地质灾害治理工程施工中边坡稳定性分析及治理方法探究

来源:用户上传      作者:柯建武 张国沅

　　摘要：地质灾害多发于山区，工程治理是消除地质灾害安全威胁的重要手段之一，治理对象往往为高陡边坡，一旦边坡失稳都将产生严重的后果，因此进行边坡稳定性分析是基础，据此选择科学合理的治理方法是关键。本文主要针对地质灾害治理工程中存在的边坡稳定性问题进行研究，明确治理施工方案，以供参考。
　　关键词：地质灾害；工程治理；稳定性
　　引言
　　地质灾害工程治理经常面临多样化的地质条件，岩土体构成、地质构造等地质条件都可能影响边坡稳定性。若没有采取可靠措施进行解决，便有可能对施工造成威胁，甚至引发安全事故。因此，需要明确边坡稳定性的概念与分析方法，并采取可靠施工方案，确保稳定性问题能够得到有效解决。
　　1.边坡稳定性问题的基础概念与分析方案
　　1.1基础概念
　　常规情况下，边坡稳定性由其坡高与坡角状态所决定，当两种条件处于力学平衡状态时，边坡稳定性通常较高。若边坡类型为自然产生，或存在人工干预不合理坡角问题，便会导致边坡稳定性较低，不利于安全性的提升。在边坡稳定性存在问题的情况下，一旦出现重力因素改变、水源冲刷或地壳振动等现象，便会导致边坡出现崩塌、滑坡等情况，这会对人员生命安全造成严重威胁，同时也不利于财产保护[1]。为了避免边坡稳定性问题引发安全事故，需要采取有效分析措施，明确边坡的基础状态与产生不良情况的可能性。若发现存在隐患问题，则需要及时采取可靠措施，及时完成治理工程，加强边坡稳定性，为未来的进一步发展打下坚实基础。
　　1.2分析方案
　　当前，针对边坡存在的稳定性问题可以采用多种有效分析方案，如极限平衡检测、工程地质检测等。工程地质检测是应用较为广泛的分析方案之一，其能够针对特定边坡在稳定情况下表现的坡脚数值进行深入探究，从而明确边坡稳定性影响因素，实现对比检查的效果。采用这一方法有利于快速判断边坡稳定性是否存在问题，为后续进一步治理提供重要参考。在应用过程中，工程材料类型需要选择堆置物体，并采用人工管理的方法，使结构能够达到应用效果，为后续分析边坡稳定性提供基础条件。在分析过程中，可以采用统计矩、可靠指标等措施判断边坡实际情况。采用极限平衡法判断的过程中，需要结合边坡存在的基础滑体情况与滑体分块平衡情况，分析可能出现的多种破坏问题。在这一阶段，针对边坡下滑、抗下滑等关系进行分析，能够明确边坡基础稳定性。在目前针对边坡稳定性分析的工程类型中，极限平衡属于应用范围较广、实施效果优秀的方案，值得进行实践应用。
　　2.常见边坡类型稳定性影响因素探析与分析方法
　　2.1影响因素
　　2.1.1地质因素
　　边坡稳定性影响因素较为复杂，可能与环境条件、人为行动、地质状态存在关联。在影响稳定性的条件类型中，地质状态具有较为显著的转变作用。边坡属于一种地质结构状态，其内部力学条件发生一些转变时，可能会严重削弱稳定性状态。部分情况下，边坡还会遇到积水问题。这些问题会影响力学结构，导致相关参数不断发生变化，最终引发坍塌、滑坡等问题[2]。因此，边坡岩体、土体条件属于常见影响因素之一。
　　2.1.2人为施工因素
　　边坡环境条件属于施工项目常见地质类型之一，在这种背景状态下施工，可能会对边坡造成人为影响，进而破坏内部结构稳定性，引发安全事故。例如，在人工开挖操作过程中，边坡原有结构与土体状态可能会受到破坏，导致部分位置转变为陡坎状态。此类状态增加积水问题、内部渗漏问题产生概率，最终引发边坡重量上升，导致坍塌、滑坡现象出现。此外，开发力度过大会导致边坡坡度倾向于垂直状态，同样会增加坍塌的危险。因此，人为因素属于常见边坡稳定性影响因素。
　　2.1.3自然条件因素
　　由于边坡处于自然界条件下，因此极端气象问题、地质运动问题都会严重降低边坡基础稳定性，引发安全事故。极端气象条件中，暴雨或大风天气会对边坡结构产生侵蚀，引发风化或水源渗漏等现象[3]。同时，在降雨量过多的情况下，水源深入岩体内部，导致其基础重量增加，降低周边摩擦力。这些因素都会大幅提高边坡产生滑坡问题的概率，不利于稳定性的正常延续。因此，自然因素在边坡所处环境下属于稳定性问题的关键诱因。
　　2.2土质边坡分析方法
　　2.2.1极限平衡法
　　极限平衡分析方法属于当前应用较为广泛的措施之一，其需要在边坡处于破坏平衡极限状态时，对滑动层面土体抗滑性能与外部滑动力对抗状态进行检查，即可明确土壤在极端条件下表现的边坡稳定级别。可将稳定程度设置为安全系数F进行计算，达到分析边坡实际状态的目标。
　　2.2.2有限元法
　　有限元分析方法属于边坡稳定性研究的重要方案之一，其能够借助离散单元几何方程进行判断，并通过平衡方程、物理方程对土坡实际弹性、粘弹塑性等关键参数进行分析，明确其稳定性是否存在问题。例如，笔者在潮州市D山小学滑坡地质灾害治理工程中，采用有限元分析方式对稳定性进行分析，发现学校南侧的高边坡在正常工况下，边坡处于基本稳定的状态，不易发生滑塌。但在地震加暴雨的工况下，容易呈不稳定的状态，导致边坡产生安全风险，存在着很大的失稳可能，计算过程示例如图1所示。
　　2.3岩质边坡分析方法
　　2.3.1定性分析
　　针对岩质边坡进行分析时，定性分析属于常用方案之一。其能够利用赤平投影方法，将岩体实际结构状态反映在投影内，从而达到分析目标。赤平投影可以对单一化结构、组合结构、组合面切割结构进行分析，有利于评价边坡实际安全状态，为后续治理工作提供重要参考。例如，某边坡整体平面为“一”字形，走向为65°～75°，坡度为40°～63°，边坡高度数据为10.71m～29.36m，总长度为250m左右。此边坡局部位置已经出现崩塌现象，根据我国技术规范GB 50330-2013进行判定，该边坡工程安全等级为一级，勘查等级为甲级。对此边坡采用赤平投影方式进行分析，如图2所示。可以根据实测75°走向、坡度53°～63°、坡w岩层基础产状数据、边坡发育节理面两组，结构产状、进行分析。可以明确，该边坡处于不稳定状态，岩体受到结构面切割力影响，共三组赤平投影状态。同时，在风化雨水侵蚀因素下，高角度临空区域条件岩体可能会出现崩塌问题。
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