实例分析地质灾害边坡稳定性的影响因素及防治措施

周 恒

广东省地质局第十地质大队 广东 中山 528427

了解边坡稳定性的影响因素和采取相应的防护措施对保障工程的安全和稳定性至关重要。本文阐述了边坡稳定性的重要性、边坡稳定性的影响因素，以及边坡稳定性的防护措施，以供相关研究工作人员参考。通过合理设计和施工，采取适当的防护措施，可以有效预防边坡的滑动和破坏。

1 边坡稳定性的重要性

边坡稳定性的重要性主要体现在以下几个方面；1.人身安全。边坡稳定性的失控可能导致坡体滑坡、崩塌等灾害，威胁着附近居民和过往车辆的安全。因此，研究和维护边坡的稳定性，是确保人身安全的重要因素。2.建筑安全。边坡稳定性的问题也可能对附近建筑物的安全造成威胁。当边坡发生滑坡或崩塌地质灾害时，可能对建筑物的基础和结构造成破坏，导致建筑物倒塌或损坏。3.公共设施保护。边坡稳定性的失控导致地质灾害的发生对附近的公共设施，如道路、桥梁、电力线路等造成损坏，从而影响交通运输和基础设施的正常运行。4.环境保护。边坡稳定性的问题也会导致土壤侵蚀和水土流失等环境问题。边坡的滑坡和崩塌等灾害会导致大量土壤和植被的流失，对附近的生态环境造成破坏。因此，确保边坡的稳定性和采取相应的防护措施，不仅关乎个体的安全和生活，也关乎社会的稳定和环境的保护[1]。

2 边坡稳定性的影响因素

2.1 地质条件

包括岩性、构造、岩层坚硬程度等。不同种类的岩石有不同的稳定性，而构造对地层的变形会影响坡体的稳定性。例如：勘查区位于清远市连山壮族瑶族自治县吉田镇夜明珠山庄北西侧，该区属于剥蚀残丘地貌。山坡最高海拔为300.56m，自然坡度在10～30°之间。勘查发现，该区坡表植被发育，覆盖率较高，主要有草本、灌木、毛竹及高大乔木。坡脚削坡建房形成人工陡坡，最大高度约22m，坡宽约82m，局部坡度达70～80°，呈陡坡。过去年份发生的崩塌导致坡面呈凹型、阶型，微地貌属陡坡。坡脚已采用约3.8m高的浆砌块石挡墙支护，削坡面整体裸露，有两处小型土质崩塌。综合评定，该区地形地貌条件中等。根据勘查情况分析，该区的地质条件受到岩性、构造、岩层坚硬程度等因素的影响。不同种类的岩石具有不同的稳定性，而地层的构造变形也会影响坡体的稳定性。因此，在进行崩塌地质灾害治理工程时，需要充分考虑这些因素，并采取相应的措施，以提高边坡的稳定性和防止地质灾害的发生。

2.2 坡度和坡高

根据地质条件的影响，坡度的大小和坡高的高低会对边坡稳定性产生影响。一般来说，坡度越陡，坡高越高，边坡的稳定性越差。在勘查区的情况中，整体坡度较大，且局部坡度非常陡峭，因此边坡的稳定性可能较差。此外，人类活动对地质环境的影响也中等程度，可能会进一步影响边坡的稳定性。在进行崩塌地质灾害治理工程时，需要特别关注边坡的稳定性问题，并采取相应的措施进行治理，以确保边坡的安全稳定。

2.3 剖面形状

边坡的剖面形状对其稳定性有重要影响。凹型边坡的剖面形状向内凹陷，容易受到水的侵蚀和积聚，导致边坡松散和坍塌的风险增加。因此，在凹型边坡的处理中，需要采取防水措施，如设置排水系统，以减少水分对边坡的影响。相反，凸型边坡的剖面形状向外凸起，容易发生滑坡的风险较大。凸型边坡的土体容易受到自然力和人为因素的影响，如地震、降雨等，导致边坡失稳。在处理凸型边坡时，需要采取加固措施，如设置挡墙、加固土体等，以增加边坡的稳定性。等宽削坡是指边坡剖面形状相对平缓，坡面平整，边坡的宽度保持一致。这种剖面形状有利于减少坡面水流速度和侵蚀力，提高边坡的稳定性。在等宽削坡的处理中，要注意合理设计边坡的宽度和坡度，以确保边坡的稳定和安全[2]。因此，在进行边坡工程设计时，需要根据不同剖面形状的特点，采取相应的处理措施，以确保边坡的稳定性和安全。

2.4 水文条件

水的存在对边坡稳定性至关重要。水的渗透、蓄积和排泄会改变边坡土体的物理性质，从而影响边坡的稳定性，可能导致地质灾害的发生。以清远市连山壮族瑶族自治县吉田镇夜明珠山庄北西侧崩塌地质灾害治理工程为例，勘查结果显示同岩土层的渗透性存在差异，这会导致下渗的雨水在接触带附近汇聚，进一步加剧了土层的软化作用。与此同时，水对潜在崩滑面起到了润滑作用，对边坡的稳定性构成不利影响。此外，地表水的渗流作用也会导致软硬相间位置的岩土体力学性质各异。这种差异易造成边坡失稳，进而引发崩塌或滑坡等地质灾害。因此，在边坡工程设计和治理中，需要充分考虑水的影响，采取相应的防水和排水措施，以保证边坡的稳定性和安全性。

2.5 植被覆盖

植被可以通过根系的固土作用和降低水分含量来增加边坡的稳定性。植物的根系可以将土壤牢固地束缚在一起，防止其被水流冲刷和侵蚀。同时，植被通过蒸腾作用可以将土壤中的水分蒸发，降低了土壤的含水量，减轻了土壤的重量，有助于边坡的稳定。然而，如果植被覆盖不足，或者被人为破坏，就会导致边坡的稳定性下降。没有足够的植物根系来固土，土壤容易被水流冲刷和侵蚀，增加边坡的崩塌风险。此外，缺乏植被覆盖也意味着没有蒸腾作用来降低土壤的含水量，使得土壤容易饱和，进一步加剧了边坡的不稳定性。因此，在边坡工程设计和维护中，要充分重视植被的作用，加强植被的保护和恢复，以提高边坡的稳定性。

2.6 人为因素

人为活动对边坡稳定性也有一定的影响。例如，挖掘、爆破、填土、建筑等工程活动会改变原有的地质条件，对地形和土壤的性质造成改变，从而影响边坡的稳定性。挖掘活动会导致边坡的削减和改变坡面的形状，使其失去原有的支撑力，增加了滑坡的风险。同时，挖掘过程中可能会破坏植被覆盖，减少了植物根系的固土作用，使边坡更容易发生滑坡和坍塌。爆破活动会引起地质体的破裂和破碎，破坏了原有的地层结构，降低了地质体的稳定性。填土活动可能会改变边坡的坡度和坡面的形状，增加了边坡的压力和失稳的风险。建筑活动可能会改变地势，增加了土体的重量和荷载，进一步影响边坡的稳定性。因此，在进行工程活动时，应充分考虑边坡的稳定性，采取合适的措施来减少其影响，如加固边坡、控制土壤侵蚀、保护植被覆盖等，以确保边坡的安全和稳定。

3 边坡稳定性的防护与地质灾害防治措施

3.1 边坡加固

土工合成材料是一种特殊的材料，由天然或合成纤维、聚合物和无机材料组成。它们具有优异的抗拉强度、抗剪强度和抗滑性能，被广泛应用于土木工程中的边坡加固。土工格栅是一种由高强度聚合物制成的网状结构，可以用来增加土体的抗拉强度。在边坡加固中，土工格栅可以埋入土体中，并与土体形成一种复合结构。它通过分散荷载，提高土体的整体强度，阻止土体的滑动和变形。土工布是一种由无纺布或聚合物纤维制成的材料，具有良好的抗拉强度和抗渗透性能。在边坡加固中，土工布可以覆盖在边坡表面，防止土壤侵蚀和水分渗透，保持边坡的稳定性。除了土工格栅和土工布，还有其他土工合成材料可用于边坡加固，如土工管、土壤钉等。这些材料可以根据边坡的具体情况和要求选择使用。在进行边坡加固时，应根据边坡的坡度、土体的性质和工程要求，选择合适的土工合成材料，并按照设计要求进行施工。此外，还需要注意材料的质量和施工工艺的控制，以确保加固效果和边坡的稳定性。总的来说，土工合成材料是一种有效的边坡加固方法，可以提高土体的抗剪强度和抗滑性能，保证边坡的安全和稳定。在实际应用中，需要根据具体情况进行选择和施工，确保加固效果达到预期目标。

3.2 地下排水系统

地下排水系统是边坡工程中一个重要的辅助措施，可以有效地控制地下水位，减少地下水对边坡的不利影响。地下排水系统通常由排水管网组成，通过设置排水管和排水孔，将边坡内部的地下水排走。排水管网通常分为水平排水系统和垂直排水系统两种。水平排水系统是将排水管埋设在边坡水平方向的土层中，将地下水从边坡内部引流到指定位置。这种系统适用于较浅的边坡和土层较厚的情况，可以有效地降低地下水位，减少地下水对边坡的渗透和浸润。垂直排水系统是将排水管埋设在边坡垂直方向的土层中，通过设置排水孔将地下水排走。这种系统适用于较深的边坡和土层较薄的情况，可以迅速排除地下水，减少地下水对边坡的水压和渗透[3]。在设置地下排水系统时，需要根据边坡的具体情况和地下水的特点进行设计。排水管的材料和直径、埋设深度、排水孔的大小和布置等都需要根据实际情况进行选择。此外，还需要考虑排水管的排水能力和排水系统的维护等问题。地下排水系统是边坡工程中一个重要的措施，可以有效地控制地下水位，减少地下水对边坡的影响。在边坡设计和施工过程中，需要合理设置地下排水系统，并对其进行监测和维护，以确保边坡的稳定性和安全性。

3.3 边坡排水沟

边坡排水沟是边坡工程中的常用措施，通过设置排水沟在边坡顶部，可以及时排除降水和地下水，减少水分对边坡的渗透和侵蚀。边坡排水沟通常位于边坡的高处，沿边坡的水平方向设置，用于收集和排除边坡上的降水和地表径流。排水沟的设计应考虑边坡的坡度、长度和降水量等因素，以确保排水沟具有足够的排水能力。排水沟通常由沟槽和排水管组成。沟槽可以是开沟或者是设置排水板等结构，其作用是收集和导流降水和地表径流。排水管则用于将收集到的水流快速引导到指定位置，避免水流对边坡造成不利影响。边坡排水沟的设计和施工需要考虑以下几个方面。首先，沟槽和排水管的材料和尺寸应根据实际情况选择，以确保排水能力和稳定性。其次，排水沟的布设应合理，避免交叉和死角，以便顺利排水。还应考虑排水沟的维护和清理，确保其畅通无阻。通过设置边坡排水沟，可以及时排除降水和地下水，减少水分对边坡的渗透和侵蚀。

3.4 边坡植被

边坡植被是一种有效的方法，通过种植草坪、灌木和乔木等植物来加强边坡的表面固结和保护。植被的根系可以牢固地锚定土壤，防止边坡的滑坡和塌方。草坪植被能够吸收降水，减缓水流速度，降低水分冲刷的风险。而灌木和乔木的根系则更加强大，能够更好地保护边坡免受侵蚀的影响。在选择植被时，需要考虑植物的适应性和抗风抗侵蚀能力。选择适合当地气候和土壤条件的植被，以确保其能够良好生长并发挥保护效果。清远市连山壮族瑶族自治县吉田镇夜明珠山庄北西侧的崩塌地质灾害治理工程详细勘查情况显示，他们选择在该区域内采用植草、灌木和生态袋等措施进行边坡植被的种植和保护工作。通过这些措施，边坡的固结和保护能够更加牢固稳定，并且与周围环境融合协调。在这个工程中，为了避免水分冲刷和土壤侵蚀的风险，他们选择了在格构内进行植草和灌木的种植。这些植物的根系能够牢固地锚定土壤，防止边坡的滑坡和塌方。此外，他们还使用了生态袋来进行防水护坡，进一步提高了边坡的稳定性。通过这些措施的实施，清远市连山壮族瑶族自治县吉田镇夜明珠山庄北西侧崩塌地质灾害得到了有效的治理和防范。这些经验也可以为其他地区在进行边坡植被工程时提供参考，以保护边坡的稳定性和减少灾害的发生。

3.5 边坡表面覆盖物

边坡表面覆盖物是一种有效的方法，可以使用防护材料（如混凝土、岩石网、防护板等）来覆盖边坡表面，以增加边坡的抗剪强度和抗滑性能。这些防护材料能够有效地固结边坡土体，增加土体的内摩擦力和抗剪强度，使边坡更加稳定。同时，覆盖物还可以防止土壤的侵蚀和水分冲刷，保护边坡免受外部环境的影响。在选择和设计边坡表面覆盖物时，需要考虑土壤的性质和边坡的坡度，以确保覆盖物的稳定性和可靠性。通过使用边坡表面覆盖物，可以有效地提高边坡的抗剪强度和抗滑性能，减少边坡灾害的风险。

3.6 定期监测

边坡的定期监测是保证边坡稳定性的重要措施之一。监测内容包括测量坡面位移、地下水位、降雨情况等。通过定期监测，可以及时发现边坡的变形和问题，并采取相应的处理措施。坡面位移监测可以通过使用测量仪器进行定期测量，以掌握边坡的位移情况，及时判定边坡是否稳定。地下水位监测可以通过设置监测井或使用水位计进行定期测量，以了解地下水位的变化对边坡稳定性的影响。降雨情况监测可以通过建立降雨站点，及时了解边坡上的降雨情况，判断是否会引发边坡滑坡等灾害。通过定期监测，可以及时发现边坡的变形和问题，采取相应的处理措施，确保边坡的稳定性和安全性。

3.7 合理设计和施工

合理的边坡设计和施工是保证边坡稳定性的关键。在设计过程中，需要充分考虑地质条件、水文条件等因素，以便选择合适的边坡坡度和坡高。地质条件包括土层性质、岩性、断裂和节理等，需要进行详细的调查和分析，确定边坡的适宜坡度和坡高。水文条件包括地下水位、降雨情况等，需要进行水文地质勘查，确保边坡的排水和稳定。在施工过程中，需要按照设计要求采取合适的支护措施，如加固边坡、设置排水设施等，确保边坡的稳定。并且，需要进行严密的施工监管，确保施工质量符合设计要求。通过合理设计和施工，可以提高边坡的稳定性，减少边坡灾害的发生。

4 总结

综上所述，边坡稳定性的防护与地质灾害防治措施包括边坡加固、地下排水系统、边坡排水沟、边坡植被、边坡表面覆盖物、定期监测和合理设计和施工等。这些措施可以有效增强边坡的抗滑性和抗剪强度，减少水分侵蚀和土壤冲刷，确保边坡的稳定性，减少地质灾害的发生。在实施过程中，需要根据具体情况选择和组合使用，并严格按照规范和标准操作，以确保边坡的持久性和可靠性。