邊坡失穩(wěn)的原因及防御措施

鄭世顯 劉澤文

摘 要：邊坡失穩(wěn)造成的影響很大，帶來(lái)巨大的損失，所以邊坡穩(wěn)定性是土木工程實(shí)踐活動(dòng)必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。造成邊坡失穩(wěn)的原因有很多方面，穩(wěn)定性分析方法也各不相同，得出的結(jié)論也存在偏差。本文分析了邊坡失穩(wěn)的原理和發(fā)生的主要因素，提出了邊坡失穩(wěn)的防御措施以及治理方法。通過(guò)全面地分析邊坡失穩(wěn)的特點(diǎn)及發(fā)生原因，以尋求最有效的邊坡穩(wěn)定治理方法。

關(guān)鍵詞：邊坡穩(wěn)定；失穩(wěn)原因；預(yù)防措施

一、邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象

我國(guó)地形復(fù)雜，由于地質(zhì)構(gòu)造會(huì)出現(xiàn)持續(xù)的運(yùn)動(dòng)，從而使得地質(zhì)體有不同程度的褶皺或斷裂問(wèn)題存在，由各個(gè)方向上的構(gòu)造線所形成的切割作業(yè)從而有明顯的破碎嗲存在，使得巖石風(fēng)化問(wèn)題加劇，局部地區(qū)有斷層泥或者是軟弱夾層存在。邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象主要有自然邊坡失穩(wěn)和人工邊坡失穩(wěn)，毋庸置疑的是，兩類邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象都會(huì)對(duì)我國(guó)人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。

二、引起邊坡失穩(wěn)的主要因素

1. 自然因素。水是能夠直接影響邊坡穩(wěn)定的重要因素之一。首先，地下水的靜水壓力一方面降低了滑面上的有效法向應(yīng)力，從而降低了滑面的抗滑力，另一方面切割面中的靜水壓力又增加了滑坡土體的下滑力，從而加劇邊坡失穩(wěn)，當(dāng)土坡中存在與滑動(dòng)方向一致的滲透力時(shí)，對(duì)土坡穩(wěn)定不利。其次，我國(guó)氣候多樣，多數(shù)地區(qū)雨水充足，部分季節(jié)有些地區(qū)還面臨洪澇的困擾。大量的水對(duì)土體進(jìn)行沖刷，不僅改變了土體的一些物理性質(zhì)，而且大量的地表水還會(huì)對(duì)前一點(diǎn)說(shuō)到的地下水產(chǎn)生直接影響，增加地下水的壓力，從而對(duì)土體內(nèi)部的力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接的改變，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。提及洪澇這個(gè)現(xiàn)象，顯然暴雨、凍雨、冰雹、暴雪等惡劣天氣都會(huì)對(duì)邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生極大的影響。此外，地震也會(huì)影響邊坡的穩(wěn)定，地震作用是直接作用，地震產(chǎn)生的力直接作用于巖體或土體上。在部分地區(qū)，強(qiáng)烈的地震使得土體的強(qiáng)度降低，土體內(nèi)部力的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生改變，土體維持不了強(qiáng)震之前的結(jié)構(gòu)，就會(huì)發(fā)生邊坡失穩(wěn)甚至更嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。

2. 人為作用。在土木工程建設(shè)施工中，土方開(kāi)挖的第一步在于如何在開(kāi)挖過(guò)程中保證邊坡的穩(wěn)定性，避免發(fā)生滑坡或塌方。但局限于場(chǎng)地或者地形的影響，部分地方會(huì)在坡頂臨時(shí)堆物、停放行車、堆放設(shè)備等，這些不當(dāng)行為都會(huì)導(dǎo)致土體內(nèi)部的剪應(yīng)力不斷增大從而導(dǎo)致失穩(wěn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地鐵和高層建筑越來(lái)越多，基坑開(kāi)挖過(guò)深或填土增加過(guò)大的荷載也會(huì)導(dǎo)致土體的強(qiáng)度降低從而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。在另一些工程，如水利、交通、采礦等工程中，鐵路的鋪設(shè)對(duì)邊坡的影響、水壩和礦山等的建設(shè)都會(huì)使土體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，或者其他形式對(duì)土體產(chǎn)生直接力的作用，從而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。

三、預(yù)防措施

一是在原始地貌開(kāi)發(fā)，選線、選址務(wù)必加強(qiáng)地質(zhì)工作，避免斷層帶等容易發(fā)生地震、滑坡等重大自然災(zāi)害的地段，確保所選的地方符合施工的基本要求。

二是基坑開(kāi)挖、基礎(chǔ)工程施工、土方回填應(yīng)連續(xù)有序進(jìn)行，避免不必要的暫停施工。

三是避免工程開(kāi)始時(shí)對(duì)土體施加過(guò)大的荷載，避免一些不當(dāng)行為對(duì)土體產(chǎn)生影響，如坡頂堆物，基坑開(kāi)挖過(guò)深等。

四是在易發(fā)生流沙區(qū)域和軟土地區(qū)開(kāi)挖基坑時(shí)，必須事先做好地面排水和降低地下水位的工作，地下水位應(yīng)降低至基底標(biāo)高0.5m～1.0m以下后，方可開(kāi)挖。

五是加強(qiáng)邊坡位移監(jiān)測(cè)，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍，增加監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，建立長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)制度，通過(guò)監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解平臺(tái)及周邊圍巖的水平和垂直位移變化情況。

六是增添邊坡支護(hù)辦法，如擋土墻、護(hù)面墻（窗孔式和實(shí)體式、肋拱式）、框格錨桿和框格錨索，人字骨架護(hù)坡，植草種樹(shù)或鋪草皮等。

四、治理方法

在土木工程建設(shè)時(shí)基坑邊坡發(fā)生坍塌后，首先第一步應(yīng)先確定坍塌的邊坡是否還存在危險(xiǎn)，確定沒(méi)有危險(xiǎn)后再清除塌落的土方，還需要分析造成塌方的原因準(zhǔn)確找出問(wèn)題所在，設(shè)計(jì)針對(duì)處理方案，通過(guò)改緩邊坡坡度、卸除坡頂荷載或?qū)ν疗逻M(jìn)行支護(hù)等提高邊坡的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

王麗麗，降雨型滑坡地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)中的特征處理方法[D].杭州：浙江大學(xué)，2016.

基金項(xiàng)目：江西科技學(xué)院創(chuàng)新班經(jīng)費(fèi)2015本土木5班。

作者簡(jiǎn)介：鄭世顯（1996— ），海南?？谌?，江西科技學(xué)院學(xué)生；劉澤文（1997— ），遼寧營(yíng)口人，江西科技學(xué)院學(xué)生。