淺論特殊條件下邊坡綜合防護(hù)治理技術(shù)

張宏權(quán)

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三〇六大隊(duì)，湖南 衡陽 421000）

對(duì)于特殊條件下邊坡穩(wěn)定性分析，不僅需要對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及變形性能進(jìn)行分析，同時(shí)還需要加強(qiáng)邊坡加固技術(shù)研究，合理選用加固技術(shù)，提升邊坡穩(wěn)定性。因此，對(duì)邊坡綜合防護(hù)治理技術(shù)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

1 邊坡地質(zhì)破壞類型及原因分析

邊坡穩(wěn)定性降低的原因有很多種，具體包括殘積土在水的作用下發(fā)生軟化、殘積土構(gòu)造產(chǎn)生裂縫等等。有些邊坡的土質(zhì)結(jié)構(gòu)比較均勻，或者裂隙發(fā)育比較小，這類邊坡的破壞形式主要為滑移，另外，有些邊坡的土質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻性比較差，或者裂隙發(fā)育規(guī)模比較大，則這類邊坡的破壞形式主要為崩塌。綜合考慮殘積土邊坡的破壞機(jī)理。

1.1 滑移破壞型

1.1.1 軟化滑移型

軟化滑移如上述圖中（a）所示，這類邊坡一般位于地勢(shì)比較低的地段，區(qū)域地下水埋深比較淺，另外，邊坡上覆土主要為沖擊層，在與殘積土緊密貼合的土層中，主要為透水性和富水性比較強(qiáng)的中粗砂。在部分裂隙中，含有大量的細(xì)小顆粒，在地下水壓力的影響下，細(xì)小顆粒會(huì)隨著水流貫通，導(dǎo)致孔隙逐漸擴(kuò)大，水體流動(dòng)速度加快，這樣就會(huì)對(duì)邊坡地質(zhì)造成滲流破壞，最終導(dǎo)致整個(gè)坡體發(fā)生滑移破壞。

1.1.2 滑移拉裂型

滑移拉裂型如圖1中的（b）所示，這類破壞類型主要發(fā)生的丘陵地區(qū)，地下水主要賦存在殘積土層中，并且上覆土為坡積層，坡積層的透水性比較差，土質(zhì)中的含水率比較低，因此土體力學(xué)性能良好。在邊坡開挖施工過程中，在對(duì)地下水位以上的土體進(jìn)行開挖施工時(shí)，邊坡依然表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，但是，在進(jìn)行地下水位以下部分開挖施工中，由于受到地下水的影響，坡面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生移動(dòng)，隨著地下水的不斷增加，土體的滑移范圍也會(huì)逐漸擴(kuò)大，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的滑移破壞。

1.2 崩塌破壞型

崩塌破壞型主要發(fā)生在地勢(shì)較高的山區(qū)中，山區(qū)環(huán)境中，地下水埋深比較大，在進(jìn)行邊坡開挖施工中，在一定深度范圍內(nèi)，可能不能確定地下水，上覆土層主要為坡積層，土體的含水率比較低，因此具有良好的力學(xué)性能。這類邊坡具有較強(qiáng)的抗剪強(qiáng)度，在坡體開挖施工中，隨著開挖時(shí)間的推移，坡體裂隙逐漸擴(kuò)大并且形成貫通，最終導(dǎo)致楔形體崩塌。對(duì)于崩塌破壞型，又可被分為楔形體崩塌型以及沖刷崩塌型兩種，如圖1所示。

圖1 崩塌破壞型

1.2.1 楔形體崩塌型

楔形體崩塌型如圖2中（a）所示，這類邊坡的殘積土裂隙發(fā)育，在邊坡開挖施工前，各個(gè)土體發(fā)生相互作用，處于靜力平衡狀態(tài)，但是，在進(jìn)行邊坡開挖施工后，即可形成凌空面，此時(shí)，隨著應(yīng)力的釋放，殘積土中的裂隙逐漸張開，與此同時(shí)，地表水深入，導(dǎo)致裂隙中充填物膨脹，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸降低，容易造成崩塌事故。

1.2.2 沖刷崩塌型

沖刷崩塌型如圖2中（b）所示，這類邊坡的地下水位深度較大，在邊坡開挖施工中，裂隙逐漸張開，在降雨季節(jié)，地表水即可隨著裂隙逐漸深入，導(dǎo)致裂隙兩邊土體發(fā)生軟化。如果細(xì)小顆粒受到地下水沖刷，則會(huì)逐漸形成沖溝，最終造成向內(nèi)凹陷的土洞，在土洞擴(kuò)大過程中，上下土體崩塌。

2 工程概況

在某建設(shè)場(chǎng)地中，有2段邊坡。兩個(gè)邊坡均為土質(zhì)邊坡，其中，邊坡1和邊坡2的高差分別為73m、52.5m，另外，坡腳長(zhǎng)分別為466m和272m。山地剝蝕殘丘地貌，建設(shè)項(xiàng)目分布在坡腳區(qū)域。該邊坡的水文條件比較簡(jiǎn)單，場(chǎng)地周邊無水庫或者大型河流，地下水補(bǔ)給為大氣降水。通過對(duì)邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘查，該邊坡的砂質(zhì)黏性巖土物理學(xué)性能如表1所示。

表1 各層物理力學(xué)參數(shù)表

3 邊坡穩(wěn)定性分析

邊坡1從上而下的放坡高度分別為10m、10m、10m、13m、20m，坡率分別為1：1、1：1.2、1：1.3、1：1.4和1：1.5，各個(gè)坡度的臺(tái)階寬度均為3m。另外，邊坡2從上而下的放坡高度分別為15m、10m、10m、17.5m，坡率分別為1：1、1：1、1：1和1：1.66，各個(gè)坡度的臺(tái)階寬度均為3m。

對(duì)于邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fst，選擇高差最大的兩個(gè)剖面圖，并采用理正邊坡綜合治理軟件，對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算分析。

根據(jù)軟件分析，邊坡1的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較差，另外，邊坡2的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較好，對(duì)于邊坡1，要求采用支護(hù)加固治理方案。

4 邊坡綜合防護(hù)治理措施

4.1 支護(hù)加固與生態(tài)防護(hù)相結(jié)合

4.1.1 支護(hù)加固

在邊坡格構(gòu)梁加固施工中，可采用鋼筋混凝土或者預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土對(duì)邊坡進(jìn)行加固防護(hù)施工，另外，采用錨桿或者錨索進(jìn)行固定處理。這一施工方式的加固效果良好，并且美觀經(jīng)濟(jì)。對(duì)于該項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地邊坡1，可應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)框架梁進(jìn)行加固施工，對(duì)于錨索材料，采用鋼絞線7Φs15.24mm，每一孔的錨索數(shù)量在4束～6束之間，另外，錨孔直徑在Φ200mm～250mm之間。另外，在各個(gè)格構(gòu)框格中，都需要噴薄植草，營(yíng)造良好的邊坡綠化效果。

4.1.2 生態(tài)防護(hù)

在對(duì)該邊坡坡面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)發(fā)現(xiàn)，砂質(zhì)黏性土水毀問題比較嚴(yán)重，在雨水沖刷作用下，會(huì)對(duì)邊坡造成嚴(yán)重破壞。對(duì)此，在邊坡加固施工中，可采用生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施，并合理設(shè)置排水系統(tǒng)。在該建設(shè)場(chǎng)地邊坡1中，對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)掛網(wǎng)施工，并噴薄植草，另外，在兩個(gè)邊坡的最上坡面上，需要采用碟型膠結(jié)菱形框格護(hù)坡加固施工方式。需要注意，砂質(zhì)黏性土的粘聚力比較低，綜合考慮施工技術(shù)條件，選用碟型膠結(jié)菱形框格護(hù)坡。

4.2 局部與整體排水相結(jié)合

積水沖刷邊坡，另外，在坡頂位置有裸露平臺(tái)，該邊坡土體主要為砂質(zhì)黏性土，在地下水因素的影響下，會(huì)對(duì)邊坡造成嚴(yán)重的沖刷作用，如果不能結(jié)合實(shí)際情況采用有效的邊坡加固施工技術(shù)，則會(huì)造成坡體產(chǎn)生深溝，導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低。在該邊坡加固處理中，在邊坡坡頂位置可設(shè)置硬化地面，同時(shí)，還需要清除地表的松散土體，并應(yīng)用強(qiáng)噴混凝土對(duì)地表進(jìn)行硬化加固施工，對(duì)坡頂土體起到加固防護(hù)作用。

5 結(jié)語

綜上所述，本文主要結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)特殊條件下邊坡的穩(wěn)定性以及綜合防治策略進(jìn)行了詳細(xì)探究。根據(jù)本文分析可見，邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，土體中粗粒含量比較高，土體水穩(wěn)定性較差，在雨水沖刷作用下，會(huì)造成坡面沖蝕。在本文所述案例中，邊坡1的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較差，可采用預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)框架梁加固施工技術(shù)，另外，在梁框格內(nèi)，可采用防護(hù)掛網(wǎng)結(jié)合噴薄植草的生態(tài)護(hù)坡施工方式。另外，邊坡2的總體穩(wěn)定性比較強(qiáng)，對(duì)此，可采用碟型膠結(jié)菱形框格加固施工方式，避免框格交點(diǎn)粘結(jié)力交叉的問題。由此可見，邊坡加固施工技術(shù)有很多種，在具體的邊坡加固施工中，可將工程防護(hù)措施與生態(tài)防護(hù)措施進(jìn)行有效結(jié)合，并綜合靠譜邊坡排水性能，進(jìn)而達(dá)到良好的邊坡加固效果。