浅谈边坡稳定性及常用的处理方法

坡工程结课论文——

浅谈边坡稳定性及常用的处理方法摘要：目前，边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务，对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。论文首先从岩土体变形破坏的机理出发准确分析边坡破坏类型，再者简要分析了影响边坡失稳的因素，并介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法。关键词：边坡岩土体变形机理稳定性分析边坡处理措施前言：我国是一个多地质灾害的国家，在众多的地质灾害中，边坡失稳灾害以其分布广危害大，而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。因此，研究边坡变形破坏的过程，分析其失稳的主要影响因素，对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。1、岩土体变形破坏机理深入理解破坏机理才能准确有效的理解工程中常用的边坡处理方法。岩土体变形破坏机理可分为岩质边坡和土质斜坡。岩质边坡破坏类型可分为：1.1滑移—压致拉裂，即在平缓层体坡中河谷下切或边坡开挖引起的坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生的蠕变滑移。1.2滑移—拉裂，在中缓外层状坡或顺坡向结构面较发育的块状斜坡中，斜坡岩体沿下扶软弱面向坡前滑移动。1.3滑移—弯曲，由于前缘滑移面未临空，使下滑受阻，以致坡脚附近顺层梁承受压应力，使之弯曲变形。此外还会有，弯曲-拉裂和拉裂—剪出的情况。而岩土体变形特点可以归为张裂变形、滑移变形、蠕动变形等。从岩土体最终破坏方式上讲，不外乎崩和滑。高度饱和土坡有事会出现石流破坏。2、边坡稳定性的影响因素边坡在形成的过程中，其内部原有的应力状态发生了变化，引起了应力集中和应力重分布等。为适应这种应力状态的变化，边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏，这是推动边坡演变的内在原因；各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化，这些条件是推动边坡演变的外部因素。2.1地质构造：地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区，往往岩体破碎、沟谷深切，较大规模的崩塌、滑坡极易发生。2.2气候因素：极端的气候条件和全球气候变化构成滑坡发生的主要触发和诱发条件，中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制，夏季多局部强降雨过程；而我国的西北地区，主要受季风气候影响。2.3地下水：处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重力减轻；水流冲刷岩坡，可使坡脚出现临空面，上部岩体失去支撑，导致边坡失稳。2.4边坡形态：边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说，坡高越大，坡度越陡，对稳定性越不利。2.5人类活动：据统计，50%以上的滑坡事件与人类活动有着直接或间接的关系。随着社会经济的发展，自20世纪中期以来，人类活动的力量日益剧增，并表现出逐渐取代自然营力。在土木、水利、交通、矿山等大型土工活动中，由于开挖斜坡、填土、弃土和堆积矿渣等，使边坡中的土体内部应力发生变化，或由于开挖使土体的抗剪强度降低，或因填土增加荷重而增大滑动力等，有些地方出现了缺乏论证的修路、开矿和不合理的切坡、用水及乱砍滥伐植被的现象、对自然环境的改变或破坏等，都成为滑坡事件频频发生的主要因素。3、边坡处置的方法及其特点在建设的过程中建设者们积累和总结了许多方法和经验，为各类边坡的防治的施工提供了因地适宜的方法。边坡治理的工程措施很多，归纳起来分为四类：一是消除或减轻水的危害；二是改变边坡体外形；三是设置抗滑建筑物；四是改善边坡滑动带土石性质。3.1消除或减轻水的危害1.1排除地表水排除地表水是整治边坡不可缺少的辅助措施，而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引边坡外的地表水，避免地表水流入滑坡区；或将边坡范围内的雨水及泉水尽快排除，阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有：边坡体外截水沟；边坡体上地表水排水沟；引泉工程；做好边坡区的绿化或低塑性指数坚硬粉质粘土。由于金属棒、杆锈蚀速度的不确定性，土锚钉主要用于临时结构物。土锚钉系统既有柔韧性又有整体性，故可抗地震荷载。3.3.7加筋土加筋土是在土体中埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度，稳定天然及堆填斜坡，支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙。它优于传统挡墙之处有：①既有粘聚性又有韧性，故能承受大变形；②可使用的填料范围很广；③易于修建；④抗地震荷载；⑤已有多种面板形式，可以建成赏心悦目的结构；⑥比传统挡墙或桩造价低廉。3.3.8格构锚固格构锚固是一种新型支挡加固措施，是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预应力混凝土进行坡面防护，并利用锚杆或锚索固定的一种滑坡综合防护措施，它将整个护坡与柔性支撑有机结合在一起。这种结构的特点是施工时不必开挖扰动边坡，施工安全快速，与植被恢复结合，还可美化环境，特别是钢筋混凝土格构、预应力混凝土格构与预应力锚索的联合应用，变被动抗滑为主动抗滑，充分发挥滑体的自承能力，是一种非常经济、非常有应用前景的支挡加固措施。但目前对格构锚固机理研究不够，因此格构锚固的传力机理、适用范围以及设计理论、设计方法值得进一步研究。3.4改善滑动带土石性质对于软基和由软土构成的边坡，可以采用物理或化学的处理方法，改变土体性质，以提高边坡的稳定性。一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。由于滑坡成因复杂、影响因素多，因此常常需要上述几种方法同时使用、综合治理，方能达到目的。3.4.1注浆及注浆加筋法静压注浆法一般用于排水条件好且阻滑段坡面较平缓的滑体破碎、节理裂隙发育的崩塌堆积体及岩质滑坡，改善深层滑面力学性质，防止在诱发因素作用下产生滑移及处理滑体裂缝。静压注浆前，宜先作堆石固脚压坡，并核算滑坡处于稳定状态后，再施灌。3.4.2旋喷注浆法若干连续壁状固结体，既改善滑带及滑面力学强度，又可减少对滑坡排水通道影响，保持排水畅通。深层搅拦注浆加筋法：用于处治淤泥、淤泥质土及饱和黏性土的滑体、滑带。3.4.3群桩法采用碎石桩、石灰桩等柔性桩或微型桩等小截面群桩处理滑坡，适用于治理滑带土较深厚或滑面和滑移方向不确定的中小型滑坡。3.4.4碎石桩法采用干振或沉管方法形成碎石桩，在砂性土中可挤密加固，适用于治理滑带为土厚层淤泥质土、粉细砂的土质滑坡。3.4.5焙烧法以一定的压力向预先设置在土层中的钻孔内压入灼热的气体或向孔中注入可燃液体或气体进行燃烧，使土体脱水、孔壁附近土体烧结固化，从而提高滑带土力学强度。适于治理滑带土在地下水位以上的非饱和黏性土、湿陷性黄土、加固深度8~10米以内的滑坡。3.4.6离子交换法在滑坡治理工程中，采用石灰、正确酸钙、磷酸铵、氧化铝、氧化钙及其他三价金属阳离子溶液，利用金属阳离子在饱和黏性土中具有扩散效应，在土结构中的迁移速度大于水的渗透性能，将期灌入饱和黏性土滑带中，交换出土中的阳离子，可使饱和黏性土的抗剪强度提高1~2倍。适用于治理滑移阶段的小型滑坡。3.4.7爆破弱层法爆破弱层法（麻面爆破）用爆破弱层稳定边坡是以提高滑面内摩擦角￠为出发点，即用适当的爆破方法河药量，使滑面经松动爆破而破碎，借助于破碎的岩石内摩擦角大的原理来稳定边坡。四、结语边坡的防治，首先要根据边坡的水文工程地质特点，分析影响边坡变形破坏的因素，抓住重点，因地制宜，综合考虑，制定出切合实际的防治设计方案，同时严格掌握科学合理的施工方法，才能达到彻底根治病害边坡的目的，为工程的顺利进行和构造物的安全运行提供可靠的保障。参考文献[1]彭小云，张婷，秦龙.高陡边坡稳定性的影响因素分析[J].高陡边坡稳定性的影响因素分析.2002.[2]赵明阶，何光春等.边坡