岩质边坡稳定性分析与防治策略分析

张玉林

摘要：当前，我国经济正在高速发展，建设的项目也比较多。在建筑施工的过程中，需要对建设地的原有坡体进行开挖，会形成大量的工程边坡。岩质边坡的稳定性，对参与工程建设人员的生命安全，有着十分重要的影响。因此，必须要对岩质边坡的稳定性作出精确的分析，并制定相应的防治策略。

关键词：岩质边坡;稳定性;加固装置

岩质边坡稳定性与当地的地貌、地形有着密切的关系，相关建筑施工单位在施工前，必须要提前了解边坡的稳定性[1]，并做好加固技术，以提升岩质边坡稳定性和建筑施工的安全性。本研究主要从岩质边坡稳定性、岩质边坡稳定性防治存在的不足、岩质边坡稳定性防治技术的改进展开分析与探讨，希望能够对工程项目的顺利推进起到一定的参考作用。

一、岩质边坡稳定性分析

（一）工程的地质条件分析

首先，对地层岩性展开分析，对工程所在的地区，开展地质钻探，并做好野外地质调绘的工作，某工程的施工地区的岩质土坡主要是由坡积粉质黏土和泥盆系全风化-半风化的泥质砂岩组成[2]。其次，勘察某工程施工区域的水文情况，在施工区域的高度起伏比较大，因此，地表水在施工区域很难聚集。通过进一步勘察发现，本建筑区域的地下水处于较深的位置，且处于边坡开挖面的中部位置。经过实地的勘察与测量，该地区的边坡土质分为两大类，占比较多的是粉质黏土，其次是碎石土，一旦遭遇暴雨天气或是洪水，极易受到雨水的侵蝕，边坡土质会进一步出现滑坡、崩塌的现象。在实际的施工过程中，通常在边坡进行施工，一旦挖掘的角度出现问题，边坡的岩层就非常容易出现滑移的现象。一般情况下，岩体的下滑力与抗剪阻力之间能够保持平衡，不会发生意外事故。但是在恶劣天气，或是地层岩性较差的情况下，一旦岩体的下滑力大于抗剪阻力，就会在短时间内出现滑坡、崩塌等地质灾害[3]，对施工人员以及周围的居民造成比较严重的损害。因此，必须要立足于岩质边坡稳定性的具体情况，制定相应的防治策略，以提升工程建设的安全性。

（二）岩质边坡稳定性的影响因素

岩质边坡内部的岩体结构比较复杂，具有多种组合的形式，影响岩质边坡稳定性的因素主要分为外部因素与内部因素[4]。外部因素主要包括人类的生产与生活活动、地震灾害、地下水的循环;内部因素主要包括边坡的岩层倾角、边坡的坡高、地层的岩性、地层的组合结构。当岩体的下滑力与抗剪阻力之间能够保持平衡时，边坡会处于比较稳定的状态;当岩体的下滑力大于抗剪阻力之间能够保持平衡时，外界处于强降雨或正在发生地震，岩体自身的结构很快会被迫破坏，结构面的强度也随着降低，边坡的稳定的状态会遭受到严重的破坏[5]。此外，大量开挖也会对岩体自身结构产生一定的破坏性，降低岩体结构的稳定性，一旦受到降雨、开挖等外部因素的影响，就会增加发生意外情况的几率，对整个工程的顺利推进产生威胁，甚至严重影响工程的安全性。

二、岩质边坡稳定性防治存在的不足

防治岩质边坡稳定性遵循的策略为“保持力学平衡”，因此，必须要加强边坡的防治工作，以改进边坡体的抗滑力、下滑力为出发点，保证岩质边坡稳定性。目前，防治岩质边坡稳定性主要包括抗滑支挡、锚杆、预应力锚索、顺层清方、放缓边坡、防排水、改良软弱层等。具体来说，面对边坡坡体破碎、边坡地层软弱等情况时，将一定数量的锚杆打入边坡坡体中，能够有效加固边坡。对应岩质边的锚杆，比较常见的是预应力锚杆，利用锚头产生的锚固力，能够加大对对围岩的预压应力，达到加固围岩的目的。当前，运用比较广泛的预应力锚杆主体为螺纹钢筋，将锚杆打入钻孔，并向内浇筑砂浆，能够较快形成具有钢筋混凝土锚固体，且具有较好的抗剪刚度[6]。通过实践发现，当锚杆支护处于松软或是裂隙岩体中，托盘和锚固端作用于锚固区域的岩体会产生一定的力，而锚杆支护的预应力是由锚杆杆体受拉并通过托盘和锚固端作用而形成的。影响锚杆支护的预应力的主要因素来源于锚杆尾部螺母所能承受的预紧扭矩，不仅如此，锚杆尾部螺母所能承受的预紧扭对锚杆预紧力的施加也会产生一定的影响。锚杆螺母具有明显的螺纹特征，因此在使用的过程中，比较容易发生松动的情况，降低锚杆的预紧力。此外，锚杆预紧力的施加，还受到套管与岩体之间黏聚力的影响，主要是由于托盘无法很好地吸收支护体的荷载能量。

三、岩质边坡稳定性防治技术的改进

为了解决当前岩质边坡稳定性防治技术中存在的问题，岩质边坡锚杆加固装置受到了广泛的关注。改进后的岩质边坡锚杆加固装置，在塑料螺纹管上开设有多个浇筑口，并插设有螺纹钢筋，且螺纹钢筋的一端固定连接有锚头，在远离远离锚头另外一侧，套接有止浆塞和垫板。尤其需要注意的是锚杆螺母位于螺纹钢筋远离锚头的一端螺纹处，且垫板和锚杆螺母之间套接有阻尼垫。在实际的运用中，垫板配合压缩弹簧和阻尼垫，能够有效加强垫板对于支护体的负载能力，并不断减小对于锚杆螺母的作用力，不断降低锚杆螺母的预紧扭矩对于锚杆预紧力施加的影响，从而达到稳定锚杆的轴向拉力的目的。在实际运用中，加固管套、固定销与螺纹钢筋地相互配合，会不断提高锚杆的抗弯强度，并约束螺纹钢筋的轴向力，以提升锚杆加固边坡的稳定力;通过浇筑口与螺纹钢筋的配合，锚固剂与套管和螺纹钢筋的黏聚力被不断加强，保证了在实际施工中锚杆预紧力稳定性，同时又提高了锚杆的抗剪强度。垫板配合压缩弹簧和阻尼垫，能够将着重点放在提高垫板对于支护体的负载缓冲性方面，不断减小锚杆螺母的作用力，降低锚杆螺母的预紧扭矩对于锚杆预紧力施加，以稳定锚杆的轴向拉力更稳定;通过加固管套、固定销与螺纹钢筋相配合，锚杆的抗弯强度被提升，在工程施工中，具有较好的应用价值。

结语：

随着国民经济的发展，基础设施建设不断增多，岩质边坡稳定性的关注度越来越多。对改进后的岩质边坡锚杆加固装置，不仅能够提高锚杆加固边坡的稳定性，还能够提高锚杆实际运用的抗剪强度，具有较好的应用价值，能够保证工程的顺利推进。

参考文献：

[1]罗建林，田鑫，钟文，肖长波，朱文韬，欧阳健.基于Geo-Slope的凝灰岩岩质边坡稳定性分析[J].化工矿物与加工，2020，49（12）：9-13+18.

[2]江巍，闫金洲，王南南，毛聪，张支璨.岩质边坡空间五面体类楔形体破坏的稳定性分析[J].三峡大学学报（自然科学版），2020，42（06）：33-39.

[3]余忠祥，任伟中，符贵军，张基鹏，沈凯.基于FLAC～（3D）对层状岩质边坡的破坏形式及稳定性分析[J].绍兴文理学院学报（自然科学），2020，40（04）：20-28.

[4]喻永祥，何伟，李勇，李后尧，张纪星，刘德飞.雪浪山横山寺西侧顺层岩质高边坡变形破坏机理与治理方案分析[J].中国地质灾害与防治学报，2020，31（02）：33-43.

[5]吴迪，邱月，张娟，王钰轲，宋文智.地震作用对Hoek-Brown准则下三维岩质边坡稳定性的影响[J].科学技术与工程，2019，19（29）：60-66.

[6]杨再清.基于Barton-Bandis准则的双滑块平面岩质边坡系统稳定性拟动力分析[J].铁道科学与工程学报，2019，16（08）：1961-1970.

课题基金：新型岩质边坡锚杆加固装置的研发设计 项目编号：2019SWZR03