高山峡谷区斜坡工程地质分析及治理建议

    阮崇飞+何剑宇

    摘要：高山峡谷区地质环境复杂，来自斜坡的危害一般以滑坡和落石方式为主，分析研究斜坡的特征，采用抗滑桩、挡土墙、锚索、锚杆及主动防护网、被动防护网、拦石墙等工程手段治理比选，对于工程治理设计中遇到此类斜坡时可以起到借鉴的作用，以求针对不同的斜坡形态能选择正确的治理方法、手段。

    关键词：高山峡谷；不稳定斜坡；滑坡；落石

    在我国西南地区的哀牢山、高黎贡山等山脉延伸的地区以高山峡谷类型居多，高山寒冷，人类居住主要在山脚地带，而经过地质构造作用及构造剥蚀、风化等作用后高山峡谷地区经常在山体中下段堆积大量的崩坡积松散层，加之人类工程活动后易引发滑坡、崩塌等地质灾害，为此选取高山峡谷地区某个具有代表的斜坡进行工程地质分析，以作为今后类似工程参考。

    1、斜坡特征

    不稳定斜坡总体处于崩坡积地层中，斜坡面上见大块石堆积分布，具架空现象，坡面植被发育较好，以油桐树、竹林为主，坡面上树林内有松脱块石、孤石零散分布，物源主要来源于斜坡上方岩石崩落，块石直径一般0.5～2.0m，块石大小不一、数量较多，稳定性差，曾有落石曾砸中居民房屋，严重影响居民正常生活。

    2、斜坡的危害方式

    此类斜坡因地形坡度大，通常以滑坡及落石的复合方式产生危害，分析不稳定斜坡的危害方式分为两种：①不稳定斜坡发育于崩坡堆积层内，坡体物质结构松散且坡度大，坡脚受人工开挖切影响，在水的作用下斜坡体有条件以滑坡方式失稳破坏；②为落石的危害，由于斜坡体上崩坡积层结构松散，有块石、孤石分布于表层且未嵌入土层内，在外力作用下易顺坡滚落形成落石，从而对坡脚一带的居民区造成危害。

    3、影响斜坡稳定性因素分析

    3.1不稳定斜坡稳定性

    3.1.1地形有利。不稳定斜坡面形成约30- 40°的坡度，地形高差较大，地形地貌条件组合有利，致使斜坡组成物质具有较大的重力势能差，为坡体物质的滑移提供了动力。

    3.1.2人为因素。高山峡谷区地势陡峻，斜坡前缘受工程建设开挖切坡，为坡体物质的滑动剪出提供了临空面与滑移空间。

    3.1.3水的作用。雨季时降雨有增加坡体物质的重量、降低坡体物质力学强度之作用，影响了坡体自稳能力，另外地下水向斜坡下运移所产生的动水压力及张力，也增加了坡体向下方产生滑移的动力。

    3.1.4地震影响。地震对斜坡稳定性存在较大的影响作用，坡体表面物质易受震动滚落或松散土体形成垮塌现象。

    3.2落石危害的有利因素

    3.2.1地形地势。斜坡面地形坡度一般30- 40°，后方山坡上局部形成陡坎状岩壁，块石一旦启动则在有利的地形条件下易产生加速，形成滚落或跳跃方式向下方造成危害；

    3.2.2风化作用。岩体节理裂隙发育，受风化作用强烈，斜坡面岩体易形成掉块顺坡滚落，质量较大的块石在掉落过程有可能撞击坡面上现有散乱堆积的块石，为块石的启动掉落给予了一定的初始动力，从而带动散乱堆积的块石下落形成危害；

    3.2.3降雨作用。部分块石镶嵌于土层内，在降雨作用降低土体强度后块石易产生滚落现象，而另一部分块石直接置于坡面土体表面或基岩表面，降雨的浸润作用将极大的降低块石体与土层或基岩面的摩擦力，使块石易产生滑移进而发生掉落危害；

    3.2.4地震作用。地震震动的震动力除了给予坡面的块石以初始下滑动力作用外，在震动时易导致块石与接触面瞬间无摩擦力或极大的降低了摩阻力，有利于块石掉落。

    3.3斜坡影响因素综述

    从以上影响因素分析，影响斜坡稳定性及斜坡上散乱块石稳定性的因素除了地形地貌有利成为斜坡面失稳、落石的基础条件以外，其余因素均为外力作用影响，因此不稳定斜坡的稳定性受外部条件因素影响大。

    4、治理建议

    4.1对不稳定斜坡体的治理建议

    根据不稳定斜坡的现状条件和特点，结合工程治理常用方法对不稳定斜坡的治理工程综合分析考虑如下：

    4.1.1锚固工程。斜坡坡体物质为松散结构的崩坡积碎块石土，由于碎块石土内孔隙大且局部具架空现象，采用锚固方式时施工难度较大、锚索工程容易失效，但考虑采取较小锚固力、多排锚索的方法设计是可以的。

    4.1.2削方、回填反压。削方、减载在滑坡治理中不失为一种经济、实用的工程治理措施，斜坡坡面坡度大，采取中后部削方并用于前缘段回填反压对坡体的稳定性是有利的。

    4.1.3拦挡工程。从斜坡的地形特点及斜坡特征分析，如对斜坡采取适宜的拦挡工程措施，既可有效控制斜坡向滑坡变形的演变，同时可确保施工过程中不会对斜坡产生大的扰动影响，确保工程安全，具有工程技术成熟，施工可行的特点。主要的方式有重力式挡墙拦挡和抗滑桩拦挡等。

    4.1.4排水工程。排水工程是滑坡治理工程的主要措施，但斜坡坡体物质为松散状崩坡积层为主，结构松散、透水性强、富水性差，坡面无水浸迹象，因此设置截排水系统的作用不大。

    4.2对斜坡面松脱块石的治理建议

    斜坡面上有块石散乱平置堆积于缓坡平台上，具架空现象，综合考虑以下几种方法：①清危措施：对于散乱块石进行清除，排除现有危石的威胁可长远解决该区域的危石问题，考虑其下方有居民建筑，清危不宜采用动力爆破方式，可考虑静力爆破方式。②加固或锚固措施：对危石采取支撑加固或锚固措施使块石永久停驻于該位置可有效防治，但块石为散乱堆积，且存在互叠的架空现象，块径小于2m3的块石数量多，因此采用支撑加固或锚固措施的适宜性差。③主动防护：采用主动防护网将整个危石区罩住或在缓坡平台上设置拦石墙可有效的将危石拦阻于初始启动阶段，将危险源扼杀于摇篮中，但一般面广而工程量巨大。

    4.3综合治理建议

    此类斜坡单靠简单的工程治理手段无法达到治理效果，若浅部土体以粘性土为主且有地表水冲刷迹象时需考虑截排水工程，斜坡或形成的滑坡高差较低时可考虑采用重力式抗滑挡墙支挡，高差较大的采用抗滑桩或锚索、锚杆支护，坡面有掉块现象的根据计算的运动运能情况选择相应的被动防护网或拦石墙进行防护，对于能明确掉块位置且范围适合的也可考虑采用主动防护网或格构锚杆等进行稳固防护，工程治理需根据实际的斜坡情况进行确定。