浅谈边坡稳定性及常用的处理方法万州是一个典型的岭谷山城,多地质灾害,在改变城市面貌的进程中,经常会遇到边坡治理的工程案例。边坡失稳分布广,危害大,往往造成巨大损失。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,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对施工建设具有重要的现实意义。一、产生坡体破坏的原因边坡失稳的原因大致分为以下几种:1)边坡坡度过大2)对地表水没有采取截流或者排除措施,导致土中含水量升高,抗剪强度降低3)坡顶堆载过大4)坡脚被开挖,形成临空5)土坡长期暴露,遭受日晒雨淋二、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。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;做好边坡区的绿化工作等。1.2排除地下水:对于地下水,可疏而不可堵。其主要工程措施有:截水盲沟—用于拦截和旁引滑坡外围的地下水;支撑盲沟—兼具排水和支撑作用;仰斜孔群—用近于水平的钻孔把地下水引出;此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。2、改变坡体几何形态这种措施主要是消减推动滑坡产生区的物质(即减重)和增加阻止滑坡产生区的物质(即反压),通常所谓的砍头压脚;或减缓边坡的总坡度,即通称的削方减载。这种方法是经济有效的防治边坡的措施,技术上简单易行且对边坡体滑坡防治效果好,所以获得了广泛地应用并积累了丰富的经验。特别是对厚度大、主滑段和牵引段滑面较陡的滑坡体,其治理效果更加明显。对其合理应用则需先准确判定主滑、牵引和抗滑段的位置。、3、设置抗滑建筑物3.1抗滑挡墙在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。临时性加固时,也可采用木笼挡墙。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性,更可有效防止坡脚的局部崩坍,以免不断恶化边坡条件。但对于大型滑坡,挡墙由于受到工程量及高度的限制,滑坡体的安全系数往往提高不大。如果在边坡表面修建一些拱形或网形建筑物,或对边坡加以表面砌护,则它们虽不能防止深层滑动,提高滑坡体的整体稳定性,但也能防止表面局部崩落、冲刷,以免进一步恶化滑坡体的工作条件。3.2抗滑桩抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。对一些中、深层滑坡,用抗滑挡墙难以整治的情况下,可以用抗滑桩。抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩,不会因施工破坏其整体稳定。桩身嵌固在滑动面以下的稳固地层内,借以抗衡滑坡体的下滑力,这是整治滑坡比较有效的措施。但是由于其多为悬臂梁式设置,不但受力状态不理想,而且为克服较大的弯矩作用,往往设计的断面较大,配筋率较高,造价也非常高。3.3预应力锚杆预应力锚索单独稳定滑坡是在其中、前部打若干排锚索,锚于滑动面以下稳定地层中,加预应力500~3000kN以上,增加对滑动面的垂直压力从而提高摩阻力和水平抗力,变被动受力为主动抗滑。地面用梁或锚墩作反力装置给滑体施加一个预应力来稳定滑坡,这样能有效地阻止滑坡的移动。锚索工程不开挖滑体,对滑体扰动小,又能机械施工,比抗滑桩工程节省投资约50%,因此应用前景十分广阔。3.4锚索桩锚索与抗滑桩联合形成锚索桩。在抗滑桩顶部加2~4束锚索,增加一个拉力,改变普通抗滑桩的悬臂受力状态,接近简支梁,加预应力使桩由被动受力变为主动受力,因而大大降低了传统桩体的截面、配筋率和埋置深度,可节省工程投资40%~50%,有较明显的技术、经济效益。预应力锚索抗滑桩改变了桩的受力状态,变被动支挡为主动预加,提高了滑坡稳定性。此方案的优点是可以提供较大的锚固力,锚杆充分发挥其全部作用之前不产生移动,故边坡的变形和可能的张裂是最小的,但要配备大型的张拉设备,目施工工艺复杂,成本高昂。3.5普通砂浆锚杆锚固普通砂浆锚杆锚固利用水泥砂浆将锚杆和孔壁牢牢地粘结在一起。该方法的优点是结构简单,适应性强,可适用于各种地层,抗震动性能较好,费用仅为预应力锚固的1/3左右。缺点是强度较低,注浆时易造成空洞,不够密实等缺点。安装后不能及时提供锚固力(锚固力为杆体强度)。复合挡土结构是树根桩技术在边坡工程中的应用,是一种较为新型的抗滑挡土结构,由前后两排树根桩斜锚杆与灌入水泥浆加固后的土体复合构成,用来控制土体的稳定性。该结构可用来代替传统的挡土墙、抗滑桩等用于滑坡防治,与挡土墙、抗滑桩等抗滑结构相比,具有造价低、施工方便、工期短、对土体扰动小等特点,具有一定的经济和社会效益。3.6土锚钉土锚钉是将金属棒、杆、竹等打入原土体或软岩,或将灌浆置入土或软岩中预先钻好的钻孔内,它们和土体共同构成有内聚力的土结构物,以阻止不稳定斜坡的运动或支撑临时挖方边坡。锚钉属被动单元,打入或置入后不再施加拉张应力。土锚杆可用以支撑潜在不稳定斜坡或蠕动斜坡,最适用于密实的颗粒土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。3.7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。3.8格构锚固格构锚固是一种常用的支挡加固措施,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、非常实用的支挡加固措施。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。一般采用注浆法、群桩法、碎石桩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。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。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。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。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。三、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。