地質(zhì)狀況引起的邊坡問題與治理歡逾下載1.引言礦山、道橋、水利等工程的建設(shè)施工中經(jīng)常要大量挖方、填方，由此形成了很多裸的邊坡，從而帶來如滑坡、泥石流、水土流失等一系列環(huán)境問題。特別是近二十年來，隨著我國基礎(chǔ)工程的大力發(fā)展，邊坡失穩(wěn)對國家財(cái)產(chǎn)和人民生命來的害愈來愈大，所以對邊坡進(jìn)行治理具有十分重要的意義。邊坡的治理需要考慮當(dāng)?shù)貧夂?、地質(zhì)狀況、人為施工等諸多因素。其中，地質(zhì)狀況既是滑坡的誘發(fā)因素，又是發(fā)生滑動(dòng)的主體。邊坡的巖性決定巖石的強(qiáng)度、抗風(fēng)化能力等，巖石強(qiáng)度低，風(fēng)化程度大，更加容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象；邊坡所處的水文、構(gòu)造地質(zhì)狀態(tài)會(huì)影響邊坡的穩(wěn)定程度。因此，對邊坡地質(zhì)狀況的分析與探討是對邊坡治理的重要方向。影響邊坡穩(wěn)定性的地質(zhì)因素邊坡的分類有很多，在地質(zhì)學(xué)上，根據(jù)其地層巖性可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡；根據(jù)巖層結(jié)構(gòu)可分為層狀結(jié)構(gòu)邊坡、塊狀結(jié)構(gòu)邊坡、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)邊坡；根據(jù)巖層傾向與坡向的關(guān)系分為順向邊坡、反向邊坡、直立邊坡等。不同類型的邊坡，其穩(wěn)定性所受到的主要的地質(zhì)影響因素也不相同。對邊坡穩(wěn)定性主要的地質(zhì)影響因素包括地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、規(guī)模形態(tài)、地下水、地震、降水、材料來源等方面。2」邊坡巖性差異不同巖性的巖石強(qiáng)度不同，抗風(fēng)化能力和巖石的性質(zhì)特征也不一致，造成了邊坡穩(wěn)定性的差異。土質(zhì)邊坡中，一種類型是膨脹土邊坡，穩(wěn)定性很差。膨脹土主要是由強(qiáng)親水礦物蒙脫石和伊利石組成，具有強(qiáng)親水性、高脹縮性、易開裂等性質(zhì)。當(dāng)雨水滲入，膨脹土吸水產(chǎn)生膨脹力，并且雨水會(huì)使土中的膠結(jié)物軟化從而造成土的強(qiáng)度降低，易發(fā)生邊坡滑塌現(xiàn)象。巖質(zhì)邊坡強(qiáng)度相對大，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，特別是火成巖體，很少存在邊坡失穩(wěn)。但是在火成巖體上施工（建、水利等）難度較大。2.2邊坡所處地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境邊坡穩(wěn)定性的地質(zhì)構(gòu)造影響因素包括巖層的產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙的性質(zhì)及發(fā)育程度，斷層破碎帶的性質(zhì)等。若邊坡上發(fā)育大量的應(yīng)力節(jié)理裂隙，或者處于斷層破碎帶，強(qiáng)降水、地震等作用將會(huì)很容易破壞邊坡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成垮塌。2.3邊坡規(guī)模和形態(tài)邊坡的規(guī)模和形態(tài)特點(diǎn)，也是造成滑坡的重要因素。不利的規(guī)模和形態(tài)，在坡頂和坡腳產(chǎn)生應(yīng)力區(qū)域，出現(xiàn)應(yīng)力破壞帶，極大降低邊坡的穩(wěn)定性。2.4地下水發(fā)育程度邊坡體內(nèi)往往存在地下水，地下水的賦存量、含鹽度等都將影響著邊坡的穩(wěn)定性。地下水含鹽度高，賦存量大將軟化巖體，降低其強(qiáng)度，增大其下滑力，產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)。因此是否具有地下水，以及地下水發(fā)育程度是評價(jià)邊坡穩(wěn)定的重要因素。地質(zhì)因素所引起的邊坡破壞形式邊坡的破壞是邊坡物質(zhì)變形到超出一定范的結(jié)果，是由量變到質(zhì)變的過程。地質(zhì)狀況可以影響到邊坡的坡體、坡面，從而造成不同形式的變形。從規(guī)模上講，可分為坡體、邊坡、坡面變形三種形式。坡體變形是較大型的破壞形式。邊坡所在的山體或斜坡體地質(zhì)條件差，巖體松散，有貫通，地下水發(fā)育，斷層滑移面經(jīng)過、下為采空區(qū)。等，容易產(chǎn)生較大的滑坡、崩塌、坍塌、錯(cuò)落等坡體失穩(wěn)的現(xiàn)象，且波及范廣。往往超出了邊坡的范，與山體滑坡，泥石流等自然災(zāi)害相似。在外界因素（剝蝕、風(fēng)化、沖刷）作用下，坡面會(huì)發(fā)生變形。從表現(xiàn)形式上講，又可分為塌方、沖溝、防護(hù)剝蝕、坡腳淘蝕、草皮沖蝕等。邊坡塌方是最常見的邊坡病害，亦是水毀的普遍現(xiàn)象。按照破壞規(guī)模與成因不同，邊坡塌方又分為剝落、碎落、滑塌、崩塌等（如圖1所示）。邊坡沖溝形成有多種誘因：邊坡充分壓實(shí)；邊坡巖性較差；急流槽置或間距設(shè)置不當(dāng)?shù)?。沖溝多發(fā)生在匯水集中區(qū)或高填段。防護(hù)的剝蝕主要由風(fēng)化、溫差脹縮、干濕脹縮等誘發(fā)。塹塌方主要由邊坡巖質(zhì)差，坡頂水侵入等造成。邊坡治理方法與措施4」邊坡治理的分類邊坡的治理形式有很多種，祝海燕等0根據(jù)邊坡防護(hù)材料和造型的不同，將其劃分為：垢工防護(hù)，植物防護(hù)，骨架防護(hù)及捶面、抹面四大類。同時(shí)《公基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJO13-95中根據(jù)邊坡防護(hù)的使用性質(zhì)大致分為兩類：坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)。4.2邊坡治理典型類型特性研究4.2.1垢工防護(hù)垢工防護(hù)效果較好，穩(wěn)定風(fēng)化巖石邊坡的效果明顯，防止了巖石的進(jìn)一步風(fēng)化、碎落。但是垢工防護(hù)的造價(jià)比較高，也不利于環(huán)境的保護(hù)。包括噴護(hù)、掛網(wǎng)噴護(hù)、護(hù)坡、漿切片石護(hù)面墻。⑴噴護(hù)根據(jù)噴護(hù)的材料不同分為噴摻沙水泥土、噴漿、噴射混凝土三種類型。噴摻沙水泥土適用于受沖刷的土質(zhì)塹邊坡，坡度較為緩：對于易風(fēng)化但遭強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化的巖石邊坡，采用噴射強(qiáng)度不低于M10的砂漿方法。掛網(wǎng)噴護(hù)掛網(wǎng)噴護(hù)適用于風(fēng)化破碎的巖石邊坡防護(hù)。但是掛網(wǎng)噴漿對環(huán)境影響較大，不宜過多使用。⑶護(hù)坡護(hù)坡分為干砌片石護(hù)坡、水泥混凝土預(yù)制塊護(hù)坡、漿砌片石護(hù)坡。干砌片石護(hù)坡要求邊坡坡度較緩。水泥混凝土預(yù)制塊護(hù)坡底面應(yīng)設(shè)隨時(shí)或砂礫墊層。對于防護(hù)流速較大(3-6m/s)的邊坡，應(yīng)采用漿砌片石護(hù)坡，并且片石之間要設(shè)置伸縮縫，坡腳修筑填石鋪砌式基礎(chǔ)。護(hù)面墻大氣因素往往會(huì)使很多軟質(zhì)巖層和較破碎巖石邊坡受到影響，為此，修建護(hù)面墻，覆蓋邊坡，減少大氣影響。護(hù)面墻多用于易風(fēng)化的云母巖、綠泥片巖、千巖及其它風(fēng)化嚴(yán)重的軟質(zhì)巖層和較破碎的巖石地段，以防止繼續(xù)風(fēng)化；所防護(hù)的邊坡木身必須是穩(wěn)固的；護(hù)面墻有實(shí)體護(hù)面墻、孔窗式護(hù)面墻、拱式護(hù)面墻和肋式護(hù)面墻等形式。存在問題垢工防護(hù)會(huì)使地破壞，植被難以恢復(fù)。純工程防護(hù)形式完全封閉了植物生長的環(huán)境，使得建設(shè)而遭破壞的自然植被永久不能恢復(fù)。其次，工程造價(jià)高，防護(hù)效果無自我更新能力。再者道景觀效果較差，噪聲大。4.2.2植物防護(hù)生物防護(hù)綠化技術(shù)是一種環(huán)保綠色的防護(hù)形式，主要方式是植樹、植草或鋪草皮等，但是養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高。目前邊坡上植草護(hù)坡較新的技術(shù)有以下三種：液壓噴播植草護(hù)坡。液壓噴播是指將草種、木纖維、保水劑、粘合劑、肥料、染色劑等與水混合物通過專用噴播機(jī)噴射到預(yù)定區(qū)的高效綠化技術(shù)。具有機(jī)械化程度高，技術(shù)含量高，施工效率高，成本低等特點(diǎn)。固土網(wǎng)墊護(hù)坡。固土網(wǎng)墊又稱為三維植被網(wǎng)，是將熱塑性樹脂進(jìn)行擠出、拉伸等工序形成互相纏繞，接點(diǎn)上互相融合底部為高模量基礎(chǔ)層的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊。三維植被網(wǎng)固土性能優(yōu)良，保溫性能良好。客土噴播?？屯羾姴ナ侵赶仍谶吰律瞎探饘倬W(wǎng)、鋼筋網(wǎng)或高強(qiáng)塑料三維網(wǎng)中的一種，采用壓縮空氣噴槍將混合好的客土噴射到坡面上，再噴射草種，對邊坡達(dá)到防護(hù)的目的。⑷存在問題目前植被護(hù)坡也存在著很多問題，主要有以下方面：首先，我國的土質(zhì)邊坡具有土壤貧撈、土壤板結(jié)、坡度較大的特點(diǎn)，這限制了對邊坡綠地的養(yǎng)護(hù)。其次，栽植草本植物時(shí)，很多都是采用了國外的草種，這有可能引起環(huán)境問題。同時(shí)，植草綠化技術(shù)的理論在我國還并不發(fā)達(dá)。4.3骨架植物治理方法骨架植物治理是將垢工防護(hù)與植物防護(hù)很好地結(jié)合起來，應(yīng)用比較廣泛，主要包括以下四種。⑴折形排水骨架植物防護(hù)折形排水骨架植物防護(hù)的主要特點(diǎn)是坡面排水效果非常好，用料省。但是經(jīng)常受到骨架薄弱、變形能力差等困擾。(2)漿砌片石或混凝土骨架植物防護(hù)主要用于受降水寢室和風(fēng)化非常嚴(yán)重的土質(zhì)：不適宜植物生長的土質(zhì);僅用植物保護(hù)不足以抵抗侵蝕沖刷的粘土基或高填段。但是在設(shè)計(jì)中要注意，該護(hù)坡方法具有不能承受土壓力、造價(jià)高、施工麻煩等缺點(diǎn)，需要反復(fù)論證。水泥混凝土預(yù)制塊骨架植物防護(hù)主要適用于土質(zhì)邊坡，坡度不宜太陡。植物、垢工分區(qū)防護(hù)適用于高填堤或深挖塹邊坡，由于其頂部有較長的“零防護(hù)坡長段”，采用頂部植草，不僅達(dá)到綜合防治效果，而且節(jié)約造價(jià)，美觀環(huán)保。4.4抹面、錘面抹面、錘面適用于各種易于風(fēng)化的軟巖層(如泥質(zhì)砂巖、頁巖、千巖、泥質(zhì)板巖等)邊坡，但巖層風(fēng)化應(yīng)不甚嚴(yán)重時(shí)使用。施工中，應(yīng)嚴(yán)格封閉抹面與捶面的周邊與防護(hù)坡面銜接處。如在其邊坡頂部做截水溝，溝底與溝邊也要做抹面或捶面防護(hù)。結(jié)論邊坡破壞的形式多種多樣，邊坡治理的方法也不盡相同。在邊坡治理過程中，選擇經(jīng)濟(jì)性好和施工方便的最佳防護(hù)類型。巖性、構(gòu)造、規(guī)模形態(tài)、水文地質(zhì)等地質(zhì)狀況對邊坡的變形失穩(wěn)有著重要的影響。(3)邊坡治理應(yīng)該因地制宜、就地取材、以防為主、防治結(jié)合。優(yōu)先選擇植物護(hù)坡，其次才是垢工防護(hù)，避免因?yàn)橹卫磉吰露茐牧水?dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)現(xiàn)象。注釋：熊，邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述口］,山西建筑，2010,36(015)：121-122.李文騫，邊坡穩(wěn)定性研究方法綜述口］,山西建筑，2009,35(033)：115-117.餌磊，汪發(fā)武，層狀巖體邊坡破壞形式的工程地質(zhì)判別口］,長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1991,21(003)：327-332.⑷潘明杰，高邊坡加固綜述口］，水利科技與經(jīng)濟(jì)，2007,13(001)：65-66.徐馮君，膨脹土邊坡穩(wěn)定分析［D］,河海大學(xué)，2006.徐馮君，王保出，陳敏志，膨脹土邊坡穩(wěn)定分析綜述口］,山西建筑，2006,32(001)：109-110.馮珍泮，采空區(qū)不良地質(zhì)段的邊坡治理口］，廣東公交通，2006(004)：53-55.祝海燕，基邊坡典型防護(hù)型式及圖庫開發(fā)研究［D］，長安大學(xué)，2002.⑼交通部，公基設(shè)計(jì)規(guī)范［刃，北京：人民交通出版社，1995.張曉光，淺談邊坡設(shè)計(jì)分包和方案選擇［J］,化工設(shè)計(jì)，2008,18(004)