高陡邊坡地質災害治理工程實踐分析

白 杰

（中國建筑材料工業地質勘查中心甘肅總隊，甘肅 天水 741000）

在工程建設和巖土施工過程中，地質災害尤其是滑坡問題時有發生，這主要是由于邊坡的穩定性受到了巖土層變化的影響，因此，提高邊坡的穩定性對預防滑坡問題至關重要。隨著科學技術的不斷發展，我國巖土施工技術也在不斷地改進中，巖土施工技術的合理運用，對有效治理地質災害起決定性作用，要求相關技術人員必須認識到科學合理應用其施工技術的重要意義，以此推動我國地質災害治理技術的不斷進步。

1 工程概況

以甘肅臨夏盆地為例，其近年來地質災害頻發，并形成了老滑坡群，對周圍的建筑物以及居民生活產生了重要影響。在本文研究目標地區范圍內，共有多個滑坡區域。主要不穩定斜坡規模為：第一滑坡區有三處異常斜坡，最大寬度與高度分別是195 m、10.5 m；第二滑坡區有兩處不穩定斜坡，最大寬度是40 m，高度在10～10.5 m 之間；第三滑坡區同樣有兩處問題點，寬度分別是150 m與190 m，高度則各自在9～10.5 m 與7～10.5 m；第四滑坡區僅有一處不穩定斜坡，寬度為160 m，高度是12.3～17.6 m。其中較為嚴重的滑坡區域的形成主要原因為，不科學、不合理的人工削坡建房以及后壁導致上庵溝形成了不穩定邊坡。該邊坡一到雨季就會產生坍塌變形。曾經由于雨量較大，致使該邊坡的中間部分陡坎頂部開裂，形成了一處較長的裂縫。并且該邊坡南部部分坡體也曾突然坍塌，形成了坍塌體。為治理該斜坡產生的危害，避免災情再次擴散，當地選擇公開招標的方式，正式開展對該地質災害的治理，本文結合該工程中的治理要點對其治理技術展開詳細的探究[1]。該地區高陡邊坡地質災害治理項目的擬施工區域巖土體與工程地質特點為：腳坡部分為擋土墻，地基層主要是沖洪積粉土；坡面是削坡減載，以沖洪積粉土以及粉質黏土為主； 坡頂處分布截排水工程，同樣是沖洪積粉土為主。

此地質災害治理項目的巖土施工治理方案設計主要分成兩個部分：

第一部分，針對一處不穩定斜坡的高陡坡面，坡頂以及坡腳處都有居民，同時頂部由于地表水長期沖刷，出現沖蝕問題。而且陡坡表面也形成很多垂直裂縫，并在坡體中上部發生垮塌變形。對于此處高陡坡面，治理設計是： 坡腳用擋土墻支撐，坡面部分采用錨桿框架與護面墻，坡頂建設截排水工程。

第二部分，有一處高陡斜坡在治理期間曾發生過小型的滑坡災害，對坡腳處建筑造成嚴重損傷，整體來看，滑坡后壁以及側壁都存在不穩定的問題，亟須重新治理。其治理方案設計是：坡腳借助擋墻支擋，墻體后的坡腳土方進行回填反壓，坡體上部分建設錨桿框架，坡頂同樣設置截排水工程。下面簡單介紹兩項關鍵施工部分的設計內容：錨桿，本治理工程中主要是全黏結型的錨桿；坡面整理，項目中主要待治理的兩處災害點，設計坡比按照實際情況，略有差異。

2 不同工況下施工工序

2.1 斜坡具有坡面陡直、高度差距大、臨空條件較好的特點

針對這種斜坡特點，可采取的施工工序為：在斜坡坡腳處連續布置重力擋土墻，墻體的澆筑材料為C25 素混凝土。墻身以上坡面應采取削坡的形式進行修整，在完成削坡工程后，利用錨索架對其開展防護，框架豎梁與橫梁之間要保持一定的間隔，布置四排錨索，采取由上到下的施工工序。框架內部結構要需采用三維網。不穩定斜坡的坡頂需鋪設素混凝土，坡斷面的形狀是凹槽狀，保持一定的深度。

2.2 斜坡具有坡面中等，臨空條件優越的特點

對于該類斜坡工況，主要能運用的施工工序是：

（1）坡腳擋土墻：在坡腳部設擋土墻，若斜坡中部受到了嚴重的擠壓變形，可以采用鋪設擋土墻的方式，對其進行治理，在斜坡的坡腳南部，鋪設重力式擋土墻。在該斜坡的北部應鋪設擋土墻，具體長度要結合工程實際情況，擋土墻所鋪設材料均為C25 素混凝土。完成南北兩部分的擋土墻澆筑后，需對坡面窯洞展開封堵，窯洞口的封堵材料應為紅磚。將擋土墻墻頂上部坡面開展削坡工程，合理控制削坡以及斜坡的坡比數值。

（2）錨索框架：設置錨索框架主要是為了防護重力式擋土墻，其框架的豎梁與橫梁之間要保持一定的距離，并設置3～4 排錨桿。

（3）在坡腳處修建矩形排水渠[2]。

2.3 斜坡具有坡面直立，坡頂房屋密集的特點

鑒于此種斜坡工況不能使用削坡處理方法，可以采用下述施工工序：

（1）錨索肋板墻：施工人員可結合斜坡的地形與推力變化，在斜坡的西側鋪設錨索肋板墻，墻后需回填，背坡和胸坡的比例為0.15∶1，肋板墻的豎肋水平保持一定距離，在肋板墻的中間鋪設一層板墻，并布設多排錨索，采取由下打到上的施工工序。

（2）重力式擋土墻：在斜坡西部布設墻體、擋土墻，南北兩側鋪設重力式擋土墻，這樣可以預防斜坡土地受外部作用力影響而導致失穩變形。

3 主要分項工程治理

3.1 土方回填

在進行土方回填工程時，要在回填前，提前將基土表層的雜物進行清理，若滑坡所在區域居民較多，需要對其坡面的雜物進行清理，必須在清理完畢后才允許進行填方，填方基底可采用積土或農耕土。填筑黏性土對其含水量的要求高，相關技術人員必須在填充前對其含水量進行檢查，若含水量過高，需要進行晾曬，含水量過低，可以灑適量水或增加壓實次數增加黏土的含水量。之后對回填土展開夯實和分層攤鋪操作，其中具體壓實次數需要根據機械設備、土質等情況有針對性地確定。正常情況下，鋪土厚度應不超過機械壓實作業的深度，相應壓實次數如表1 所示。目前，運用比較廣泛的壓實方法為：

表1 填方土壤壓實次數

（1）碾壓法。主要借助機械滾輪產生的力展開壓實作業，包括：平碾，將內燃機作為動力的一種自行式壓路機；羊足碾，壓力較大，比較適用于黏性土壤，避免運用于砂性土壤。

（2）夯實法。此種方法主要借助夯錘展開作業，通過自由下落的方式完成壓實任務，提升顆粒之間的緊實度，比較適用于碎石類填土、黏性土等。

（3）振動壓實法。具體操作方法為：提前將機械放置于土層上，之后在力的作用下，改變土粒的狀態，使其具有密實性特點。

另外，處于填方階段時，需要提前留有一定的坡度，以此提高填方的穩定性，而坡度則應參考填方土質情況。實際施工過程中，需要從最低處展開作業，遵守由下而上的原則，若底層運用耕土，應先進行夯實作業。此外，運用壓路機展開填方壓實作業過程中，應保證機械進行低效率運轉，反復多次進行壓實，從兩邊逐漸向中間推進，對于一些機械操作困難的壓實區域，可以通過人工或者小型機械的方式。為了保證壓實工作順利開展，需要在施工準備階段對機械設備進行系統化檢查，確保其處于安全運行狀態，并要求操作人員將機械運轉狀態調節成低速率。針對施工現場排水問題，可以運用明溝排水法，根據施工現場實際情況，針對性布置排水溝，將水井與排水溝相連接，之后運用水泵將存水清理干凈。也可采用深溝排水法，若施工場地較大、存水量多，為了降低對后期施工的影響，可以開挖深溝，促使存水能夠自動流入集水井，再運用水泵排出。

3.2 削坡修整

削坡技術對治理邊坡的最大作用就是提高斜坡的平整度，通過人工開挖的方式，自上到下進行修整。

根據不穩定斜坡的坡面發育狀況以及地質情況等數據，可以對其坡腳部位擋土墻上方斜坡展開削坡工程。在削方工程正式開工前，施工人員必須在施工現場每隔10 m 檢測斷面，檢測完成后，結合實際斷面狀況按施工標準進行削方。并根據設計圖紙對平臺高程、寬度以及放坡率展開放線，放線流程應依據自上而下的順序展開[3]。處于測量放線階段時，應根據外形參數等，準確計算測量基準線的位置，之后遵守相關要求和原則，科學化布置基準線。同時，展開削坡施工過程中，應重視削坡的測量工作，做好前期準備工作。具體而言，需要委派技術人員利用現代化儀器設備，系統化測量邊坡的橫斷面和縱斷面，之后由監理單位展開復核，只有通過審核才能開展后續作業。整個削坡過程中，要求施工人員應仔細研究施工圖紙，嚴格按照圖紙內容進行施工，反復多次測量放坡的坡度，避免出現超削情況，否則，將增加工程任務量，延長作業時間。削坡結束之后，應保證整個坡面順直、平整，達到預期作業效果。

3.3 錨固

在進行鉆進的過程中，相關施工人員必須對每個孔中的地層變化以及鉆進情況等進行詳細記錄，一旦出現縮孔塌孔等不利于繼續鉆進的情況時，應立即停止鉆進，及時對縮孔塌孔展開灌漿固壁，等水泥砂漿凝固后，再次進行掃孔，并重新鉆進。此外，鉆孔位置、深度、尺寸以及斜度都必須與施工標準相一致，施工人員在進行鉆孔前，先要清理斜坡表面的松散物質，以確保鉆孔精確且穩定。本項目中，注漿泥砂的材質應選用M30 材質的水泥漿砂。確定布孔位置后，再開展打孔。需要注意兩點，一是打孔的位置必須與坡面垂直，二是控制孔深、孔徑，時刻關注斜坡變形和位移情況，在發現異常的第一時間停止施工，酌情采取相應的處理措施，避免斜坡穩定性受到影響。完成打孔工作后，要對風鉆孔進行清理，一旦發現存在鉆孔內流的現象，可用注漿封堵的方式對地下水進行封堵。此外，其鉆孔深度不得小于標準深度，實際孔深必須高于錨桿標準長度至少0.5 m。鉆孔結束后，應采用高風壓，徹底將鉆孔內部的疏松土體清除，避免水泥漿砂以及固壁黏土強度下降，孔內嚴禁使用高壓水清除松土。結合斜坡工程的具體情況，對錨固段的具體長度以及錨頭的長度進行合理地截取，錨索框架的頂部應在該不穩定斜坡的坡頂處1.5～2.8 m 以下，其最底部的錨索桿必須與地面相距至少1.5 m 的距離。

在邊坡治理的施工過程中，可以將錨桿進行展開置入，置入錨桿的主要目的是將其周邊土體和錨桿進行連鎖，以此形成拉力，提升邊坡的穩定性。按照項目設計，錨桿選擇全黏結型，結合地形特點選擇6 m、8 m、10 m 三種規格，并且結合斜坡工況情況，確認錨桿安設角度是20°。同時按照不穩定斜坡實際條件，確認錨固長度分別要達到5 m以上、6 m 以上兩種，而預先選擇的三種錨桿尺寸中，6 m 與8 m 兩種是比較符合要求的。錨桿的安放對治理斜坡工程至關重要，其在安放前，應仔細檢查錨桿的質量，確保桿組的整體質量與設計要求一致，在安放時，要確保錨桿的水平間距與豎直間距，避免出現桿體扭曲的不良現象。錨桿與注漿管可結合工程實際情況一同放入鉆孔中。安放錨桿時應注意置入的速度以及方式，若斜坡的坡體位置較為獨特，在進行錨桿安放時可采用機器與人工相結合的模式。在投放錨桿時，嚴禁前后晃動、反復扭轉，避免錨桿卡阻，無法順利安裝。

除此之外，錨索的張拉長度也是錨固工程應重點關注的環節。在進行錨頭切割時可以使用冷切割的模式，錨具以外的保留長度應有所控制，錨索的張拉流程必須嚴格按照施工程序進行，其主要分為六輪張拉[4]，如表2 所示。

表2 錨索張拉六輪流程

3.4 治理效果

本文討論的高陡邊坡治理項目，經過一系列的施工整治后，工程治理成效比較明顯：一是減災效果。經過綜合治理后，基本上解決了該地高陡斜坡帶來的安全隱患。二是環境效果。通過本工程治理施工后，邊坡整體結構與表面綠化都得以改善，優化了本地生活環境。

4 結語

綜上所述，偶發性地質災害的發生較難避免，但可以通過地質災害的治理工程，預防地質災害發生并將災害事故產生影響降到最小，在防治邊坡的過程中巖土施工技術具有十分重要的作用。因此，相關施工單位應不斷完善治理體系，提升治理能力，以此確保治理成效，保障人民群眾的生命和財產安全。