地質災害治理工程施工中邊坡穩定問題及滑坡治理方法研究

甘肅地質工程勘察院，甘肅 張掖 734000

在建筑施工項目中，為了確保施工質量，需要加強對地質災害防治的重視，并采用科學合理的施工方案進行治理。若防治力度不足，會導致滑坡及邊坡問題出現。其原因主要包括穩定性不足、邊坡抗滑能力差等，邊坡承載荷載較高時，結構層下滑，對建筑使用安全及群眾人身安全造成嚴重危害。因此，加強地質災害治理工程施工中的邊坡穩定問題研究，并制訂科學合理的滑坡治理施工方案，具有重要的現實意義。

1 地質災害治理工程施工中影響邊坡穩定性的因素

1.1 結構變化

對邊坡穩定性造成影響的因素之一是巖體內結構的完整性，巖體結構層面變化會對結構的完整性造成一定影響，并且絕大部分滑坡產生與其有著緊密的聯系。一旦巖體結構因地質災害等因素的影響而遭受破壞，喪失完整性，會使巖體抗剪性顯著降低，巖體中間空隙不斷加大，結構逐漸疏松，從而降低巖體整體抗滑能力，極易導致滑坡現象的產生[1]。

1.2 巖體物理性質

邊坡抵抗力及強度主要受巖體物理性質的直接影響，一般邊坡中常見的大量物質包括黏土礦物、親水礦物等，同時還存在層狀結構巖石，如滑石片巖、泥巖、泥灰巖、頁巖、瓢土、破碎巖石，以及巖石中所含的泥質填充物等。但此類巖石有易受侵蝕的特點，會對邊坡穩定性造成嚴重影響，極易導致滑坡現象產生。

1.3 地震破壞

地震地區性的震動會使巖體出現松動，使巖體結構抵抗力降低，一旦巖體結構表面出現斷裂，將導致滑坡問題產生[2]。尤其是強震發生時，將嚴重破壞巖體結構，增加滑坡現象發生的概率。

2 地質災害治理工程施工中滑坡治理案例分析

2.1 治理背景

西寧市大通縣城區生活垃圾填埋場二期工程區內不穩定斜坡、滑坡等地質災害發育，尤其是二期工程庫區兩側坡體地質災害中的1#、2#及3#不穩定斜坡，現狀條件下穩定性差，危險性大，對垃圾填埋場二期工程的建設危害較大，必須對其進行治理。此次防治工程的設計是在垃圾場建設總體方案設計的基礎上，結合二期邊坡開挖工程，且在進行施工圖補充勘察的基礎上進一步查明邊坡穩定性，并根據邊坡變形破壞的特征，提出邊坡的防治工程設計建議，確保垃圾填埋場二期工程建設和運營安全。

2.2 可能產生的破壞形式

影響土質路基邊坡沖刷穩定性的因素有很多，主要有降雨特征、邊坡形態特征、邊坡土層性質、坡面防護措施等。

區內降雨集中在7、8、9三個月，年降水量一般，主要以大雨和暴雨為主，斜坡土體以更新統風積黃土，土體顆粒以粉粒為主，地表水容易下滲，加之土體結構垂直節理發育，勘查區多發育小型坡面侵蝕沖溝及大小不一的落水洞。因此坡面刷方后若遇強降雨，坡面會形成地表徑流，沿地形低洼處匯集沖刷，形成不同規模的侵蝕溝谷、落水洞，可能引發坡體表層流坍或坡面失穩。

該區域主要為黃土，以粉粒為主，底部為砂質泥巖為主，為該坡體中的隔水層。坡面地形起伏較大，小型崩塌災害發育。該區內的降雨主要以大雨和暴雨為主，斜坡上的排泄主要以地表徑流為主，地下滲流量有限。據鉆探揭露，斜坡坡體內的黃土基本是潮濕的，在天然工況下黃土斜坡不存在飽和坍塌變形的可能；當遇到小雨至中雨時地表滲流量較大，地表土體植被覆蓋率一般，有引發小面積飽和坍塌的可能；飽和坍塌的土體裸露嚴重，斜坡臨面較陡的區域可能存在小規模的坍塌變形，從而引發或加劇地質災害，威脅垃圾填埋場的安全。

經綜合分析可以看出，1#、2#不穩定斜坡在現狀工況下穩定性較差，刷方后穩定度進一步降低；3#不穩定斜坡在現狀工況下穩定度差，清除原有的淺層滑體刷方后，其反壓到坡腳的土體減少，且形成了37m的高邊坡，穩定度仍然差。這三處不穩定斜坡破壞模式均以土體內部產生圓弧破壞為主。

1#、2#及3#不穩定斜坡在未來人類工程活動、強降水及地震活動的影響下，坡體重量及土體結構力學強度將發生變化，認為1#、2#及3#不穩定斜坡有繼續變形發展的趨勢，在以上各種不利條件作用下再次失穩發生大規模滑動的可能性大，一旦發生滑動將對滑坡前緣地帶的生活垃圾填埋場庫區、生產人員及機械設備的安全構成嚴重威脅。

3 地質災害治理案例中的防治原則及治理方案

3.1 防治目標及原則

（1）堅持因地制宜、綜合治理的原則。該治理工程應結合西寧市大通縣城區生活垃圾填埋場二期工程整體規劃，合理布設工程的位置，采用多種防治手段進行綜合治理。

（2）堅持預防為主、避讓與治理相結合，以及全面規劃、突出重點的原則。滑坡變形滑動是多種環境因素共同作用的結果，在治理上應當從地形條件、誘發因素、變形特征、發展趨勢、危害對象等各方面入手，全面規劃，綜合實施，才能取得長期的減災效益和社會效益。

3.2 治理工程方案建議

首先，在削坡工程施工中，原有坡面上坑洼不平，利于雨水的匯集與下滲，不利于坡體的整體穩定，因此對斜坡體進行分級削坡，整平坡體，提高坡體的穩定性。依據現狀坡形自滑坡后緣開始自上而下進行分級削坡，最高處為6級，每級坡高均為10m，坡率均為1∶1.25。

其次，進行錨索框架施工時，在1#不穩定斜坡一、三級坡面及2#不穩定斜坡一、二級坡面各設置3排預應力錨索進行防護，錨索自上而下長度分別為24m、23m、22m、17m、16m、15m，錨固段長為10m，錨索傾角為25°，垂直間距為3.333m、水平間距均為3m。錨索材料均選用3Φs15.24mm標準抗拉強度為1860MPa的高強度低松弛無黏結預應力鋼絞線，鉆孔直徑為130mm，錨索端部設C30鋼筋砼框架，截面尺寸為0.4m×0.5m。在1#不穩定斜坡二級坡面及2#不穩定斜坡三級坡面各設置3排錨桿，錨桿長均為15m，由1根Ф32mm螺紋鋼組成，錨孔直徑為110mm，傾角為25°，沿坡面走向間距為3m、垂直距離為3m，錨桿端部設置B型C25鋼筋砼框架，截面尺寸為0.3m×0.3m。在3#不穩定斜坡坡面設置3排錨桿，錨桿長均為9m，由1根Ф32mm螺紋鋼組成，錨孔直徑為110mm，傾角為25°，沿坡面走向間距為3m、垂直距離為3m，錨桿端部設置A型C25鋼筋砼框架，截面尺寸為0.3m×0.3m。

在進行穴播植草時，在刷坡后的坡面及錨索（桿）框格內采用穴播植草防護，行距為20cm，總面積為1.533hm2。

在進行截排水渠施工時，由于此次刷坡將破壞部分一期已有截排水渠，待主體工程完成后在坡口線以上的位置重新修筑截排水渠。截排水渠截面尺寸與一期相同。最后二期工程刷坡時將破壞部分已有框架用機械拆除。

4 治理案例結論和防治建議

此治理工程案例北坡西側主要分布1#、2#不穩定斜坡，南坡東側主要分布3#不穩定斜坡，坡面削方后，在暴雨工況下均處于欠穩定狀態，在暴雨+地震工況下，1#、3#不穩定斜坡處于不穩定狀態，存在失穩的可能。失穩的方式主要以黃土內部的圓弧破壞為主。首先，不穩定斜坡對垃圾填埋場的施工機械和人員存在直接威脅；其次，邊坡失穩后形成的較大臨空面會影響后部斜坡的穩定性，造成次生災害；最后，邊坡失穩后會直接影響垃圾掩埋場的庫容量，從而影響垃圾填埋場的使用年限。

區內土層中黃土垂直節理發育，當形成一定高度的臨空面后，斜坡向臨空卸荷，從而出現黃土崩塌，同時沿卸荷裂隙地表水滲入后在濕陷性的作用下形成陷穴，從而增加坡體的含水量。在水的作用下土體強度指標急劇下降，加之物質結構較松散、滲水性較強等特征，為邊坡的變形提供了前提條件。

根據滑坡的穩定性計算可知，1#、2#不穩定斜坡在天然狀態下分別處于欠穩定和基本穩定狀態，暴雨工況下穩定度降低至1.05以下，整體處于欠穩定狀態；地震工況下1#不穩定斜坡存在整體失穩的可能，3#不穩定斜坡處于欠穩定狀態；暴雨+地震工況下，1#、2#及3#不穩定斜坡將出現整體失穩的可能。生活垃圾填埋場滑坡勘查結果及穩定性評價結果表明，在現狀條件下，災害體處于欠穩定狀態，在暴雨和地震條件下，將產生失穩滑動，嚴重威脅生活垃圾填埋場庫區工程的施工和運營安全。

為提高邊坡的安全性能和穩定性能，施工人員需要對松散巖體加強重視，通過集中處理的方式，提高地質結構面的完整性，在最大程度上減少滑坡危害。另外，通過不斷提高邊坡穩定性處理水平和效率，使施工人員能更好地了解和掌握地質災害治理工程施工流程，使工程整體結構的安全性和穩固性有效提高。

5 結束語

在地質災害治理工程中，需要加強對邊坡穩定性及滑坡問題治理的重視，同時需要加強治理力度，保障邊坡穩定性，防止滑坡問題出現。在實際施工過程中，相關專業人員需要對施工現場及周圍環境進行全面把控，對可能導致邊坡失穩及滑坡問題的影響因素進行全面分析，對邊坡結構穩定性進行準確判斷，制訂科學合理的施工方案，確保邊坡滑坡問題得到有效預防及治理。