周 恒
廣東省地質(zhì)局第十地質(zhì)大隊(duì) 廣東 中山 528427
了解邊坡穩(wěn)定性的影響因素和采取相應(yīng)的防護(hù)措施對保障工程的安全和穩(wěn)定性至關(guān)重要。本文闡述了邊坡穩(wěn)定性的重要性、邊坡穩(wěn)定性的影響因素,以及邊坡穩(wěn)定性的防護(hù)措施,以供相關(guān)研究工作人員參考。通過合理設(shè)計(jì)和施工,采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,可以有效預(yù)防邊坡的滑動和破壞。
邊坡穩(wěn)定性的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面;1.人身安全。邊坡穩(wěn)定性的失控可能導(dǎo)致坡體滑坡、崩塌等災(zāi)害,威脅著附近居民和過往車輛的安全。因此,研究和維護(hù)邊坡的穩(wěn)定性,是確保人身安全的重要因素。2.建筑安全。邊坡穩(wěn)定性的問題也可能對附近建筑物的安全造成威脅。當(dāng)邊坡發(fā)生滑坡或崩塌地質(zhì)災(zāi)害時(shí),可能對建筑物的基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)造成破壞,導(dǎo)致建筑物倒塌或損壞。3.公共設(shè)施保護(hù)。邊坡穩(wěn)定性的失控導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生對附近的公共設(shè)施,如道路、橋梁、電力線路等造成損壞,從而影響交通運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行。4.環(huán)境保護(hù)。邊坡穩(wěn)定性的問題也會導(dǎo)致土壤侵蝕和水土流失等環(huán)境問題。邊坡的滑坡和崩塌等災(zāi)害會導(dǎo)致大量土壤和植被的流失,對附近的生態(tài)環(huán)境造成破壞。因此,確保邊坡的穩(wěn)定性和采取相應(yīng)的防護(hù)措施,不僅關(guān)乎個(gè)體的安全和生活,也關(guān)乎社會的穩(wěn)定和環(huán)境的保護(hù)[1]。
包括巖性、構(gòu)造、巖層堅(jiān)硬程度等。不同種類的巖石有不同的穩(wěn)定性,而構(gòu)造對地層的變形會影響坡體的穩(wěn)定性。例如:勘查區(qū)位于清遠(yuǎn)市連山壯族瑤族自治縣吉田鎮(zhèn)夜明珠山莊北西側(cè),該區(qū)屬于剝蝕殘丘地貌。山坡最高海拔為300.56m,自然坡度在10~30°之間。勘查發(fā)現(xiàn),該區(qū)坡表植被發(fā)育,覆蓋率較高,主要有草本、灌木、毛竹及高大喬木。坡腳削坡建房形成人工陡坡,最大高度約22m,坡寬約82m,局部坡度達(dá)70~80°,呈陡坡。過去年份發(fā)生的崩塌導(dǎo)致坡面呈凹型、階型,微地貌屬陡坡。坡腳已采用約3.8m高的漿砌塊石擋墻支護(hù),削坡面整體裸露,有兩處小型土質(zhì)崩塌。綜合評定,該區(qū)地形地貌條件中等。根據(jù)勘查情況分析,該區(qū)的地質(zhì)條件受到巖性、構(gòu)造、巖層堅(jiān)硬程度等因素的影響。不同種類的巖石具有不同的穩(wěn)定性,而地層的構(gòu)造變形也會影響坡體的穩(wěn)定性。因此,在進(jìn)行崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程時(shí),需要充分考慮這些因素,并采取相應(yīng)的措施,以提高邊坡的穩(wěn)定性和防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
根據(jù)地質(zhì)條件的影響,坡度的大小和坡高的高低會對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。一般來說,坡度越陡,坡高越高,邊坡的穩(wěn)定性越差。在勘查區(qū)的情況中,整體坡度較大,且局部坡度非常陡峭,因此邊坡的穩(wěn)定性可能較差。此外,人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響也中等程度,可能會進(jìn)一步影響邊坡的穩(wěn)定性。在進(jìn)行崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程時(shí),需要特別關(guān)注邊坡的穩(wěn)定性問題,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行治理,以確保邊坡的安全穩(wěn)定。
邊坡的剖面形狀對其穩(wěn)定性有重要影響。凹型邊坡的剖面形狀向內(nèi)凹陷,容易受到水的侵蝕和積聚,導(dǎo)致邊坡松散和坍塌的風(fēng)險(xiǎn)增加。因此,在凹型邊坡的處理中,需要采取防水措施,如設(shè)置排水系統(tǒng),以減少水分對邊坡的影響。相反,凸型邊坡的剖面形狀向外凸起,容易發(fā)生滑坡的風(fēng)險(xiǎn)較大。凸型邊坡的土體容易受到自然力和人為因素的影響,如地震、降雨等,導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。在處理凸型邊坡時(shí),需要采取加固措施,如設(shè)置擋墻、加固土體等,以增加邊坡的穩(wěn)定性。等寬削坡是指邊坡剖面形狀相對平緩,坡面平整,邊坡的寬度保持一致。這種剖面形狀有利于減少坡面水流速度和侵蝕力,提高邊坡的穩(wěn)定性。在等寬削坡的處理中,要注意合理設(shè)計(jì)邊坡的寬度和坡度,以確保邊坡的穩(wěn)定和安全[2]。因此,在進(jìn)行邊坡工程設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)不同剖面形狀的特點(diǎn),采取相應(yīng)的處理措施,以確保邊坡的穩(wěn)定性和安全。
水的存在對邊坡穩(wěn)定性至關(guān)重要。水的滲透、蓄積和排泄會改變邊坡土體的物理性質(zhì),從而影響邊坡的穩(wěn)定性,可能導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。以清遠(yuǎn)市連山壯族瑤族自治縣吉田鎮(zhèn)夜明珠山莊北西側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程為例,勘查結(jié)果顯示同巖土層的滲透性存在差異,這會導(dǎo)致下滲的雨水在接觸帶附近匯聚,進(jìn)一步加劇了土層的軟化作用。與此同時(shí),水對潛在崩滑面起到了潤滑作用,對邊坡的穩(wěn)定性構(gòu)成不利影響。此外,地表水的滲流作用也會導(dǎo)致軟硬相間位置的巖土體力學(xué)性質(zhì)各異。這種差異易造成邊坡失穩(wěn),進(jìn)而引發(fā)崩塌或滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。因此,在邊坡工程設(shè)計(jì)和治理中,需要充分考慮水的影響,采取相應(yīng)的防水和排水措施,以保證邊坡的穩(wěn)定性和安全性。
植被可以通過根系的固土作用和降低水分含量來增加邊坡的穩(wěn)定性。植物的根系可以將土壤牢固地束縛在一起,防止其被水流沖刷和侵蝕。同時(shí),植被通過蒸騰作用可以將土壤中的水分蒸發(fā),降低了土壤的含水量,減輕了土壤的重量,有助于邊坡的穩(wěn)定。然而,如果植被覆蓋不足,或者被人為破壞,就會導(dǎo)致邊坡的穩(wěn)定性下降。沒有足夠的植物根系來固土,土壤容易被水流沖刷和侵蝕,增加邊坡的崩塌風(fēng)險(xiǎn)。此外,缺乏植被覆蓋也意味著沒有蒸騰作用來降低土壤的含水量,使得土壤容易飽和,進(jìn)一步加劇了邊坡的不穩(wěn)定性。因此,在邊坡工程設(shè)計(jì)和維護(hù)中,要充分重視植被的作用,加強(qiáng)植被的保護(hù)和恢復(fù),以提高邊坡的穩(wěn)定性。
人為活動對邊坡穩(wěn)定性也有一定的影響。例如,挖掘、爆破、填土、建筑等工程活動會改變原有的地質(zhì)條件,對地形和土壤的性質(zhì)造成改變,從而影響邊坡的穩(wěn)定性。挖掘活動會導(dǎo)致邊坡的削減和改變坡面的形狀,使其失去原有的支撐力,增加了滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),挖掘過程中可能會破壞植被覆蓋,減少了植物根系的固土作用,使邊坡更容易發(fā)生滑坡和坍塌。爆破活動會引起地質(zhì)體的破裂和破碎,破壞了原有的地層結(jié)構(gòu),降低了地質(zhì)體的穩(wěn)定性。填土活動可能會改變邊坡的坡度和坡面的形狀,增加了邊坡的壓力和失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。建筑活動可能會改變地勢,增加了土體的重量和荷載,進(jìn)一步影響邊坡的穩(wěn)定性。因此,在進(jìn)行工程活動時(shí),應(yīng)充分考慮邊坡的穩(wěn)定性,采取合適的措施來減少其影響,如加固邊坡、控制土壤侵蝕、保護(hù)植被覆蓋等,以確保邊坡的安全和穩(wěn)定。
土工合成材料是一種特殊的材料,由天然或合成纖維、聚合物和無機(jī)材料組成。它們具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗滑性能,被廣泛應(yīng)用于土木工程中的邊坡加固。土工格柵是一種由高強(qiáng)度聚合物制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可以用來增加土體的抗拉強(qiáng)度。在邊坡加固中,土工格柵可以埋入土體中,并與土體形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)。它通過分散荷載,提高土體的整體強(qiáng)度,阻止土體的滑動和變形。土工布是一種由無紡布或聚合物纖維制成的材料,具有良好的抗拉強(qiáng)度和抗?jié)B透性能。在邊坡加固中,土工布可以覆蓋在邊坡表面,防止土壤侵蝕和水分滲透,保持邊坡的穩(wěn)定性。除了土工格柵和土工布,還有其他土工合成材料可用于邊坡加固,如土工管、土壤釘?shù)取_@些材料可以根據(jù)邊坡的具體情況和要求選擇使用。在進(jìn)行邊坡加固時(shí),應(yīng)根據(jù)邊坡的坡度、土體的性質(zhì)和工程要求,選擇合適的土工合成材料,并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。此外,還需要注意材料的質(zhì)量和施工工藝的控制,以確保加固效果和邊坡的穩(wěn)定性??偟膩碚f,土工合成材料是一種有效的邊坡加固方法,可以提高土體的抗剪強(qiáng)度和抗滑性能,保證邊坡的安全和穩(wěn)定。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和施工,確保加固效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
地下排水系統(tǒng)是邊坡工程中一個(gè)重要的輔助措施,可以有效地控制地下水位,減少地下水對邊坡的不利影響。地下排水系統(tǒng)通常由排水管網(wǎng)組成,通過設(shè)置排水管和排水孔,將邊坡內(nèi)部的地下水排走。排水管網(wǎng)通常分為水平排水系統(tǒng)和垂直排水系統(tǒng)兩種。水平排水系統(tǒng)是將排水管埋設(shè)在邊坡水平方向的土層中,將地下水從邊坡內(nèi)部引流到指定位置。這種系統(tǒng)適用于較淺的邊坡和土層較厚的情況,可以有效地降低地下水位,減少地下水對邊坡的滲透和浸潤。垂直排水系統(tǒng)是將排水管埋設(shè)在邊坡垂直方向的土層中,通過設(shè)置排水孔將地下水排走。這種系統(tǒng)適用于較深的邊坡和土層較薄的情況,可以迅速排除地下水,減少地下水對邊坡的水壓和滲透[3]。在設(shè)置地下排水系統(tǒng)時(shí),需要根據(jù)邊坡的具體情況和地下水的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。排水管的材料和直徑、埋設(shè)深度、排水孔的大小和布置等都需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。此外,還需要考慮排水管的排水能力和排水系統(tǒng)的維護(hù)等問題。地下排水系統(tǒng)是邊坡工程中一個(gè)重要的措施,可以有效地控制地下水位,減少地下水對邊坡的影響。在邊坡設(shè)計(jì)和施工過程中,需要合理設(shè)置地下排水系統(tǒng),并對其進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù),以確保邊坡的穩(wěn)定性和安全性。
邊坡排水溝是邊坡工程中的常用措施,通過設(shè)置排水溝在邊坡頂部,可以及時(shí)排除降水和地下水,減少水分對邊坡的滲透和侵蝕。邊坡排水溝通常位于邊坡的高處,沿邊坡的水平方向設(shè)置,用于收集和排除邊坡上的降水和地表徑流。排水溝的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮邊坡的坡度、長度和降水量等因素,以確保排水溝具有足夠的排水能力。排水溝通常由溝槽和排水管組成。溝槽可以是開溝或者是設(shè)置排水板等結(jié)構(gòu),其作用是收集和導(dǎo)流降水和地表徑流。排水管則用于將收集到的水流快速引導(dǎo)到指定位置,避免水流對邊坡造成不利影響。邊坡排水溝的設(shè)計(jì)和施工需要考慮以下幾個(gè)方面。首先,溝槽和排水管的材料和尺寸應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇,以確保排水能力和穩(wěn)定性。其次,排水溝的布設(shè)應(yīng)合理,避免交叉和死角,以便順利排水。還應(yīng)考慮排水溝的維護(hù)和清理,確保其暢通無阻。通過設(shè)置邊坡排水溝,可以及時(shí)排除降水和地下水,減少水分對邊坡的滲透和侵蝕。
邊坡植被是一種有效的方法,通過種植草坪、灌木和喬木等植物來加強(qiáng)邊坡的表面固結(jié)和保護(hù)。植被的根系可以牢固地錨定土壤,防止邊坡的滑坡和塌方。草坪植被能夠吸收降水,減緩水流速度,降低水分沖刷的風(fēng)險(xiǎn)。而灌木和喬木的根系則更加強(qiáng)大,能夠更好地保護(hù)邊坡免受侵蝕的影響。在選擇植被時(shí),需要考慮植物的適應(yīng)性和抗風(fēng)抗侵蝕能力。選擇適合當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的植被,以確保其能夠良好生長并發(fā)揮保護(hù)效果。清遠(yuǎn)市連山壯族瑤族自治縣吉田鎮(zhèn)夜明珠山莊北西側(cè)的崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程詳細(xì)勘查情況顯示,他們選擇在該區(qū)域內(nèi)采用植草、灌木和生態(tài)袋等措施進(jìn)行邊坡植被的種植和保護(hù)工作。通過這些措施,邊坡的固結(jié)和保護(hù)能夠更加牢固穩(wěn)定,并且與周圍環(huán)境融合協(xié)調(diào)。在這個(gè)工程中,為了避免水分沖刷和土壤侵蝕的風(fēng)險(xiǎn),他們選擇了在格構(gòu)內(nèi)進(jìn)行植草和灌木的種植。這些植物的根系能夠牢固地錨定土壤,防止邊坡的滑坡和塌方。此外,他們還使用了生態(tài)袋來進(jìn)行防水護(hù)坡,進(jìn)一步提高了邊坡的穩(wěn)定性。通過這些措施的實(shí)施,清遠(yuǎn)市連山壯族瑤族自治縣吉田鎮(zhèn)夜明珠山莊北西側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害得到了有效的治理和防范。這些經(jīng)驗(yàn)也可以為其他地區(qū)在進(jìn)行邊坡植被工程時(shí)提供參考,以保護(hù)邊坡的穩(wěn)定性和減少災(zāi)害的發(fā)生。
邊坡表面覆蓋物是一種有效的方法,可以使用防護(hù)材料(如混凝土、巖石網(wǎng)、防護(hù)板等)來覆蓋邊坡表面,以增加邊坡的抗剪強(qiáng)度和抗滑性能。這些防護(hù)材料能夠有效地固結(jié)邊坡土體,增加土體的內(nèi)摩擦力和抗剪強(qiáng)度,使邊坡更加穩(wěn)定。同時(shí),覆蓋物還可以防止土壤的侵蝕和水分沖刷,保護(hù)邊坡免受外部環(huán)境的影響。在選擇和設(shè)計(jì)邊坡表面覆蓋物時(shí),需要考慮土壤的性質(zhì)和邊坡的坡度,以確保覆蓋物的穩(wěn)定性和可靠性。通過使用邊坡表面覆蓋物,可以有效地提高邊坡的抗剪強(qiáng)度和抗滑性能,減少邊坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。
邊坡的定期監(jiān)測是保證邊坡穩(wěn)定性的重要措施之一。監(jiān)測內(nèi)容包括測量坡面位移、地下水位、降雨情況等。通過定期監(jiān)測,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)邊坡的變形和問題,并采取相應(yīng)的處理措施。坡面位移監(jiān)測可以通過使用測量儀器進(jìn)行定期測量,以掌握邊坡的位移情況,及時(shí)判定邊坡是否穩(wěn)定。地下水位監(jiān)測可以通過設(shè)置監(jiān)測井或使用水位計(jì)進(jìn)行定期測量,以了解地下水位的變化對邊坡穩(wěn)定性的影響。降雨情況監(jiān)測可以通過建立降雨站點(diǎn),及時(shí)了解邊坡上的降雨情況,判斷是否會引發(fā)邊坡滑坡等災(zāi)害。通過定期監(jiān)測,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)邊坡的變形和問題,采取相應(yīng)的處理措施,確保邊坡的穩(wěn)定性和安全性。
合理的邊坡設(shè)計(jì)和施工是保證邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)過程中,需要充分考慮地質(zhì)條件、水文條件等因素,以便選擇合適的邊坡坡度和坡高。地質(zhì)條件包括土層性質(zhì)、巖性、斷裂和節(jié)理等,需要進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和分析,確定邊坡的適宜坡度和坡高。水文條件包括地下水位、降雨情況等,需要進(jìn)行水文地質(zhì)勘查,確保邊坡的排水和穩(wěn)定。在施工過程中,需要按照設(shè)計(jì)要求采取合適的支護(hù)措施,如加固邊坡、設(shè)置排水設(shè)施等,確保邊坡的穩(wěn)定。并且,需要進(jìn)行嚴(yán)密的施工監(jiān)管,確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。通過合理設(shè)計(jì)和施工,可以提高邊坡的穩(wěn)定性,減少邊坡災(zāi)害的發(fā)生。
綜上所述,邊坡穩(wěn)定性的防護(hù)與地質(zhì)災(zāi)害防治措施包括邊坡加固、地下排水系統(tǒng)、邊坡排水溝、邊坡植被、邊坡表面覆蓋物、定期監(jiān)測和合理設(shè)計(jì)和施工等。這些措施可以有效增強(qiáng)邊坡的抗滑性和抗剪強(qiáng)度,減少水分侵蝕和土壤沖刷,確保邊坡的穩(wěn)定性,減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在實(shí)施過程中,需要根據(jù)具體情況選擇和組合使用,并嚴(yán)格按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)操作,以確保邊坡的持久性和可靠性。