第一篇：边坡失稳的原因分析
边坡失稳的原因分析
土方开挖的关键是如何保持边坡的稳定，避免发生滑坡或塌方。边坡的失稳一般是指土方边坡在一定范围内整体沿某一滑动面向下或向外移动而丧失其稳定性。边坡的稳定，主要由土体的抗滑能力来保持。当土体下滑力超过抗滑力，边坡就会失去稳定而发生滑动。边坡塌方滑动面的位置和形状决定于土质和土层结构，如含有粘土夹层的土体因浸水而下滑时，滑动面往往沿夹层而发展；而一般均质粘性土的滑动面为圆柱形。可见土体的破坏是由剪切而破坏的，土体的下滑力在土体中产生剪应力，土体的抗滑能力实质上就是土体的抗剪能力。而土体抗剪能力的大小主要决定于土的内摩擦系数与内聚力的大小。土壤颗粒间不但存在抵抗滑动的摩擦力，也存在内聚力(除了干净和干燥的砂之外)。内聚力一般由两种因素形成：一是土中水的水膜和土粒之间的分子引力；一是化合物的胶结作用(特别是黄土)。不同的土，其各自的物理性质对土体抗剪能力有影响，如含水量增加了，胶结物溶解，内聚力就会变小。因此在考虑边坡稳定时，除了从实验室得到的内摩擦系数和内聚力的数据外，还应考虑施工期间气候(如雨水)的影响和振动的影响。
边坡失稳往往是在外界不利因素影响下触发和加剧的。这些外界因素往往导致土体剪应力的增加或抗剪强度的降低，使土体中剪应力大于土的抗剪强度而造成滑动失稳。造成边坡土体中剪应力增加的主要原因有：坡顶堆物，行车；基坑边坡太陡；开挖深度过大；土体遇水使土的自重增加；地下水的渗流产生一定的动水压力；土体竖向裂缝中的积水产生侧向静水压力等。引起土体抗剪强度降低的主要因素有：土质本身较差；土体被水浸润甚至泡软；受气候影响和风化作用使土质变松软、开裂；饱和的细砂和粉砂因受振动而液化等。
由于影响因素较多，精确地计算边坡稳定尚有困难，因此，在施工中一般工程目前多是综合考虑影响边坡稳定的各种因素，根据经验确定土方边坡，保证边坡大小，使坡顶荷载符合规范要求，或设置必要的支护，以防边坡失稳。
第二篇：露天煤矿矿边坡失稳隐患整改方案报
澜沧县芒东二矿有限责任公司
芒东二矿
边 坡 失 稳 安 全 隐 患 整 改 方 案
2022年7月18日
芒东二矿边坡失稳安全隐患整改方案
普洱市经委于2022年批复同意我矿由原井工开采技改为露天开采，井工开采之前小煤窑较多，无正规设计和布局开采，一般为房柱式采煤法，私挖滥采现象突出，形成大面积的采空区，对地质环境有一定破坏性，采空区对地下开采与露天开采转换过程中的边坡稳定性存在一定的影响，进而出现倾倒性破坏。
由于露天开采形成的帮坡面和受井工开采造成的采空区塌陷的影响将会引起开采范围内上覆岩层移动、应力变化和地表沉陷等采动损害，直接造成边坡结构岩体的下滑力变大，改变了岩土体的应力应变条件，所以，沿着结构面将会出现不断发展的裂纹直至形成明显的裂缝，当裂缝贯穿整个结构体的时候，结构体会倾倒坍塌，对我矿露天开采时采场边坡失稳产生重要影响，给边坡的稳定带来了极大的威胁，通过边坡连续监测数据显示台阶结构层面均发生不同程度错动及扭曲等明显变化。
滑坡是露天矿安全生产的重大隐患之一，露天矿边坡的稳定与否，是直接关系到煤矿能否正常生产的重要前提，如果边坡发生破坏，会影响露天矿生产，造成经济损失，甚至可能造成人员伤亡。针对此次边坡失稳现象，通过广泛搜集、研究已有资料，系统分析研究边坡体的变形破坏机制及其演化过程，此次边坡失稳主要是受采空区影响改变了本来已垮塌稳定的岩土体原有的应力，引起开采范围内上覆岩层移动，使边坡出现缓慢的错动和扭曲变化，随着应力增大错动和扭
曲变化越来越大，出现开裂和滑移现象，局部有崩落和垮落，为防止边坡坍塌、滑落和片帮对安全生产造成的影响，诱发地质灾害，为保证人员和设备的安全，确保边坡稳定，根据我矿实际采剥情况，分析可能的破坏方式与程度，决定对边坡失稳造成的安全隐患进行整改，为确保整改期间的安全和工作落实特制定此方案，请严格按方案进行整改。
一、成立安全隐患整改领导小组
为加强隐患整改工作的落实，完成隐患整改验收，芒东二矿成立以矿长为组长的安全隐患整改领导小组，全面负责督促协调本次隐患整改工作。
组 长：沈愿兵
成 员：孔令彩、阮绍明、崔庆扩、周小富、苏涛等各科室成员。
二、整改要求
本次边坡失稳规模大、整治难度高，因此各成员必须高度重视此次整改工作，特别是挖机、排土车辆的作业安全，提高全体员工的安全意识和操作技能，按规章制度作业，消除“三违”现象，严格执行相关法律法规和煤矿安全规程要求。整改期间每班必须有带班矿长和安全员，安全员随时进行巡查，发现隐患及时采取措施进行处理。
三、整改措施
本次边坡失稳主要受采空区影响改变了本来已垮塌稳定的岩土体原有的应力，引起开采范围内上覆岩层移动，使
边坡出现缓慢的错动和扭曲变化，经隐患整改小组成员研究决定待失稳段边坡下沉稳定后再对其进行修复处理，在原台阶基础上后退30米位置重新布置台阶，新布置台阶应与东南面台阶（设计台阶高度H = 10m，台阶坡面角为：55°，平盘宽度为5 m）相衔接，挖机剥土顺序由上到下进行，剥土到运输平盘时剥离物直接装车运至排土场，直至现有台阶。
四、整改责任人：孔令彩、崔庆扩
五、整改期限：2022年7月19日
六、整改资金：38.6万元
整改期间的安全技术措施
1、剥离土时必须按从上到下逐个台阶修复的原则。严格禁止一坡到底的方式，按设计台阶高度和台阶坡面角进行修复。
2、注重边坡处理期间的检查工作，应经常对采场进行全面检查，加强边坡的管理工作，当发现台阶坡面有裂隙，可能发生坍塌或大块浮石和松石时，必须立即撤出相关人员和设备，组织有经验的人员进行处理。处理时要制定可靠的安全措施。
3、重视并加强疏干和排水工作，确保台阶干燥无水，雨季要强化排水，加强雨季边帮、采场的安全工作。每逢雨天必须立即停止作业，雨后会对边坡的稳定造成严重的危害，因此，必须加强雨后的边坡巡查，要十分注意做好这一期间的安全检查和隐患的处理工作。
4、加强安全教育，规范员工的行为。要结合矿山的实际情况，强化作业人员的安全教育，提高员工的安全意识，规范员工的作业行为。特别要注意坚持班前安全会制度。经常提醒作业过程中应注意的安全事项，及时纠正员工的不安全行为。作业人员应按自己所从事的工作，遵守本岗位（工种）的安全技术操作规程，5、边帮底部应设置警戒线和警示标志，严禁任何人员在边帮底部休息及停留，以防止边帮的突然下滑而导致人员的伤亡事故。
6、顶部边帮应设置截水沟，并做好疏干排水工作，排除边坡范围内积水，避免对边坡岩体造成冲刷，提高边坡的稳定性。
7、处理过程中要根据不同的情况，及时对边坡进行平整和刷帮，改变边坡的轮廓及形状，从而达到稳定边坡的效果，保持坡面和平盘的平整性；修整后的坡面应无松散浮石、悬岩、伞岩和尖岩，平盘应无松散堆积土、岩堆、碎石和大块等，避免崩塌或凹石的边坡中积水危害，减小滑坡体上的荷载。
8、经常对边坡岩体的变形和移动情况进行监测，边坡有变形和滑动迹象的，必须设立专门观测点，定期观测记录
变化情况。
9、杜绝在作业台阶底部进行掏底开采，避免边坡形成伞檐状和空洞。
各整改负责人必须高度重视本次整改工作，并按相关质量标准，逐项进行落实，凡未按规定时间和质量标准完成整改项目的，一律追究处罚责任。
隐患整改领导小组必须加大隐患整改的检查、监督和指导力度，及时督促各整改责任人将隐患和问题整改落实到位。
对所有整改工程均实行严格的检查验收制度，发现整改不合格的工程，必须返工整改。
本方案不详之处，随施工进展情况进行调整
澜沧县芒东二矿有限责任公司
二零一七年七月十八日
第三篇：边坡坍塌安全事故分析
边坡坍塌安全事故分析
一、事故简介
2022年1月17日，**市南岸区某商住楼工程在进行边坡治理的施工过程中，发生一起边坡坍塌事故，造成4人死亡，直接经济损失76.2万元。
该工程为商住小区，项目用地22286㎡，总建筑面积92359 ㎡。现场3、4号楼地下车库边坡东西长约80m，南北长约45 m，高约5-7m，边坡切面近9O°。当天共有5名施工人员进行锚杆钻孔作业。15时左右，当施工人员将两台钻机分别送上脚手架的第1层和第3层(高约7 m)，做接水管和电缆线等开钻前准备工作时，在搭设脚手架的地方，有长约llm，高约4～6m，重约200多吨的岩体突然断裂坍塌，瞬间将部分脚手架掩埋。脚手架下4人中有3人被埋，1人被脚手架钢管紧紧压住。
根据事故调查和责任认定，对有关责任方作出以下处理：项目经理、土方分包负责人、监理单位现场代表等7名责任人分别受到撤销职务、记过等行政处分和相应经济处罚；总包、监理、专业分包单位分别受到相应经济处罚。
二、原因分析 1．直接原因
该工程边坡上部为O.5 m左右的杂填土，下部为泥岩和砂岩，顶部未采取封闭措施，导致雨水渗入，软化了结构面使结构面抗剪强度降低。且基坑边坡采用直立开挖的方法，致使岩体处于临空状态，且未及时采取支护措施，导致边坡岩体发生突然脆性破坏而断裂坍塌。2．间接原因
(1)总包和边坡专业分包单位对该岩体所存在的危险性估计不足。边坡治理专业分包单位未按边坡治理措施方案严格实施，未制订锚杆钻孔作业方案，未严格执行房屋建筑分包有关规定。
(2)监理单位对该项目的监理不到位，项目监理负责人没有认真履行职责。
三、事故教训
1．边坡专业分包单位虽然与总包单位签定了《锚杆工程分包协议》，但对整个施工过程未履行其管理责任，没有制定专项施工方案，放任一名既无资质又无职位的人员代表公司全面实施《锚杆工程分包协议》，致使该工程存在的隐患未能及时发现并得到有效的控制。以上行为违反了建设部124号令《房屋建筑市政基础设施工程分包管理办法》第九条、《中华人民共和国建筑法》第二十六条和《中华人民共和国安全生产法》第十七条第四项的有关规定。
2.总包单位虽然编制了《边坡处理措施方案》，但对边坡因地质情况可能产生的危害估计不足，安全措施不力，且未能严格贯彻落实。虽然与分包单位签定了《锚杆工程分包协议》，但未向分包单位提交有关资料，整个边坡治理过程、施工方案、具体技术的指导、作业进程的安排都是由分包单位实施。
3.监理单位虽然对总包单位的边坡处理措施方案提出了“立即与建设方协商联系有边坡资质资格的设计单位和施工单位对切坡治理”的意见。但当总包单位未提供有资质单位进行设计、提出新的处理方案时。监理单位未能坚持自己的意见，也未对施工现场的违规冒险作业予以制止，且未向建设行政主管部门报告，使得项目失去了有效的监理。
监理单位在对基坑工程实施安全监理工作中应做好以下工作：
（1）基坑工程施工前，必须编制安全监理实施细则，安全监理实施细则应针对施工单位编制的专项施工方案和现场实际情况，依据安全监理方案提出的工作目标和管理要求，明确监理人员的分工和职责、安全监理工作的方法和手段、安全监理检查重点、检查频率和检查记录的要求。
（2）按法规规定认真对基坑工程专项施工方案审核查验，主要审查以下内容： 1）专项施工方案的编制、审核、批准签署齐全有效； 2）专项施工方案的内容应符合工程建设强制性标准；
（3）监理人员每日对施工现场进行巡视时，应检查安全防护情况并做好记录。
（4）项目监理机构应指派专人负责基坑工程的安全监理；应依据专项施工方案及工程建设强制性标准进行检查；专业监理工程师或安全监理员应按照《安全监理实施细则》中明确的检查项目和频率进行安全检查；监理员每日应重点对基坑工程进行巡视检查，应详细记录检查过程。（5）当发现施工现场存在重大安全事故隐患时，总监理工程师应及时签发《工程暂停令》，暂停部分或全部工程的施工，并责令其限期整改。对施工单位拒不执行《工程暂停令》的，总监理工程师应向建设单位及监理单位报告；必要时应填写《安全隐患报告书》，向工程所在地建设主管部门报告，并同时报告建设单位。
第四篇：边坡治理
边坡稳定性的影响因素 边坡在形成的过程中，其内部原有的应力状态发生了变化，引起了应力集中和应力重分布等。为适应这种应力状态的变化，边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏，这是推动边坡演变的内在原因；各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化，这些条件是推动边坡演变的外部因素。1.1.1 地质构造
地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区，往往岩体破碎、沟谷深切，较大规模的崩塌、滑坡极易发生。1.1.2 气候因素
极端的气候条件和全球气候变化构成滑坡发生的主要触发和诱发条件，中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制，夏季多局部强降雨过程；而我国的西北地区，主要受季风气候影响。
1.1.3 地下水
处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重力减轻；水流冲刷岩坡，可使坡脚出现临空面，上部岩体失去支撑，导致边坡失稳。1.1.4 边坡形态
边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说，坡高越大，坡度越陡，对稳定性越不利。1.1.5人类活动
据统计，50%以上的滑坡事件与人类活动有着直接或间接的关系。随着社会经济的发展，自20世纪中期以来，人类活动的力量日益剧增，并表现出逐渐取代自然营力。在土木、水利、交通、矿山等大型土工活动中，由于开挖斜坡、填土、弃土和堆积矿渣等，使边坡中的土体内部应力发生变化，或由于开挖使土体的抗剪强度降低，或因填土增加荷重而增大滑动力等，有些地方出现了缺乏论证的修路、开矿和不合理的切坡、用水及乱砍滥伐植被的现象、对自然环境的改变或破坏等，都成为滑坡事件频频发生的主要因素。
1.2边坡变形破坏的类型
边坡的破坏形式很多，如崩塌、滑坡、塌滑、倾倒、剥落及溃屈等，其
中崩塌与滑坡是边坡破坏的主要形式。不同的行业有不同的划分，但基本上分为3大类： 1.崩塌 这种破坏是边坡的表层岩体丧失稳定的结果，表现为坡面表层岩体突然脱离母体，迅速下落并堆积与坡角，有时还伴随着岩体的翻滚和破碎。2.倾倒 这种破坏是因为边坡内部存在一组倾角很陡的结构面，将边坡岩体切割成许多平行块体，而临近坡面的陡立块体缓慢地向坡体弯曲和倒塌。
3．滑坡 这种破坏是在较大范围内边坡沿某一特定的滑面发生的滑移。2.1路基边坡失稳破坏面形状
1.如果材料是均质的，破坏断面将是一个大圆弧； 2.如果一个大滑弧不可能在土坡里形成，譬如在一个深度比长度小得多的无限长边坡里，最危险的破坏面则是一个平行于边坡额平面。
3．有时，也可能出现平面、圆柱面和其他不规则破坏面组合。1.1路基边坡变形与破坏机理
1.边坡的变形与破坏，决定于坡体内的应力分布和岩体的强度特征。影响岩坡应力分布的因素是多方面的，主要是原始应力状态、坡体和岩体结构特征等。
2.边坡成坡后，在其原始地质环境受到破坏后，坡体状态便做相应调整。在新的应力重力分布条件下，坡体将产生不同程度的变形与破坏。首先是变形，然后逐步发展为破坏。岩坡变形与破坏的演变过程是相当复杂的，可以是漫长的，也可以是短暂的。影响其变形与破坏的条件和因素亦十分复杂，主要取决于坡体本身特征与抵抗变形及破坏的能力。
3．边坡的变形破坏可分变形与破坏两种形式，前者属于变形的范围，以坡体内未出现贯通性的破坏面为特点；后者是在坡体中已形成贯通性的破坏面，且以加速度发生位移。变形与破坏是一个发展的连续过程，期间存在着量与质的转化关系。4.岩坡的变形可划分为松动和蠕动。2.2边坡稳定性分析方法分类： 1．定性分析法
(1)历史分析法 历史分析法是根据边坡的地质条件和边坡变形破坏的基本规律，追溯边坡演变的全过程，预测边坡稳定性发展的总趋势和边坡变形破坏方式，同时对已发生过滑坡的边坡判断能否复活或转化。
(2)工程地质类类比法 工程地质类比发实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。
(3)图解法 图解法主要包括2个方面，一是用一定的关系曲线和诺谟图来表证边坡有关差数间的定量关系，二是利用图解求边坡变形破坏的边界条件，分析软弱结构面的组合条件，分析滑体等形态、滑动方向，评价边坡的稳定程度。(4)边坡稳定分析设计专家系统法 边坡稳定分析设计专家系统法就是进行边坡工程稳定性分析与设计的智能化计算机程序。(5)SMR方法 SMR方法是综合考虑边坡工程中不断连续面产状坡面间组合关系，以及边坡的开挖方式等
2．定量分析法
定量分析法主要包括确定性数学模型分析法、非确定性数学模型分析法及确定性与非确定性数学模型结合分析法。（1）确定性数学模型分析法
确定性数学模型分析法主要包括极限平衡法、应力应变分析法两类（2）非确定性数学模型分析法
非确定性数学模型分析法主要包括系统分析平衡法、概率分析法、灰色系统理论分析法、模糊综合分析法人工智能法和净化遗传算法等。（3）确定性与非确定性数学模型结合分析法
现阶段主要有概率分析方法与有限元法或边界元法的结合而形成的随机有限元法或随机边界法等。
2.4路基边坡防护理论与设计技术
1.路基边坡的防护一般遵循以下几点：（1）因地制宜，综合治理（2）预防为主，防治结合
（3）对于主要隐患和地下害源（如软弱基地和有害的地下水源等），宜先治患
后筑路；对于某些附属措施，如坡面防护或路基用地范围以外的防护与加固措施，按其轻重缓急，分期实施，逐步完善。
（4）各级公路应根据当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况，采取工程防护和植物防护相综合的综合措施，防治路基病态，保证路基稳定，并与周围环境景观相协调。
（5）路基坡面防护工程应在稳定的边坡上设置，防护类型的选择应综合考虑工 程地质、水文地质、边坡高度、环境条件、施工条件和工期等因素的影响，6）路基支档结构设计应满足在各种设计荷载组合下支档结构的稳定、坚固和 耐久。
（7）在地下水较为发育路段应注意路基边坡防护与底下排水措施的综合设计 8）路基施工过程中应注意边坡临时防护措施。（9）各项工程技术措施，应讲究实效和经济效益1.2
2.坡面防护
（1）植物防护 路基边坡的植物防护，包括植草、铺草皮和种树，主要适用于较缓的土质或严重分化的岩质边坡
（2）封闭防护 所谓封闭防护即圬工防护，是指采用矿质材（如水泥砂浆、石灰三合土水泥混凝土等），或采用其他当地材料（如沥青、纸筋等混合材料），将坡面岩石裂隙、缝穴或分化层面，予以堵塞或封闭，以防分化进一步加剧。常用的方法有灌浆、勾缝、喷浆及抹面等。
（3）砌石防护 干砌和浆砌片石坡面防护，是公路填方边坡常用的防护措施，常用于路沿河堤浸水部位坡面的防护。土质路垫边坡下部的局部，亦可砌石作为框格（棱形或拱形），以提高边坡的牢固程度和美观。边坡工程稳定性分析方法
3.冲刷防护
(1)直接防护 直接是指对河岸或路基边坡所采取的直接加固措施抵抗水流的冲刷和淘刷的作用，其特点是尽可能不干扰或很少干扰原来的水流性质，因而对防护地段的上下游及河对岸影响轻微。
(2)间接防护 采用导流或阻流的方法，改变水流性质，或者迫使主流流向偏离被防护的路段，亦可减小流速，缓和水流对被防护路段的作用，改变河槽中冲刷和淤积的部位，以及必要时改变河道等，均属间接防护。其特点是间接防护建筑物侵占一部分河川断面，因而不同程度上压缩和紊乱原来的水流，使得当冲部位受到特别强烈的冲刷和淘刷作用，因此这些部位应有比较坚固加固措施。
边坡加固的方法多种多样，下面总结了几种常用方法及其内容： 1.混凝土抗滑结构加固(1)混凝土抗滑桩
抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，用以支挡滑体的滑动力，一般设置于滑坡的前缘附近，起稳定边坡的作用，用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。①通过地质调查，掌握滑坡的原因、性质、范围及厚度，分析其所处状态及发展趋势。②计算滑坡推力及在桩身的分布形式。③根据地形、地质情况及施工条件等确定桩的位置及布置范围。④根据滑坡推力的大小、地形及地层性质，拟定桩长、锚固深度、桩截面尺寸及桩间距。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡，在设置时应将桩身全长的1／3～1／4埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中，并灌浆使桩和周围岩土体构成整体，并设置于滑体前缘部分．使其能承受相当大的压力。(2）混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行，其结构设计是根据沉井的场地布置、受力状态及基坑的施工条件等因素决定。在高边坡工程中，沉井具有抗滑桩的作用和挡土墙的作用。(3）混凝土挡墙
混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法，并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展，具有结构简单，能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度，并在墙后设置泄水孔，使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力，还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。2.锚杆加固
锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，这种受拉杆件的固定端称为锚固端(或锚固段)，另一端与工程建筑物联结，可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力，利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。
锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固(锚索)4类：
（1）锚固洞 锚固洞加固，是治理边坡稳定的一种有效措施。在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则，同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工，避免不利结构面上已有抗滑力的削弱，从而影响边坡的稳定。
（2）喷混凝土护坡 喷混凝土护坡是一种生产效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起，实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的，因而其作为临时支撑比木结构强度高，比钢结构经济。作为永久支护时，比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆。可以减少洞室开挖量，减薄衬砌厚度，节约水泥用量。特别是喷混凝土施工时，可以不用模板，不立拱架，加大了洞内的有效空间，施工时能紧跟开挖面进行喷射，减少岩石暴露风化的时间，及时控制围岩的变形。（3）预应力锚固 预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架，由框架对不稳定坡体施加一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，是岩体间的正压力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不稳定液体的发育，从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。采用预应力锚索进行边坡加固，其优点有：在高边坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加边坡稳定。从而减少开挖量，也为提前进洞创造条件；可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固；用于修补混凝土裂缝或缺陷，可将集中荷载分散到较大范围内；加固洞室。改善洞室的受力条件等。这些优点使其在高边坡加固中得到广泛应用。蒙特卡洛模拟法，
第五篇：边坡护理
【摘 要】 本文从边坡岩体特征及结构构造等方面对边坡可能出现的变形失稳机理进行了分析，基于边坡破坏形式进行锚固支护设计并实施治理施工，其成功经验可为今后类似工程的设计、施工治理提供借鉴。
【关键词】 边坡 锚固 治理 预应力锚索
1.工程概况
昆明二电厂2×300MW工程煤场边坡位于昆明二电厂北侧，成昆铁路东面。在场地平整工程施工边坡开挖过程中，形成30多米高，200多米长的高陡边坡，由于多种因素的影响，产生一系列的山体变形、坡面坍塌等高边坡病害，给工程项目的继续进行造成一定的困难。经过专家的多次论证：场区首先要进行高边坡病害治理，以确保边坡的稳定及场地内厂房建成后的正常使用，才可进行下一步工程建设。
2.工程地质概况
拟建场地处于山前斜坡地形，地貌属低中山残丘坡地，原始地形坡度20~25°，边坡上部为红褐色含角砾（碎石）粘土，硬塑状态，中部为角砾混碎石层，下部基岩为褐红色板岩局部夹灰黑色炭质页岩、板岩。属软质岩石，呈半坚硬状，极易风化，强风化后呈叶片状、条状及土状。岩层纵横节理发肓。
各地层主要物理力学指标如下：
拟建区域无主干断层通过，岩层单斜产出，倾向125°~135°，倾角55°~65°；发育有二组节理，节理产状为240°∠57°、155°∠60°，节理密度为3~4/m。
场地地处山麓斜坡部位，地下水为第四系所含孔隙型潜水及其下伏基岩裂隙水，旱、雨季地下水位升降幅度较大，旱季边坡几乎处于干燥状态，雨季坡面有水渗出。
边坡前期开挖后形成近55°的边坡，坡高约30米，边坡病害表现为中部局部发生坍塌，坡顶出现裂缝，对场地内的工程建设及厂房建成后的正常使用造成安全隐患。
3.边坡稳定性分析
3.1 边坡失稳形成机理
处于相对稳定状态的自然坡体，由于工程建设的需要，特进行边坡开挖而调整边坡的坡度。随着调陡边坡开挖的不断进行，临空面不断加高，改变着斜坡的应力状态，使之由稳定向不稳定状态发展。于是，在重力、施工震动、降雨等各种内外因素的作用下，沿各种地质软弱面形成不稳定体，逐渐向下挤压、滑动，边坡上部出现拉、张裂缝。此时，坡体的内外应力水平发生变化，坡脚附近产生剪应力集中。随着边坡开挖的进一步开展，临空面的加高，削弱了抗滑支撑部分，产生边坡的坍塌滑动
3.2 边坡与结构面的组合关系
二电厂工程煤场边坡平面上呈内凹近直角相交的形态，倾向120°，直立。坡向与岩层倾向基本一致，坡向与节理倾向间夹角为45°~75°，坡向与节理面倾向均呈较大角度斜交关系。
3.3 边坡变形破坏原因分析
从上述边坡与岩层及边坡与节理的组合关系分析，边坡产生沿层面的顺层滑动或沿贯通节理面的追踪滑移破坏的可能性极大。由于陡倾的岩面与节理面的组合，一是形成双结构面，二是形成类似于硬性结构面发育且两组相交所形成的碎裂块状岩体。因此，边坡可能出现的变形破坏工程地质模型主要有三种：一种是顺层滑动，即沿着岩层的软弱结合面产生滑动，此种模型的变形破坏形式为线型滑动；二是由于双结构面产生的，结构面交线倾向坡外，与边坡坡向小角度相交，交线倾角50°左右，此种模型的变形破坏形式为楔形体的滑动；第三种模型即碎裂块体工程地质模型，此种模型的变形破坏形式为碎屑式近视于圆弧形滑动。此外，由于边坡岩体破碎，施工开挖坡度较陡，因而，边坡在开挖过程中可能产生的较小规模的变形破坏形式为崩塌。在三种主要的变形破坏形式中，楔形破坏最容易发生，但却以顺层滑动所产生的线型破坏的规模最大。
二电厂工程煤场边坡开挖高陡临空，造成坡体卸荷，原始的极限平衡被破坏，坡脚应力集中发展，超过坡脚岩土的承载能力而失稳；另外区内裂隙发育，坡向与地层倾向一致，在软弱下部支撑被卸载的情况下，坡体在自重作用下迅速变形积聚发展，从而沿着原始软弱结构面下滑所致。
4.边坡治理工程措施
根据上述对边坡破坏形式的分析，同时考虑在确保边坡稳定的前提下，在原有开挖坡比上进行加固的要求，以防止或有效地控制坡体应力松弛、加固不利结构面组合变形和破坏为主，采用以锚固支挡为主的防治方案进行综合治理。结合边坡较高且陡，岩体为软质岩石及边坡开挖的实际情况，设计上部采用锚杆格构 梁支护、中部采用预应力锚索格构梁支护、下部为重力式挡墙支挡，格构梁间植草护坡美化场区环境，保证边坡的整体稳定。
设计参数选取：坡高31米，坡度45°，水平向地震系数0.16，岩体密度22.5 KN/m3，岩体粘聚力65.00Kpa，岩体内摩擦角22°，锚索采用1860级钢绞线，锚固体与土体摩阻强度0.38Mpa。锚索锚固段长度取为10米，设计抗拔力取为600KN。加固后边坡的极限安全系数=1.589，边坡稳定安全系数=1.35。
在现边坡上部最高处设臵4排预应力锚杆，锚杆水平间距为4m，纵向垂直间距为2.83m，锚杆单根长15m，锚筋为1φ32钢筋线，孔径φ110mm，与水平面夹角为25°，锚杆间用锚杆格构梁连接。
在现边坡中部设臵4排预应力锚索，锚索水平间距为4m，纵向垂直间距为2.83m，锚索单根长20m，锚筋为4φ15.24钢绞线，锚固段长均为10m，孔径φ130mm，与水平面夹角为25°，锚索间用锚索格构梁连接。
在坡脚设臵挡土墙，坡顶适宜位臵设臵梯形截水沟。在格构梁间坡面实施人工生物工程护坡，对坡面进行绿化植草封闭处理，阻止大气降水的下渗和边坡物质的物理风化。（具体设臵见立面及剖面图）
5.锚固施工及边坡加固效果评价
5.1 边坡锚固施工工序
边坡锚固采用自上而下的施工工序：测放开挖边线→一层土（石）方开挖→一层锚索（杆）施工→一层锚垫板施工→一层锚索预紧→第二层土（石）方开挖→二层锚索（杆）施工→二层锚垫板施工→二层锚索预紧→依次开挖重复以上施工工序至支护标高。
5.2 预应力锚索的施工工艺
预应力锚索的施工工艺复杂、技术含量高、各工序间的连续性强、机械化程度高，具有一套完整的施工工艺，其施工工序为：施工放线→锚索钻孔→清孔、锚索制作和安装→配臵浆液→向孔内注浆→锚索地梁浇筑→预应力张拉锁定→封锚。
（1）锚索（杆）钻孔
根据场地地质条件，锚索成孔采用干钻成孔技术，以高压风作为冷却介质，若遇岩层破碎，易产生塌孔、卡钻等异常情况，采用跟管钻进或注浆处理等措施，禁止采用湿作法以确保边坡岩体地质条件不被恶化和保证孔壁的粘结性能。将钻机平整、稳定、定位准确安放，选用φ130mm钻具成孔，设计角度25°，嵌入边坡中风化岩层一般不大于10m。钻至规定深度（需超钻50cm）经技术人员鉴定符合设计要求后，方可终孔。
（2）锚索制作
锚索编制前对钻孔实际长度进行测量，根据终孔长度（L1），按锚索长度L=L1 1.5m-0.5m下料组装锚索，每4根为1组。用电动切割机切割钢绞线，再将导向尖锥、扩张环、紧箍环等元件组装成型，按设计图纸要求进行防腐处理。施工注意事项为：
①锚索制作场地要求干净，原则上保证锚索不受油脂、泥土等异物粘附，保证锚索洁净；
②自由段表面先用防护油涂刷，再以塑料管穿套单根钢绞线；
③用人工把导向帽的一端对号插入相对应的钻孔内，并确定锚索是否插入到设计深度。如锚索插入有阻力则用高压风清孔，或用钻机冲孔、扫孔，直到锚索安装到位为止。
（3）锚索安装、清孔、压浆
锚索安装前将压浆管安放在锚索结构中心，一起顺畅送到孔中，及时用压力水或高压风吹洗孔内灰尘，再将搅拌均匀的M30水泥浆通过压浆机灌入孔中，一次性灌满。
①锚索运输、安装时不被弄脏、不变形；
②压浆机（灰浆输送泵）由专人操作，其进浆口应套上细筛，以免有水泥堵塞管道产生事故，灌浆工作压力通常为0.3~0.5MP；
③水泥浆水灰比为0.40~0.45，每25根锚索随机抽样制作一组水泥浆试块送检。在浆液池中将浆液搅拌均匀后，一面继续搅拌，一面向孔内注浆，直到孔内流出新鲜浆液停止注浆。
（4）张拉
张拉就是给锚索施加预应力的过程。待锚索锚固段水泥浆、混凝土格构梁均达设计强度的80%后方可进行。根据设计人员的要求，由业主或监理人员选定锚索作抗拔试验，合格后再依据设计要求采用“两次五级加荷”进行张拉，每级稳压间隔时间5~10min，依据设计要求选择超张拉5%。
（5）封锚
张拉锁定7天后如没有发现异常情况，可进行封锚处理。用手持电动切割机在距锚具顶面10~12cm处切断多余钢绞线，并补浆至满为止，然后对锚具和钢绞线进行防腐处理，再用C15细石混凝土封闭外锚头以防风化侵蚀。
5.3 治理过程回顾
对边坡锚固工程而言，边坡开挖质量控制的好坏及临时采用的一些预加固措施对边坡治理的成败起着至关重要的作用，边坡治理工程开挖应严格按设计坡比，分台高程进行自上而下逐级削坡，完成一级削坡即锚固一级，然后开挖下一级边坡并锚固，依次削坡和锚固不应一次削坡到底或削好几级再锚固。但在工程施工过程中，因考虑施工进度等综合因素，常常在上部加固尚未生效时，下部开挖已经完成，开挖面长时间暴露导致边坡发生较大变形甚至失稳破坏，故边坡开挖必须贯彻逐级开挖逐级加固的原则，必要时可采取有针对性的预加固施工方案。
那么在本工程前期边坡开挖施工过程中，由于管理不到位，土方施工队未严格按设计要求的坡比、高度分级开挖，基本上是一次开挖到底，形成近55°的高陡边坡。经过一段长时间暴露，未能及时锚固致使坡顶变形过大，导致坡顶开裂、坡面坍塌，致使坡体出现险情，严重威胁整个边坡体的安全。
针对边坡变形、坍塌的具体情况，为控制边坡变形、坍塌的扩大及解除险情采用了下列治理措施：
（1）调整边坡开挖坡比为1∶1，坡顶开挖边线外延，重新分级削坡开挖，确保塌方区不再扩大，达到控制边坡变形的目的。
（2）制定行之有效的加固方案
①设计上部采用锚杆格构梁支护、中部采用预应力锚索格构梁支护、下部为重力式挡墙支挡，格构梁间植草护坡美化场区环境，保证边坡的整体稳定。
②在原来塌方形成的空洞处用C20钢筋砼浇筑起来。
③严格控制开挖高度，分级开挖高度为10m，开挖削坡完后，进行快速的锚固施工并快速封闭坡面。
由于工程施工严格按设计及规范要求实施，固从边坡二次削坡开挖直至锚固施工支护到底，坡顶水平位移没有继续增加，确保了整个边坡治理工程的安全稳定，边坡支护效果良好，受到了业主方的高度评价。
5.4 边坡锚固治理效果评价
经过对本工程实施情况的总结，结合多方面、多种方案经济效益分析表明，预应力锚索（杆）工程造价低，具有显著的经济效益，无论从安全性、工人劳动条件、人力物力资源的投入，针对岩质边坡、高陡边坡而言锚索加固方案明显优于抗滑桩等其它加固方案。
（1）锚索受力可靠，当锚索施加预应力后，对被锚固的岩体立即产生主动压力，发挥锚固效应，对控制边坡的变形极为有利。
（2）锚索施工无须放炮开挖，对岩体基本不产生扰动和破坏，在锚索孔内灌浆能增加孔周围岩体的力学性能。另外，施工干扰少，安全易得到保证。
（3）采用预应力锚索加固可使作用力均匀地分布在需加固的岩体上，增加了边坡体的整体强度，更容易保持边坡的完整。
（4）预应力锚索可以通过锚索的长度安装到较深的岩体之中，其安全性能更加可靠，故在滑面较深的边坡加固工程中具有明显的应用前景。
6.结束语
预应锚索在高边坡防护加固施工中，显示出了对地形、工程地质条件适应力强，施工工艺简便，操作灵活的特点，与其他支挡结构相比具有许多优点，设计理论和工程实践日趋成熟，具有广阔的应用和推广前景。在边坡设计中，要尊重边坡的自然规律，结合边坡现场岩体特征，参考现有边坡，经严格计算设臵边坡坡率等要素，避免不当设计而产生边坡病害，增加工程投入。通过二电厂边坡的工程实践有以下几方面的认识和体会：
（1）具主动加固特性的预应力锚固措施对控制边坡施工过程的变形，提高其短期和长期稳定性具有重要的作用；采用预应力锚索加固可使作用力均匀地分布于需加固的岩体上，增加了边坡体的整体强度，更容易保持边坡的完整。
（2）边坡防护加固工程的作用机理主要体现为改善边坡应力状态，控制坡体变形和塑性区发展，以提高边坡稳定性。
（3）采用逐级开挖，逐级加固的施工方案，对控制边坡开挖变形，防止坡体应力条件恶化，提高坡体的长期稳定性具有重要的意义。切忌并台开挖或从上而下一挖制底，延误边坡加固时机，造成灾害和损失。
（4）应根据边坡开挖的地质条件和边坡变形监测结果，进行动态设计和信息化施工，即可保证边坡加固工程既安全可靠又经济合理。
