高陡岩质边坡地质灾害勘察设计思路构架

赵　欢（核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610000）

高陡岩质边坡地质灾害勘察设计思路构架

赵欢
（核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610000）

摘要：边坡是一种特殊的地理环境，尤其是高陡岩质的边坡，由于地形的坡度比较大，很容易出现滑坡等地质灾害，在开展地质勘察工作的过程中，加大高陡岩质边坡的地质灾害勘察工作，保证工程建设及运行的安全性是非常必要的，本文主要对高陡岩质边坡地质灾害的特点、治理原则、勘察设计思路、治理方法等予以简单分析，有利于实际的高陡岩质边坡地质灾害勘察设计工作的顺利开展。

关键词：高陡岩质边坡；地质灾害；勘察设计

随着社会市场经济的发展，我国的交通网络的建设力度不断加大，在开展公路、铁路工程选线的过程中，其中一项非常重要的工作就是地质勘察，但是在西部山区的地质勘察工作中，经常会遇到高陡岩质边坡等一些特殊地质，这类地质条件非常的复杂，很容易引发地质灾害，针对其实际特点，做好其地质灾害的勘察工作非常的必要。

一、高陡岩质边坡的特点分析

高陡岩质边坡所处的地形的条件通常是比较陡峻的，并且其岩层倾角通常处于10度的范围内，近似于水平状，平行于边坡处发育有隐伏性的卸荷裂隙，其具有与构造应力场相适应的2到3组的节理，并且其节理的裂隙倾角通常陡于45度，由于岩石的软硬程度存在一定的差异，这使得其沿着节理裂隙面、层面或者是交接部位具有风化剥蚀凹坑，并且白云岩与灰岩沿着交接部位、节理裂隙面或者是层理面的溶蚀成大小不一的溶腔或者是溶洞，高陡岩质边坡主要是通过切割岩体沿着临空面的崩塌、倾倒、坠落组合成局部的失稳，但是在实际勘察工作中，整体失稳的实例还是比较少见的，导致边坡形成的因素是多种多样的，很多因素对于其稳定性都具有较大的影响，很容易引发滑坡等地质灾害，施工过程中具有较大难度。

高边坡地质灾害的形成与边坡工程及病害的形成时间有直接的关系，依据其形成时间与与边坡工程之间的关系，对高边坡地质灾害的类型划分，主要分为两种：

（1）在边坡工程施工过程中，由于边坡工程开挖等因素所导致的新的边坡地质灾害，常见的边坡开挖过程中所引起的滑坡、崩塌、坍塌等。

（2）在开展边坡开挖工程施工之前就已经存在的边坡灾害，这通常是指老的边坡灾害，其由于边坡工程的活动导致其复活。

由于在高陡岩质边坡的顶部存在平行于坡面的张性拉裂缝，其很容易表现为中上部的失稳破坏，一旦出现边坡失稳，将会导致非常严重的后果，在开展高陡岩质边坡地质灾害治理工作的过程中，应该加大中上部削坡载减的力度，尽量的将边坡放缓，并要依据其实际特点采取有效的加固处理措施，保证能够将其一次性根治，防止其留下安全隐患，在实际的边坡治理工作中，人们开始注意到，不仅仅要能够有效的提升其稳定性，还需要在现有基础上，保证其能够与周边的环境良好的融合，从而形成良好的绿色人文景观，这能够大大的提升高陡岩质边坡地质灾害的治理效果，这就需要能够在实际的勘察活动中，对高陡岩质边坡地质灾害勘察设计工作予以合理设计。

二、高陡岩质边坡地质灾害的治理原则

在开展高陡岩质边坡治理的过程中，对于工程量巨大的一些大型的治理工程，由于在其治理过程中具有较大难度，并且一些高陡岩质边坡在治理过程中需要花费极高的成本，对于这类高陡岩质边坡，在开展施工的过程中，应该坚持尽可能避让的基本原则，对于由于工程建设需求，实在不能进行绕避的高陡岩质边坡，应该采取：宁强勿弱、保证安全的基本原则，针对高陡岩质实际的情况，应用安全、可靠的技术与方法来开展治理工作。

三、常用的高陡岩质边坡地质灾害的治理方法

目前常用的几种高陡岩质边坡地质灾害治理方法表现为：

（1）通过人工构筑物来实现高陡岩质边坡地质灾害的治理，在实施人工构筑物的设计的过程中，要对边坡在内的各种地质因素的影响予以综合的考虑，同时还需要对施工爆破等人为因素、工程载荷、岩体风化、地震等一些外部因素的影响予以全面的分析，常见的人工构筑物有：主被动网防护、多道拦石挡土墙、明洞等。

（2）排水，治水是在边坡防治过程中所应该坚持的最基本的原则，对对边坡的稳定性具有较大影响的地下水与地表水实施引排或者是截流处理，并要降低动水压力及孔隙水的压力，从而有效的防止不良地质结构面填充物的强度降低，同时有效的提升岩体的质量，在这种边坡治理方法中常用的方法有：灌浆封闭边坡岩体中的张裂隙、边坡泄水孔、排水沟、截水沟等。

（3）嵌补支顶，通过对风化剥蚀凹坑或者说可能发育的溶洞实施嵌补支顶，对于上部不稳定岩体的生根具有积极的作用。

（4）清除，对于已经松动、稳定性特别差的岩石块体，可以将其予以清除。

四、高陡岩质边坡地质灾害的勘察设计

在开展高陡岩质边坡勘察工作的过程中，要对已经出现的自然与人工边坡的变形失稳破坏与治理情况予以全面的调查，必要的情况下，可以开展物探、钻探与瓦探等处理，以便于将隐伏结构面予以明确，这对于降低其地质灾害的发生率具有积极的作用；要将层间夹层的分布、断层、节理裂隙、岩层等结构面的产状与位置予以综合的考虑，同时还需要对地下水的分布情况、充填情况、节理裂隙张开程度、断层延伸长度、节理裂隙密度、断层宽度、节理裂隙及断层等结构表面的产状、位置等予以查明，对高陡岩质边坡需要开展动态信息的勘察设计与施工，在开展施工的过程中，一旦发现施工工程地质与勘察工程的地质条件发生变化，就需要及时的开展补充勘察与监测工作，并要及时的对相关的工程措施进行完善。

在对高陡岩质边坡的稳定性实施分析的过程中，目前常用的有定量分析与定性分析两种方法，在实际的工程分析过程中，其稳定性是受到多种因素的影响，要想在开展分析的过程中，应用一种合理的计算方法对其力学参数实施准确的计算是具有较大难度的，因为不管是应用哪一种计算方法，其都具有一定的局限性，在具备相关优点的同时，也会存在一定的不合理之处，要想取得良好的分析效果，就需要各种综合性的计算方法来开展计算，常用的计算方法有有限元法、楔体滑动分析法、岩石质量法、工程类比分析法等多种方法，在边坡的楔体稳定性与整体稳定性的分析过程中，应用综合评价法能够取得良好的分析成果。

对几种常用的计算方法进行分析：

（1）有限元法，在这种计算方法中，是应用岩石岸坡应力位移场有限元模拟软件来对自然坡的的应力场以及不同位置桥基荷载作用下的应力场实施模拟分析，对桥基的设计位置开展进一步的优化，并要依据Mohr的强度准则来对岩体的破坏情况开展分析，在对岩体的控制性结构面建立地质模型开展分析的过程中，可以应用离散元分析发来开展，对岸坡岩体处于加载模式与不加载模式中的时效变形趋势开展分析的过程中，要对岸坡的破坏范围与破坏模式予以明确之后，再开展相关分析，这能够为岸坡岩体加固提供有力的设计依据。

（2）赤平投影空间解析法，应用临空边坡面及多组优势结构面的极射赤平投影，对不同类型的结构面组合特征予以明确，这能够对结构体失稳模式类型、稳定趋势、结构体的类型等予以直观的判断。

（3）楔形体滑动分析法，在应用这种方法开展分析的过程中，其楔形体滑动面是由两个倾向相反、坡面倾向相同，并且交线倾向也相同、倾角小于边坡交的软弱结构面所组成的，在开展分析的过程中，可以通过赤平投影、三角几何法、实体比例投影法来对滑动面的交线倾角、滑动面法线、以及二者之间的夹角等进行计算，对械体在自身重力作用下的受力情况进行分析，能够得到边坡的稳定性系数值，在此基础上开展相关的计算，能够得到边坡的稳定系数，在开展相关计算的过程中，还需要对地震力、静水压力等一些作用力的影响予以综合的考虑。

（4）极限平衡法，在极限平衡法中也包含了多种计算方法，如：刚体平衡法、双平面极限平衡等K法等，各种计算方法在实际应用中都具有各自的优缺点。

（5）岩石质量法，在稳定边坡角的计算过程中，岩石质量法具有广泛的应用，其主要是对桥梁基础位置与合理埋深明确，并要要求其桥梁的基础底面位于稳定边坡角以内。

结语

在开展工程施工的过程中，在一些环境比较差的特殊地理环境中，经常会遇到高陡岩质边坡等特殊地质，对于这类地质条件，若不能及时实施有效的处理，很容易引发各种严重的地质灾害，这就需要在开展工程施工之前，做好高陡岩质边坡地质灾害的勘察设计工作，并要应用各种有效的计算方法，对勘察结果予以有效地分析，在此基础上，应用各种有效的治理措施开展地质灾害的治疗工作，本文就主要针对此予以了简单分析，对于实际的高陡岩质边坡地质灾害的勘察设计工作具有一定的参考价值。

参考文献

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中图分类号：P314

文献标识码：A