必要邊坡防護方案

為了實現更好邊坡防護成效，能夠對于邊坡滑坡問題采用下述防護方案：第一，考慮路段的滑坡邊坡坡度是比較大的，并且其中土體是比較松散的，土體整體的穩定性較差，所以于邊坡防護當中采取砌體封閉的防護措施，運用著漿砌預制塊、漿砌片石以及塊石等多種材質對于邊坡進行防護加固處理；第二，考慮本區段的巖層存有比較嚴重剝落與風化問題，為了使得風化產生的不良作用有效減小，能夠于邊坡滑坡的路段表面噴射上一層素混凝土，進而形成對于原有土層防護措施，使得各個土層間抗滑水平可以獲得維持，進而實現較好邊坡防護成效；第三，對其中的特殊石質較為堅硬，不過其整體的穩定性較差的路段，開展加固進程當中能夠采取掛網錨噴防護方式。本措施關鍵是于邊坡表面先進行一層鋼筋網的鋪設，而且經過往土體當中打進錨桿或者是土釘的措施對于鋼筋網進行固定，最終再于鋼筋網表面位置噴射上素混凝土，進而使得對于邊坡封閉式的防護獲得實現。因為本礦山路段的降雨量是比較大的并且風化情況比較惡劣，對于剛剛完成施工巖土層的穩定性具有較大作用，對其采用封閉式的防護有著較高必要性，并且獲得的防護成效是比較突出的。

5.5 關注邊坡極限狀態的設計

在礦山工程施工設計當中，需要高度關注邊坡的穩定性，科學協調邊坡的穩定性以及工程建設成本間的關聯，在確保邊坡的穩定性前提之下，使得邊坡施工的成本下降。邊坡穩定性關鍵是指的邊坡于規定的時間之內，其本身支護構造可以維持土體構造的可靠與穩定，進而能夠科學合理確保礦山可以于后期應用當中有著較高安全可靠性。在此基礎上，現階段在對于某礦山滑坡問題開展加固處理的時候，還需要關注對于邊坡極限狀態的設計，而且于加固處理工作完成后，于一段時間之內開展跟蹤觀察，確保邊坡可以達到相對應穩定性方面需要。

除此之外，為了進一步使得雨水對于邊坡造成的不良作用降低，能夠于滑坡周界位置布設截水溝，該截水溝能夠采取漿砌片石實施砌筑，且漿砌片石的材質是中風化砂巖，并且控制其最小的邊長度超過15cm，且抗壓強度保證大于30MPa。為了有效確保截水溝抗沖刷的能力，需要確保其壁厚以及底厚均大于30cm。經過良好的排水體系，可以使得雨水滲透進土體中的量有效減少，進而對于土體構造的穩定性產生比較好的保護影響作用。

6 治理成效分析

本項目中滑坡地質環境比較繁雜，經過采取鉆探以及坑探監測等多類勘察方式，精準查明滑坡的規模、性質以及滑動面的特點等內容。對于本滑坡存有多個滑面、下滑力較大、多剪切口以及地下水較多等特征，綜合考慮到滑坡特點，應用著分段治理關鍵思路。采取截水以及抬高路基、布設支擋、采取抗滑樁支擋以及滑坡的體內排水多方面綜合治理方案開展治理工作。治理措施較好地保障了邊坡整體的穩定性、使得工程量以及工程造價有效降低，使得本段路基能夠按質、按期的完成交付并且應用。

7 結束語

總的來說，礦山邊坡滑坡關鍵是由內在的土質構造因素、人為擾動作用以及自然條件因素等多方面造成，內在的土質構造因素是屬基本條件，而人為擾動作用以及自然條件因素是屬外在原因，于二者互相作用之下，土體構造有可能發生滑移和開裂等問題。所以，在現階段對于礦山邊坡滑坡防護以及治理當中，關鍵需要于這類影響原因著手，對于穩定性比較差邊坡進行防護和加固處理，使其可以具有更高的抗滑水平以及穩定性，進而使得邊坡滑坡出現的概率下降，使得礦山可以安全施工。