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高陡边坡地质灾害治理工程实践分析

2023-11-08 139 上传者：管理员

摘要：地质灾害主要是由于岩土层异常变化而导致的，一旦其发生不规则变化就会对边坡产生影响，导致边坡的稳定性受到影响，因此在治理地质灾害的过程中，必须加强对边坡稳定性架构的重视。本文结合具体工程案例，对影响边坡稳定性的因素以及岩土施工技术在地质灾害工程中的要点，展开了详细的分析，仅供业内人士参考。

关键词：
地质灾害
岩土施工
工程建设
滑坡
边坡治理
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在工程建设和岩土施工过程中，地质灾害尤其是滑坡问题时有发生，这主要是由于边坡的稳定性受到了岩土层变化的影响，因此，提高边坡的稳定性对预防滑坡问题至关重要。随着科学技术的不断发展，我国岩土施工技术也在不断地改进中，岩土施工技术的合理运用，对有效治理地质灾害起决定性作用，要求相关技术人员必须认识到科学合理应用其施工技术的重要意义，以此推动我国地质灾害治理技术的不断进步。

1、工程概况

以甘肃临夏盆地为例，其近年来地质灾害频发，并形成了老滑坡群，对周围的建筑物以及居民生活产生了重要影响。在本文研究目标地区范围内，共有多个滑坡区域。主要不稳定斜坡规模为：第一滑坡区有三处异常斜坡，最大宽度与高度分别是195 m、10.5 m；第二滑坡区有两处不稳定斜坡，最大宽度是40 m，高度在10～10.5 m之间；第三滑坡区同样有两处问题点，宽度分别是150 m与190 m，高度则各自在9～10.5 m与7～10.5 m；第四滑坡区仅有一处不稳定斜坡，宽度为160 m，高度是12.3～17.6 m。其中较为严重的滑坡区域的形成主要原因为，不科学、不合理的人工削坡建房以及后壁导致上庵沟形成了不稳定边坡。该边坡一到雨季就会产生坍塌变形。曾经由于雨量较大，致使该边坡的中间部分陡坎顶部开裂，形成了一处较长的裂缝。并且该边坡南部部分坡体也曾突然坍塌，形成了坍塌体。为治理该斜坡产生的危害，避免灾情再次扩散，当地选择公开招标的方式，正式开展对该地质灾害的治理，本文结合该工程中的治理要点对其治理技术展开详细的探究[1]。该地区高陡边坡地质灾害治理项目的拟施工区域岩土体与工程地质特点为：脚坡部分为挡土墙，地基层主要是冲洪积粉土；坡面是削坡减载，以冲洪积粉土以及粉质黏土为主；坡顶处分布截排水工程，同样是冲洪积粉土为主。

此地质灾害治理项目的岩土施工治理方案设计主要分成两个部分：

第一部分，针对一处不稳定斜坡的高陡坡面，坡顶以及坡脚处都有居民，同时顶部由于地表水长期冲刷，出现冲蚀问题。而且陡坡表面也形成很多垂直裂缝，并在坡体中上部发生垮塌变形。对于此处高陡坡面，治理设计是：坡脚用挡土墙支撑，坡面部分采用锚杆框架与护面墙，坡顶建设截排水工程。

第二部分，有一处高陡斜坡在治理期间曾发生过小型的滑坡灾害，对坡脚处建筑造成严重损伤，整体来看，滑坡后壁以及侧壁都存在不稳定的问题，亟须重新治理。其治理方案设计是：坡脚借助挡墙支挡，墙体后的坡脚土方进行回填反压，坡体上部分建设锚杆框架，坡顶同样设置截排水工程。下面简单介绍两项关键施工部分的设计内容：锚杆，本治理工程中主要是全黏结型的锚杆；坡面整理，项目中主要待治理的两处灾害点，设计坡比按照实际情况，略有差异。

2、不同工况下施工工序

2.1斜坡具有坡面陡直、高度差距大、临空条件较好的特点

针对这种斜坡特点，可采取的施工工序为：在斜坡坡脚处连续布置重力挡土墙，墙体的浇筑材料为C25素混凝土。墙身以上坡面应采取削坡的形式进行修整，在完成削坡工程后，利用锚索架对其开展防护，框架竖梁与横梁之间要保持一定的间隔，布置四排锚索，采取由上到下的施工工序。框架内部结构要需采用三维网。不稳定斜坡的坡顶需铺设素混凝土，坡断面的形状是凹槽状，保持一定的深度。

2.2斜坡具有坡面中等，临空条件优越的特点

对于该类斜坡工况，主要能运用的施工工序是：

(1）坡脚挡土墙：在坡脚部设挡土墙，若斜坡中部受到了严重的挤压变形，可以采用铺设挡土墙的方式，对其进行治理，在斜坡的坡脚南部，铺设重力式挡土墙。在该斜坡的北部应铺设挡土墙，具体长度要结合工程实际情况，挡土墙所铺设材料均为C25素混凝土。完成南北两部分的挡土墙浇筑后，需对坡面窑洞展开封堵，窑洞口的封堵材料应为红砖。将挡土墙墙顶上部坡面开展削坡工程，合理控制削坡以及斜坡的坡比数值。

(2）锚索框架：设置锚索框架主要是为了防护重力式挡土墙，其框架的竖梁与横梁之间要保持一定的距离，并设置3～4排锚杆。

(3）在坡脚处修建矩形排水渠[2]。

2.3斜坡具有坡面直立，坡顶房屋密集的特点

鉴于此种斜坡工况不能使用削坡处理方法，可以采用下述施工工序：

(1）锚索肋板墙：施工人员可结合斜坡的地形与推力变化，在斜坡的西侧铺设锚索肋板墙，墙后需回填，背坡和胸坡的比例为0.15∶1，肋板墙的竖肋水平保持一定距离，在肋板墙的中间铺设一层板墙，并布设多排锚索，采取由下打到上的施工工序。

(2）重力式挡土墙：在斜坡西部布设墙体、挡土墙，南北两侧铺设重力式挡土墙，这样可以预防斜坡土地受外部作用力影响而导致失稳变形。

3、主要分项工程治理

3.1土方回填

在进行土方回填工程时，要在回填前，提前将基土表层的杂物进行清理，若滑坡所在区域居民较多，需要对其坡面的杂物进行清理，必须在清理完毕后才允许进行填方，填方基底可采用积土或农耕土。填筑黏性土对其含水量的要求高，相关技术人员必须在填充前对其含水量进行检查，若含水量过高，需要进行晾晒，含水量过低，可以洒适量水或增加压实次数增加黏土的含水量。之后对回填土展开夯实和分层摊铺操作，其中具体压实次数需要根据机械设备、土质等情况有针对性地确定。正常情况下，铺土厚度应不超过机械压实作业的深度，相应压实次数如表1所示。目前，运用比较广泛的压实方法为：

(1）碾压法。主要借助机械滚轮产生的力展开压实作业，包括：平碾，将内燃机作为动力的一种自行式压路机；羊足碾，压力较大，比较适用于黏性土壤，避免运用于砂性土壤。

(2）夯实法。此种方法主要借助夯锤展开作业，通过自由下落的方式完成压实任务，提升颗粒之间的紧实度，比较适用于碎石类填土、黏性土等。

(3）振动压实法。具体操作方法为：提前将机械放置于土层上，之后在力的作用下，改变土粒的状态，使其具有密实性特点。

表1填方土壤压实次数

另外，处于填方阶段时，需要提前留有一定的坡度，以此提高填方的稳定性，而坡度则应参考填方土质情况。实际施工过程中，需要从最低处展开作业，遵守由下而上的原则，若底层运用耕土，应先进行夯实作业。此外，运用压路机展开填方压实作业过程中，应保证机械进行低效率运转，反复多次进行压实，从两边逐渐向中间推进，对于一些机械操作困难的压实区域，可以通过人工或者小型机械的方式。为了保证压实工作顺利开展，需要在施工准备阶段对机械设备进行系统化检查，确保其处于安全运行状态，并要求操作人员将机械运转状态调节成低速率。针对施工现场排水问题，可以运用明沟排水法，根据施工现场实际情况，针对性布置排水沟，将水井与排水沟相连接，之后运用水泵将存水清理干净。也可采用深沟排水法，若施工场地较大、存水量多，为了降低对后期施工的影响，可以开挖深沟，促使存水能够自动流入集水井，再运用水泵排出。

3.2削坡修整

削坡技术对治理边坡的最大作用就是提高斜坡的平整度，通过人工开挖的方式，自上到下进行修整。

根据不稳定斜坡的坡面发育状况以及地质情况等数据，可以对其坡脚部位挡土墙上方斜坡展开削坡工程。在削方工程正式开工前，施工人员必须在施工现场每隔10 m检测断面，检测完成后，结合实际断面状况按施工标准进行削方。并根据设计图纸对平台高程、宽度以及放坡率展开放线，放线流程应依据自上而下的顺序展开[3]。处于测量放线阶段时，应根据外形参数等，准确计算测量基准线的位置，之后遵守相关要求和原则，科学化布置基准线。同时，展开削坡施工过程中，应重视削坡的测量工作，做好前期准备工作。具体而言，需要委派技术人员利用现代化仪器设备，系统化测量边坡的横断面和纵断面，之后由监理单位展开复核，只有通过审核才能开展后续作业。整个削坡过程中，要求施工人员应仔细研究施工图纸，严格按照图纸内容进行施工，反复多次测量放坡的坡度，避免出现超削情况，否则，将增加工程任务量，延长作业时间。削坡结束之后，应保证整个坡面顺直、平整，达到预期作业效果。

3.3锚固

在进行钻进的过程中，相关施工人员必须对每个孔中的地层变化以及钻进情况等进行详细记录，一旦出现缩孔塌孔等不利于继续钻进的情况时，应立即停止钻进，及时对缩孔塌孔展开灌浆固壁，等水泥砂浆凝固后，再次进行扫孔，并重新钻进。此外，钻孔位置、深度、尺寸以及斜度都必须与施工标准相一致，施工人员在进行钻孔前，先要清理斜坡表面的松散物质，以确保钻孔精确且稳定。本项目中，注浆泥砂的材质应选用M30材质的水泥浆砂。确定布孔位置后，再开展打孔。需要注意两点，一是打孔的位置必须与坡面垂直，二是控制孔深、孔径，时刻关注斜坡变形和位移情况，在发现异常的第一时间停止施工，酌情采取相应的处理措施，避免斜坡稳定性受到影响。完成打孔工作后，要对风钻孔进行清理，一旦发现存在钻孔内流的现象，可用注浆封堵的方式对地下水进行封堵。此外，其钻孔深度不得小于标准深度，实际孔深必须高于锚杆标准长度至少0.5 m。钻孔结束后，应采用高风压，彻底将钻孔内部的疏松土体清除，避免水泥浆砂以及固壁黏土强度下降，孔内严禁使用高压水清除松土。结合斜坡工程的具体情况，对锚固段的具体长度以及锚头的长度进行合理地截取，锚索框架的顶部应在该不稳定斜坡的坡顶处1.5～2.8 m以下，其最底部的锚索杆必须与地面相距至少1.5 m的距离。

在边坡治理的施工过程中，可以将锚杆进行展开置入，置入锚杆的主要目的是将其周边土体和锚杆进行连锁，以此形成拉力，提升边坡的稳定性。按照项目设计，锚杆选择全黏结型，结合地形特点选择6 m、8 m、10 m三种规格，并且结合斜坡工况情况，确认锚杆安设角度是20°。同时按照不稳定斜坡实际条件，确认锚固长度分别要达到5 m以上、6 m以上两种，而预先选择的三种锚杆尺寸中，6 m与8 m两种是比较符合要求的。锚杆的安放对治理斜坡工程至关重要，其在安放前，应仔细检查锚杆的质量，确保杆组的整体质量与设计要求一致，在安放时，要确保锚杆的水平间距与竖直间距，避免出现杆体扭曲的不良现象。锚杆与注浆管可结合工程实际情况一同放入钻孔中。安放锚杆时应注意置入的速度以及方式，若斜坡的坡体位置较为独特，在进行锚杆安放时可采用机器与人工相结合的模式。在投放锚杆时，严禁前后晃动、反复扭转，避免锚杆卡阻，无法顺利安装。

除此之外，锚索的张拉长度也是锚固工程应重点关注的环节。在进行锚头切割时可以使用冷切割的模式，锚具以外的保留长度应有所控制，锚索的张拉流程必须严格按照施工程序进行，其主要分为六轮张拉[4]，如表2所示。

表2锚索张拉六轮流程

3.4治理效果

本文讨论的高陡边坡治理项目，经过一系列的施工整治后，工程治理成效比较明显：一是减灾效果。经过综合治理后，基本上解决了该地高陡斜坡带来的安全隐患。二是环境效果。通过本工程治理施工后，边坡整体结构与表面绿化都得以改善，优化了本地生活环境。

4、结语

综上所述，偶发性地质灾害的发生较难避免，但可以通过地质灾害的治理工程，预防地质灾害发生并将灾害事故产生影响降到最小，在防治边坡的过程中岩土施工技术具有十分重要的作用。因此，相关施工单位应不断完善治理体系，提升治理能力，以此确保治理成效，保障人民群众的生命和财产安全。

参考文献:

[1]杨作青.地质灾害工程中边坡稳定性及滑坡治理措施[J]四川水泥,2021(1):93-94.

[2]李江,赵泽龙.矿山工程中地质灾害及边坡滑坡治理方法策略分析[J].北京:世界有色金属,2020(22):200-201.

[3]毛晓光,王红梅地质灾害工程中边坡稳定及滑坡治理分析[J]深圳:住宅与房地产,2020(18):283-284.

[4]甘星星,隆延.边坡支护工程在矿山地质灾害治理施工中的应朋[J].北京:中国金属通报,2021(12):45-46.

文章来源:白杰.高陡边坡地质灾害治理工程实践分析[J].江西煤炭科技,2023(04):136-138+145.