某土质边坡地质灾害分析及治理措施要点_土质边坡稳定分析

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某土质边坡地质灾害分析及治理措施要点

[摘要]通过调查分析某土质边坡工程地质特点，阐明其稳定性影响要点。

[关键词]土质边坡 稳定性影响要点

[中图分类号] U213.1+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-292-2

1工程概况

该边坡为修建房屋、景观道路开挖形成的人工边坡。边坡总长度约150m，坡高一般3～24m；总体1～2级放坡；人工边坡坡度较陡，一般60～85°；除局部坡脚采用挡土墙或围墙防护外，大部分坡体尚未采取工程支护措施。目前该人工边坡局部已发生数处崩滑失稳现象；崩滑点位于坡体中、上部，植被不太发育，规模均较小。虽然，该人工边坡失稳尚未造成人员伤亡和较大经济财产损失，但该坡体开挖坡度较陡，若不及时治理较易引发进一步的崩塌或滑坡。

2工程地质条件

2.1岩土分层及其特征

岩土层按其地质年代和成因类型自上而下可划分为坡积层（Qdl）、残积层（Qel）和基岩（Z）三部分，基岩为震旦系片麻岩。各岩土层的分布和特征分述如下：

2.1.1坡积层（Qdl，层号“1”）

土性为粉质粘土，呈灰黄、浅红等色，稍湿，硬塑状为主，土质较均匀，粘性一般，局部含砾砂。厚度为1.2～4.9m，平均2.63m。

2.1.2残积层（Qel，层号“2”）

该层由片麻岩风化残积而成，土性主要为砂质粘性土，呈褐黄、褐紫、灰褐、灰白等色，稍湿，硬塑状，粘性一般，遇水可软化崩解，含较多石英颗粒。厚度为2.1～3.1m，平均2.47m。

2.1.3基岩（Z，层号“3”）

按岩石的风化程度可划分为全风化、强风化和中风化三个风化岩层，各岩层的分布及特征描述如下：

（1）全风化片麻岩（3-1层）：呈灰白、灰褐、褐黄、褐红等色，岩石风化强烈，呈坚硬土状，土芯手捻具砂感，含较多石英颗粒，岩芯遇水易软化崩解。层厚2.4～5.2m，平均4.32m。

（2）强风化片麻岩（3-2层）：呈褐黄、灰白、灰褐等色，岩石风化强烈，呈半岩半土状、土夹碎块状，手折易断，遇水易软化崩解，碎岩块易击碎。厚度3.1～19.7m，平均13.51m。

（3）中风化片麻岩（3-3层）：呈灰、灰褐、褐黄等色，变余结构，块状构造，裂隙较发育，岩芯呈短柱、块状，敲击声稍哑。揭露厚度为1.0～3.5m，平均2.44m。

2.2坡体地下水性质

本场地8个钻孔在钻孔深度范围内均为干孔。通过对地质环境条件及附近坡脚地下水出露特征等因素分析，预计边坡稳定地下水位多数低于人工边坡坡脚，地下水主要汇集于附近沟谷谷底一带，由此表明勘查坡体的旱季静止地下水位埋深较大，在坡脚埋深一般约3～5m，坡顶埋深可达30m。

区内边坡地下水位的变化与地下水的赋存形式及排泄、补给方式关系密切，由于大气降水是地下水的主要补给来源，而每年的4～9月为本区的雨季，大气降水丰沛，故这期间水位将明显抬升，而在冬季因降水减少地下水位随之下降。根据区域水文地质资料分析，勘查区地下水位动态变化相对较大，稳定水位年变幅一般为2～4m。

2.3不良地质条件

主要不良工程地质条件为孤石局部发育。该区孤石发育于坡体中，而边坡坡度较陡，且距离坡脚民居、道路较近，对坡脚建筑和人员的潜在威胁较大。特别是台风暴雨期间，在雨水冲刷作用下，孤石周围土体会发生塑性变形或失稳，从而形成崩滑隐患或导致发生孤石滚落现象，直接威胁坡脚建筑和人员生命安全。另一方面，孤石发育于边坡中，加大了坡体自重，增加了坡体发生崩滑失稳的可能。

3边坡地质灾害成因分析

该边坡地质灾害的成因分析如下：

3.1坡形因素

该边坡主要为一～二级放坡，除边坡中段一级坡脚采用浆砌块石挡墙和围墙防护外，其余大部分坡面多未采取工程措施防护；而开挖坡度较陡，一般60～80°，不利于坡体稳定。

3.2岩土体的水理性能

构成坡体的岩土体主要为坡残积土、全～强风化片麻岩，总体属土质边坡，这些岩土体的水理性能较差，遇水易软化崩解，对高陡边坡的稳定性不利。另外，边坡的主要岩土体虽然具有强度较高、压缩性较小的特点，但同时具有孔隙率较大、粘性较差和遇水容易软化崩解的特性。这种类型的人工边坡在旱季期间稳定性通常较好，但雨季期间，坡体由于长时间受水浸润将造成重度增大、抗剪强度降低，从而降低边坡的稳定性，因此，坡体岩土体水理性能较差是本区边坡失稳的主要内因。

3.3孤石

该边坡局部发育孤石。孤石的危害主要表现为坡面岩土体中若夹有孤石，则会造成边坡体自重加大，孤石在自重力作用下容易发生滚落，由此导致边坡出现失稳现象。此外，孤石与周围土体的接触界面有利于地表水和地下水的渗透作用，同样不利于坡体的稳定。

3.4气象因素

勘查区雨季长，雨量充沛，降雨集中，多年平均降水量1774mm，年最大降雨量为2864.7mm。故雨季连续暴雨将是边坡失稳的主要触发因素。

3.5水文地质条件

本区为低丘陵区，有利于地下水的排泄，但因大气降水集中，因此造成地下水的动态变化较大，主要表现为旱季丘顶无水（埋深较大），潜水面位于坡脚附近，雨季潜水面则明显抬升。潜水面的抬升将明显改变边坡土体的应力状态。地下水位线以下土体的孔隙水压力增加，从而降低其有效应力，而地下水位线以上的土体则不受水的影响。随着有效应力的减小，一方面因作用于潜在破坏面上的法向应力降低而导致其抗剪强度降低，另一方面也会使土体本身的强度降低。此外，雨季期间降水入渗量增加，地下水径流增强，土体残留结构面中的细小颗粒流失量加大，从而降低土体抗剪强度，诱发边坡失稳。

4边坡稳定性计算

该边坡总体属土质边坡，根据坡体条件，选用刚体极限平衡法中瑞典条分法和Bishop法来计算边坡的稳定性。计算参数见表1，计算结果见表2。

根据计算结果，勘查边坡3―3’、4―4’剖面所属坡段属于欠稳定，需重点加固防护；1―1’、2―2’剖面所属坡段属于稳定状态，可进行一般防护。

5地质灾害防治方案

根据该边坡地质灾害的形成机制，有关防治方案的可考虑以下几种：

（1）方案一：采用“削坡+挡土墙+截排水”；

（2）方案二：采用“锚杆（索）+格构梁+截排水”。

方案一适合于稳定性好的坡段，其目的主要是防治边坡表层出现小型崩塌，其中对于坡高较大、坡度较陡的坡段，应分级放坡，挡墙可采用钢筋混凝土剪力墙；对于坡高较小的地段，可采用浆砌块石挡墙或片石骨架护面。方案二是针对边坡稳定性为欠稳定的坡段，防治目的是边坡潜在出现较大范围滑坡。

参考文献

[1] GB 50021-2001 岩土工程勘察规范.[2] 工程地质手册（第四版）.[3] GB 50330-2002 建筑边坡工程技术规范.[4] DZ/T 0218-2006 滑坡防治工程勘查规范.