岩质边坡稳定性影响因素分析及其加固措施研究

宫宇生

【摘要】岩质边坡的稳定性是岩土工程中重要的研究内容之一。本文首先论述影响岩质边坡稳定性的各种因素，然后对边坡的加固措施进行简要归纳，对于工程边坡处理具有一定的参考价值。

【关键词】岩质边坡；稳定性；失稳破坏；加固措施

1.前言

岩质边坡失稳是当今非常常见的一种斜坡变形现象，无论是人工开挖的的边坡还是自然斜坡，失稳现象都十分普遍，很容易形成区域性灾害。并且边坡失稳具有反复性和长期潜在的危害性，修复极其困难。因此，岩质边坡的稳定问题已经成为工程领域中迫切需要解决的难题之一。随着我国工程建设的飞速发展，岩质边坡的研究显得日益重要。边坡稳定性分析常常是确保工程安全和降低建设费用的重要环节，也是决定工程成败的关键技术。因此，需要对影响岩质边坡稳定性的各种因素进行分析整理，确定这些因素对岩质边坡稳定性有哪些影响。而对于稳定性情况较差的边坡，我们要结合实际情况和已有工程经验制定出合理可行的加固措施，确保工程安全稳定地运行。

2.岩质边坡稳定性影响因素分析

边坡发生破坏失稳是一个复杂、动态的耗散过程。通常将导致边坡失稳的因素归结为两类，一是由于外界各种因素的影响，降低了边坡岩土体的抗剪强度，另一类是由于外界力的作用，破坏了原来岩土体的应力平衡。影响边坡稳定性的因素有很多，往往是多种因素共同作用的结果，主要有以下几个方面。

2.1地形地貌与地质构造

边坡岩体的破坏与地形地貌有着直接的关系。在地形陡峻的山区，自然地质作用强烈，对边坡稳定性不利；而在开阔的、地形相对平缓的河谷盆地，自然地质作用缓慢，对边坡稳定性影响也就相对简单。总体上来说，山区河流凹岩地段以及山间缓坡地段，容易汇集地下水和地面水，易受水流淘蚀和冲刷，容易导致边坡的失稳。岩质边坡稳定性同时也受地质构造的影响。在区域构造比较复杂以及几种构造体系复合交接部位的向斜河谷地区，边坡稳定性较差。另外，当构造线方向与河谷的走向相垂直时，岸坡比较稳定，而当构造线方向与河谷走向相一致时，处于向斜河谷的顺向坡就成了滑坡发育的敏感部位。

2.2岩体结构

岩体结构包括两个因素，结构面和结构体。结构面是指岩石物质不连续面及分异面，具有一定方向、形态和规模的各种地质界面。结构体是由不同产状的各种结构面组合起来，将岩体切割单元块体而形成的。影响边坡稳定的岩体结构因素主要包括：结构面的走向、倾向和倾角，结构面的数量和组数，结构面的表面性质和结构面的连续性等等。

2.3水的作用

水是影响边坡失稳的一个重要因素。对于岩质边坡，地表水对其影响较小。因为岩质边坡的强度较高，不容易受到侵蚀。但若在降雨强度较大的地区，如果岩石风化较严重，则会使岩石的风化层受到影響。在地表水的流动下，剥离了的岩屑会被水冲走，这就使新鲜基岩露出地表，继续接受风化。这种长期往复的恶性循环会使岩体变薄，风化裂隙加深，强度降低。当边坡岩体有易矿物成分时，如含有钙质页岩、泥灰岩、黏土质页岩、凝灰质页岩或断层角砾岩等，浸水容易软化、泥化或崩解，造成边坡变形破坏。

2.4人为因素

开挖、堆载、填筑等人为因素同样会影响边坡的稳定性。边坡开挖对边坡稳定性的影响因素主要为坡高与坡比，坡高越大，坡比越大，边坡的稳定性越差，边坡破坏的概率也就越大。开挖的边坡面可以是凹形、凸形或者是直线形。如果用力学知识进行分析，凹形坡面是最稳定的形态。超过设计深度的开挖对边坡破坏程度也很大，可能导致上部坡面岩体发生滑动和崩塌。另外，把一些弃土堆置在滑坡体上部，会增加坡体荷载；人为对山坡地表、天然植被及其覆盖层造成破坏，会滑体风化速度加快，对坡体稳定性不利。

3.岩质边坡加固处理措施

边坡的安全系数达不到规定的要求，会直接影响到工程建设的质量，甚至诱发严重的事故，危害人民生命财产的安全。因此需要采取相应的加固措施来提高边坡的安全度。

3.1减载措施

减载措施有两种，一种是削头减载，另一种是削坡减载。削头减载是以降低边坡总高度为目的，一般是将边坡上部一定范围内岩体或覆盖层削掉；而削坡减载是削掉一部分不稳定岩体，使边坡坡度放缓，减轻滑坡体下滑段的滑体超重部分，使其稳定性提高。两种减载措施都可以减小可能引发边坡滑动破坏的下滑力。实际工程中，削头措施应用广泛，较少受到制约；而削坡减载若处理部位不当，有产生此生滑坡的可能，所以需要验算滑坡减载后，滑面从残存滑体薄弱部分剪出可能性。

3.2排水措施

排水措施可分为地表排水措施和坡内排水措施。地表排水按其采用措施的分布位置有滑体外和滑体内两种情况。在滑体外，主要是设置截水沟，以拦截、引离为原则，使地表水不流入滑坡范围；在滑体内，通常是充分利用自然沟谷，修建渗沟或明沟等引水工程，使降落在滑坡体上的雨水能迅速排走，防止其渗入滑坡体，减少水对坡面的冲刷。坡内排水措施应根据边坡所处的位置、工程地质和水文地质条件等来确定布置设计方案，可选用排水孔、排水井、大口径管井、水平排水管等。这种排水措施可以使大气降雨等尽快排出坡体，降低坡内的地下水位，减小作用在边坡滑体上的水荷载，避免对边坡稳定性产生不利影响。坡内排水措施的排水效果取决于输水能力和方位、不连续面的规模、渗透性能等。

3.3锚固措施

锚固是把受拉杆件埋入地层中，将结构体与地层连锁在一起，依靠受拉杆件与地层间的相互作用，将结构体受到的荷载传递到地层，有效地承受拉力和剪力，改善结构的应力状态，使其更加安全稳定。锚固措施按是否预先施加应力分为预应力锚固和非预应力锚固两种，预应力锚固是主动加固，非预应力锚固是被动加固。目前，预应力锚索加固正逐渐被广泛使用，并逐渐发展成为一种趋势，尤其对于较高的边坡或者坡体可能的潜在破裂面位置较深时，预应力锚索会有较好的加固效果。预应力锚索加固对地形、地质条件适应力强，施工速度快，施工条件容易满足，作用力可以均匀分布于需要加固的边坡上，受力可靠，并且无需放炮开挖，对坡体不产生破坏和扰动。

3.4支挡以及工程防护措施

支挡是边坡加固的基本措施，是一种较为可靠的处治手段，它是从外部解决边坡滑体的稳定问题，以达到稳定边坡的目的。支挡主要形式是挡土墙和抗滑桩。挡土墙是目前整治中小型边坡比较常用的措施之一。它的主要作用是稳定滑坡，防止边坡表面坍塌造成的危害。挡土墙类型的选择与布置应根据边坡的位置、类型、规模以及基础地质条件等因素，来综合分析进行考虑。抗滑桩与一般的桩基类似，主要由桩身将上部承受的坡体推力，并把其传给桩下部的土体或者岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持稳定，主要承担水平荷载。除以上四大措施外，岩质边坡加固的措施还有现场检测、控制爆破等。虽然这些措施在边坡设计中通常作为辅助性措施出现，但有时在实际工程中也是必不可少的。

4.结语

综上所述，随着边坡理论的发展，边坡稳定性因素的研究已经取得了很大进步。影响岩质边坡稳定性的因素有很多种，但无论那一种影响因素都不是独立存在的，各个因素共同影响着边坡的稳定性。因此在实际工程分析过程中，一定要考虑每个影响因素的局限性，并且抓住主要影响因素，并辅以对次要影响因素的研究进行综合分析，力求得到一个更加可靠、合理、客观的结果。

参考文献

[1]赵明阶，何光春，王多垠.边坡工程处治技术.人民交通出版社，2003.