淺談邊坡穩定性問題及其主要治理措施

［關鍵詞］地質災害；邊坡穩定性問題；治理措施

滑坡、崩塌等地質災害主要誘因是降雨、地震、人類工程活動等，導致邊坡巖土層的物理力學性質下降，改變了原有結構，使邊坡穩定性遭到破壞[1]?，F狀不穩定邊坡以預防為主、治理為輔，防治相結合，土質邊坡治理措施主要為削坡減載、格構梁+錨桿（索）工程，抗滑樁工程，擋土墻工程及邊坡整體的截、排水工程等支護方案；巖質邊坡主要為掉塊或局部崩塌現象，治理措施主要為坡面設置主動防護網，坡腳設置被動防護網、擋土墻的支護方案。從工程建設施工角度進行分析，想要讓邊坡治理方案更加經濟有效，應充分考慮邊坡工程條件及現場的實際情況，合理選取多種支護手段相結合的治理方案。針對上述問題，國內外學者均進行了研究與探索，生成了較為豐富的研究成果與研究經驗，能夠為本文的探究提供理論支撐[2]。本文在研究過程中，主要采取了文獻分析法與經驗總結法，輔以實踐調查，在理實融合的前提下，生成了較為完善的研究方案。

1. 影響邊坡穩定性的因素

近幾年來，我國經常會出現滑坡/崩塌、泥石流等地質災害，原因不僅在于持續出現強降雨、地震等自然因素，也有人為因素[3]。例如，大型機械設備的選擇不合理、山坡開發程度過度、邊坡巖土層因操作不當產生結構損壞等。

1.1 地層巖石及土壤造成的影響

我國幅員遼闊，巖層性質、地質構造等都存在差異[4]。一些地區的一些山體會形成巖土混合邊坡。對于巖土混合邊坡，在坡殘積土與巖層交界面易形成軟弱滑動面。在天然狀態下，一般斜坡因為自身的穩定性，相互通過力和力的合作，就可以對地層中的巖石和土壤等一些物理性質進行有效的約束。但由于巖層內部存在節理裂隙及軟弱構造面，當節理裂隙非常發育，并順著坡面切割巖土體，一旦作用力下降，裸露的巖土層就會出現松動，可能就會引發滑坡/崩塌等地質災害，對生命財產安全產生威脅。

1.2 外部自然因素

影響邊坡穩定性的外部自然因素主要包括風化、日照、水蝕、降雨沖刷坡面、大地板塊運動等，在通常情況下四級以上振幅的地震現象不僅會讓山體結構和土壤在相關力的作用下出現分裂現象，還會影響兩者作用力；由于邊坡的巖土層長時間都是穩定狀態，一旦出現地震活動，就會在短時間內導致巖石和土壤相互作用力發生劇烈波動，打破自然環境的平衡狀態，出現山體滑坡以及地表坍塌的可能性就會越來越大。

1.3 人為因素

在一般情況下，人類工程活動強度越大，過度開挖山坡，在施工過程中對邊坡穩定性的影響越嚴重，最后產生滑坡/崩塌等地質災害。

例如：人們對礦產資源進行露天開發，在施工過程中，就會使用大量的大型機械設備、爆破工程等，導致原有邊坡的穩定性遭受破壞。

2. 邊坡治理原則

2.1 以人為本，確保安全

處理邊坡穩定性問題，設定處理方案時，工程人員一定要對多種影響因素進行綜合考慮，并將技術標準作為主要的參考規范，堅持以人為本，對建設工程的安全性進行保護，才不會出現新的環境地質問題。在邊坡治理的過程中，一定要符合城市及鄉鎮的發展趨勢，設計方案應綜合考慮施工項目的可行性及便利性，對治理后的邊坡穩定性及周邊環境的綠化等都有充分的保證。除此之外，在施工過程中一定要做好安全防護，保證施工人員以及施工機械的安全[5]。

2.2 綜合治理，防治結合

邊坡的穩定性會受到較多因素的影響。部分邊坡的斜坡情況相對較為明顯，在開展地質災害防治工作時，工程人員需要采取多元化的治理手段，強化治理模式的綜合性。此外，一定要充分運用抗滑樁工程、錨固工程、截、排水工程、綠化工程以及擋土墻等治理手段，要針對邊坡的特點，從實際出發，因地制宜，防治結合。要明確重點，并充分考慮當地的場地條件、材料來源、施工手段、施工技術等條件，合理選擇治理措施。

2.3 確保經濟合理

在制定邊坡工程治理方案的過程中，一定要充分考慮邊坡地質條件、周邊環境、施工技術手段等因素，采取因地制宜的措施，制定多種方案，實施綜合治理；并根據治理方案的技術性和經濟性對比分析，確定最終的方案。只有這樣，才能對治理工程的可行性、經濟性以及安全性進行有效的保證。如果在這個過程中，安全性和經濟性出現矛盾，那么應貫徹安全為主的原則，全力維護工程的安全價值。

3. 邊坡主要治理措施

3.1 制定邊坡支護方案

在地質災害治理過程中最重要的任務就是提高邊坡穩定性，防止潛在的滑坡、崩塌等問題出現，因此，技術人員要制定科學的防治措施。在進行正式施工之前，要做好現場實地勘察工作，充分了解邊坡的整體穩定性、工程地質條件、周邊環境及威脅對象等，制定安全、經濟、合理的施工方案，通過采用擋土墻、抗滑樁、格構梁+錨桿（索）、巖石噴錨、主動防護網等支護設施，對邊坡加固。

3.2 治理措施

現階段比較常用的邊坡治理方案有重力式或扶壁式擋土墻、抗滑樁、格構梁、預應力錨桿（索）、巖石錨噴、坡面土骨架、主動防護網等，其適用條件、技術可靠性、工程造價等方面各不相同?，F分述如下：

（1）格構梁+錨桿（索）+截、排水支護方案

對于土質邊坡，坡體巖土層主要為坡殘積的粉質黏土或砂質黏性土，基巖上覆蓋層厚度大于5 m，坡高8～25 m，坡面植被較不發育的情況下適合采用格構梁+錨桿（索）支護方案進行邊坡加固，格構梁尺寸一般300 mm，嵌入土層150 mm，外露250 mm，格構梁間采用噴播植草進行綠化，對整個邊坡的環境美化起到效果。一般山坡匯水面積較大，雨水及地下水對邊坡穩定性影響較大，因此對于邊坡治理工程來說截、排水工程尤為重要，在坡頂設置U型截水溝，坡面縱向設置跌水槽，平臺及坡腳設置排水溝并連接附近的市政排水系統或河流，將邊坡的地表水及地下水排走，保證邊坡的安全。格構梁及錨桿（索）的施工工藝成熟，技術可靠，治理效果好，但工期較長，工程造價高，是邊坡治理的常用手段（圖1、圖2為格構梁+錨桿［索］支護方案的現場施工照片）。

（2）抗滑樁+錨索+擋土墻支護方案

對于長條形、中大型的滑坡來說，滑坡體長度一般大于50m，滑動帶埋深一般大于10 m，對于這種滑坡一般采用抗滑樁+錨索+擋土墻的支護方案，在坡面上分段布置抗滑樁，矩形截面尺寸一般2 m，間距4～8 m，抗滑樁嵌入滑床5 m以上，并在樁頂設置預應力錨索，錨索穿過滑動面入巖3～5 m，坡腳設置樁板式擋土墻；抗滑樁+錨索+擋土墻的支護方案能夠有效增加滑坡的抗滑力，保證邊坡整體的穩定。抗滑樁適用于淺層和中厚層的滑坡，是一種抗滑治理的主要措施，治理效果好，但施工難度較高，且工程造價明顯高于普通的支護手段（圖3、圖4為抗滑樁+錨索+擋土墻支護方案的現場施工照片）。

（3）坡面土骨架+綠化支護方案

對于路塹邊坡，一般坡高5～10m，坡度約35度，這種邊坡適用土骨架+坡面綠化的支護方案，坡面采用“井”字形或拱形土骨架能有效分流排走地表水，并加固坡面巖土體，土骨架間植草綠化也能起到美化環境作用，總體來說施工工藝成熟，施工難度小，治理效果較好，工程造價較低，但對于整體邊坡穩定的加固效果較弱[6] （圖5、圖6為土骨架+綠化支護方案的現場施工照片）。

（4）主、被動防護網支護方案

對于巖質邊坡，坡高10～30 m，坡度一般大于50°，坡體主要為中、微風化巖出露，巖層節理裂隙發育，主要為掉塊、崩塌等現象，對于這種巖質邊坡，削坡較困難，不適合格構梁施工，一般采用坡面掛SNS主動防護網，防止巖體開裂及掉塊，坡腳設置被動防護網，攔截較大型的滾落巖塊。主、被動防護網支護方案施工工藝成熟，工期短，工程造價一般，治理效果較好，但邊坡整體綠化較差，是治理巖質邊坡的一種常用手段（圖7、圖8為主動防護網、被動防護網支護方案的現場施工照片）。

（5）錨噴支護方案

對于陡立的巖質邊坡，坡高一般大于50m，一般施工器械難以到達坡頂，施工較困難，這種時候一般采用錨噴支護方案，對不穩定的巖體采用錨墩+錨桿（索）的支護形式；對于邊坡高度小于25m的坡面可以噴射混凝土加固，混凝土面層厚度不小于100mm，鋼筋網直徑一般8～10mm，間距150mm；錨桿（索）長度應穿過潛在滑裂面3m 以上，間距2～3m。噴錨支護方案施工工藝成熟，工期較短，工程造價較高，但坡面整體噴射混凝土后綠化差，不利于美觀，是處理巖質邊坡及建筑基坑邊坡的常用手段（圖9、圖10為錨噴支護方案的現場施工照片）。

3.3 提高設計及勘察人員的專業技能

在滑坡/崩塌等地質災害治理的過程中，專業技能對治理效率有著重要的影響[7]。這就要求能夠及時分析影響邊坡穩定的因素，但是這項工作相對來說比較復雜，工作量比較大，要求專業技能過硬，通過收集資料及野外調查及勘探工作，掌握邊坡的基本特征、周邊環境條件、滑坡、崩塌的發生機理及發展趨勢、危險對象，制定完善的治理施工方案；同時設計人員和勘察人員之間要經常進行工作交流，具備全局觀念，提前考慮可能會出現的問題，制定防治措施。

在邊坡支護方案設計過程中，一定要充分結合現場地質條件、支護時效，在確保安全可靠前提下，降低成本。一般來說，人工建設的邊坡都是永久性邊坡，如果邊坡失穩破壞，很可能會造成嚴重的后果。因此，在設計過程中，一定要確保施工方案的安全性、可行性，將控制邊坡變形、實時監測等作為施工原則，對邊坡治理方案進行核對、修改和完善。只有這樣才能在邊坡治理中保證邊坡支護的安全性，確保生命財產安全。

4. 邊坡支護案例

以某工程項目邊坡支護設計為例，距邊坡坡腳約4m 存在已有道路及民房，根據邊坡地質條件及周邊環境相對合理的支護方案主要有兩種，方案一為削坡+錨桿（索）+ 格構梁+綠化支護方案，對邊坡體局部陡峭的坡段進行修坡，削去滑坡堆積體，并按坡率1：1分級放坡開挖，在坡面做格構梁骨架，并采用錨桿（索）加固，從而保證了整個坡體的穩定性，然后對格構間進行綠化，保證邊坡的整體穩定與環境的美化，并設置截、排水系統，坡面設置跌水槽兼檢修踏步，保證及時排走邊坡雨水及地表積水；第一種方案施工技術較為成熟，且利于環境，治理后邊坡穩定性高，但也有挖方量較大，工程造價較高等缺點。方案二為削坡+噴砼掛網+錨桿+坡腳擋土墻支護方案，對邊坡整體進行坡面修整削坡，清除坡面雜草等，對坡面做錨噴支護，噴砼面層可以防止局部巖土塊掉落，將邊坡加固成一個整體；坡腳設置擋土墻，護住坡腳，第二種方案存在坡面沒有綠化、施工周期較長的缺點。從實際層面綜合考慮，由于場地臨近道路且坡腳局部出露中風化巖層，所以采用兩種方案相結合，坡腳處采用錨噴支護，邊坡上部采用格構梁+ 錨桿支護（圖11為邊坡支護設計剖面圖，圖12、圖13為現場治理照片）。

采用“修整坡面+格構梁+錨桿+綠化”的護坡方案，坡頂及坡底標高可根據現場實際情況進行調整；錨桿采用直徑28 全長黏結型錨桿，錨桿長度3～12m，孔徑130，入射角度為20°；錨桿采用矩形布置，間距2500×2500（根據地形及坡面灌木可適當調整），錨桿按圖紙長度且滿足入巖要求；由于坡頂標高變化，錨桿排數應從下至上按2.5m間距增設直至坡頂，若坡頂的錨桿長度圖中無顯示，選用此剖面最頂部一排錨桿的長度；坡腳根據建筑物邊線及邊坡實際地形進行削坡，確保支護結構有足夠空間安全施工；邊坡的截、排水溝應進行疏通、修復并定期巡查，確保有效截排水；未盡之處按國家現行的施工質量驗收規范進行施工。

5. 結束語

總而言之，邊坡治理過程中，設計人員及施工人員一定要高度重視邊坡的穩定性以及受威脅對象的問題。在充分掌握邊坡的工程特征、地質條件、水文條件、穩定程度、周邊環境及現場的施工條件后，選擇最經濟、安全合理的治理措施。針對邊坡的特點，不同的坡段采用多種治理手段，像巖層出露段采用防護網或噴錨支護方案，土層較厚坡段采用格構梁+錨桿（索）或放坡+擋土墻方案，因地制宜施工，并在施工過程中實時監測邊坡變形等，對可能會出現的邊坡穩定問題進行及時處理，保證安全。