孫元 鄭飛舟 李娟

摘? ?要：邊坡災(zāi)害是工程建設(shè)中常見的一種災(zāi)害形式，為確保工程安全，均需對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，依據(jù)其穩(wěn)定程度來判定是否需要采取必要的工程措施進(jìn)行防治。因此，查明邊坡的工程地質(zhì)條件，包括地形地貌、氣象水文、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、工程與水文地質(zhì)條件和人類工程活動(dòng)狀況等，查明邊坡類別和潛在的破壞方式，分析邊坡的穩(wěn)定性，為邊坡防治設(shè)計(jì)提供所需的計(jì)算參數(shù)，以及提出安全可靠、技術(shù)可行的防治措施建議具有重要意義。

關(guān)鍵詞：邊坡? 結(jié)構(gòu)特征? 穩(wěn)定性分析? 防治方案

中圖分類號(hào)：P642.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（c）-0060-03

1? 邊坡工程概況

遵義市新蒲新區(qū)中學(xué)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)用地面積為14562.4m2，含1#宿舍樓、2#宿舍樓、學(xué)術(shù)交流報(bào)告廳及規(guī)劃道路、綠化用地等。根據(jù)場(chǎng)地建設(shè)平場(chǎng)規(guī)劃，場(chǎng)地平場(chǎng)后將在南西側(cè)及南東側(cè)形成高4.2～21.4m的工程切方邊坡，為保證該建設(shè)工程施工過程中施工人員及施工機(jī)械安全、施工結(jié)束后建設(shè)工程能正常運(yùn)行，須對(duì)該邊坡進(jìn)行工程防護(hù)。按照《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）表3.2.1，根據(jù)邊坡破壞后可能造成的破壞后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生的社會(huì)不良影響）的嚴(yán)重性、邊坡巖體類型和邊坡高度等因素，確定該邊坡安全等級(jí)為二級(jí)，邊坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境中等復(fù)雜，邊坡工程勘察等級(jí)為二級(jí)。

2? 邊坡區(qū)工程地質(zhì)條件

2.1 氣象水文條件

邊坡區(qū)屬于中亞熱帶黔北溫和濕潤氣候區(qū)，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，雨量充沛，氣候宜人。年最大降水量1451.2mm，年最小降水量802.6mm。降雨集中且降雨強(qiáng)度大。

2.2 地形地貌

邊坡區(qū)屬侵蝕—溶蝕中低山斜坡地貌，原始地形為山體斜坡，現(xiàn)邊坡已基本開挖到位，形成多級(jí)工程切方邊坡，高1.7～21.1m，坡度為63°左右。坡頂?shù)匦纹露容^為平緩，無重要建筑物。邊坡坡腳均為規(guī)劃校區(qū)道路。邊坡主要保護(hù)對(duì)象為邊坡底部的校區(qū)道路、學(xué)校建筑，屬人口密集區(qū)。

2.3 地層巖性

邊坡區(qū)出露地層為第四系殘坡積層（Q4el+dl）、寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群（T1y3），由新到老分述如下：

（1）第四系殘坡積層（Q4el+dl）：黃褐色，可塑狀紅粘土。邊坡區(qū)廣泛分布，厚薄不均， 0～8.9m。

（2）寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群（∈2-3ls）：邊坡區(qū)原始地形局部出露及開挖部分大面積出露，巖性為灰白色薄層白云巖，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，巖體結(jié)構(gòu)類型為碎裂結(jié)構(gòu)。邊坡區(qū)巖體表層強(qiáng)風(fēng)化，層厚0.5～3.9m。白云巖溶溝溶槽發(fā)育，這也是造成邊坡區(qū)土體厚薄不均的原因之一，溶蝕洼地強(qiáng)風(fēng)化層相對(duì)較厚。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造及地震效應(yīng)評(píng)價(jià)

邊坡區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)，巖層呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀316°∠44°。邊坡區(qū)位于銅鑼井背斜北西傾末端，受地質(zhì)構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)巖體較破碎。

場(chǎng)地內(nèi)覆蓋層厚度0～8.9m，一般6～8m，為可塑狀紅粘土，屬中軟土，下伏基巖為白云巖，巖體較破碎，中風(fēng)化，屬較軟巖。據(jù)此查得場(chǎng)地類別為Ⅱ類，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相應(yīng)的地震烈度為Ⅵ度。

2.5 水文地質(zhì)條件

根據(jù)區(qū)內(nèi)地層巖性及地下水在含水介質(zhì)中的賦存特征，地下水類型可分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。第四系松散巖類孔隙水賦存于第四系殘坡積層（Q4el+dl）紅粘土中。該層厚度小、透水性好，富水性弱。該類地下水主要接受大氣降水垂向補(bǔ)給，多為季節(jié)性含水，水量動(dòng)態(tài)變化大。

基巖裂隙水賦存于寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群（∈2-3ls）白云巖風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙中。邊坡所處區(qū)域位置相對(duì)較高，巖體裂隙發(fā)育，地形上有利于大氣降水的徑流和入滲，地下水埋深較大。坡面上基巖風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙發(fā)育，大氣降水沿坡面徑流及下滲，對(duì)邊坡穩(wěn)定性有一定的影響。

大氣降水是地下水主要補(bǔ)給來源。大氣降水通過溶蝕裂隙、小溶洞等匯入地下補(bǔ)給地下水。部分通過第四系孔隙和淺層基巖節(jié)理、裂隙逕流排泄于地表低洼地段，為近源排泄。部分通過滲透徑流轉(zhuǎn)為較深地下水后排泄于勘察區(qū)外圍以遠(yuǎn)較低的排泄基準(zhǔn)面，為遠(yuǎn)源排泄。

2.6 人類工程活動(dòng)及不良地質(zhì)現(xiàn)象

區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)主要為建筑工程、道路工程對(duì)原始地形進(jìn)行切方活動(dòng)，形成該切方邊坡，可見，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)邊坡地質(zhì)環(huán)境影響大。

3? 邊坡基本特征

3.1 邊坡基本特征及巖土組成結(jié)構(gòu)

新蒲新區(qū)中學(xué)中學(xué)邊坡為工程切方邊坡，邊坡分級(jí)開挖，開挖坡比為1：0.5（約63°），每級(jí)邊坡高8.0m，中間馬道寬2.0m。目前邊坡均已基本開挖到位，根據(jù)邊坡開挖邊坡走向、邊坡平面位置、邊坡高度及邊坡巖土結(jié)構(gòu)特征，將開挖后形成邊坡分為3段：①A-B段邊坡位于建設(shè)場(chǎng)地南西側(cè)北段，為巖質(zhì)邊坡切向坡，邊坡巖性為白云巖，表層為強(qiáng)風(fēng)化，厚度約0.8～1.0m，中風(fēng)化白云巖巖體結(jié)構(gòu)類型為碎裂結(jié)構(gòu)，邊坡高度2.9～17.1m，該段邊坡長49.2m，已分級(jí)開挖到位，開挖坡比為1：0.5，每級(jí)坡高為8.0m，中間馬道寬2.0m;②B-C段邊坡位于場(chǎng)地南西側(cè)南段，為巖土混合邊坡，上部為可塑狀紅粘土，下部為白云巖，為切向坡，巖體表層為強(qiáng)風(fēng)化，厚0.7～3.9m，中風(fēng)化巖體結(jié)構(gòu)類型為碎裂結(jié)構(gòu)，邊坡整體高度17.1～21.3m，受邊坡區(qū)溶溝溶槽影響，邊坡土體厚薄不均，厚0～8.9m，巖體厚8.5～19.6m;③C-D段邊坡位于場(chǎng)地南東側(cè)，為巖土混合邊坡，上部為可塑狀紅粘土，下部為白云巖，為順向坡，巖體表層為強(qiáng)風(fēng)化，厚0.5～3.3m，中風(fēng)化巖體結(jié)構(gòu)類型為碎裂結(jié)構(gòu)，邊坡整體高度約19m，受邊坡區(qū)溶溝溶槽影響，邊坡土體厚薄不均，厚3.7～7.8m，巖體厚10.6～15.3m。各段邊坡開挖現(xiàn)狀件如圖1。

3.2 邊坡結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征及巖體類型

邊坡巖體特征、結(jié)構(gòu)關(guān)系及巖體類型主要根據(jù)巖體的完整程度、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、邊坡放坡開挖后的自穩(wěn)能力等進(jìn)行判定，各段邊坡下段巖質(zhì)邊坡巖體結(jié)構(gòu)組合特征及巖體類型見表1。

3.3 邊坡地下水特征及水、土腐蝕性分析

邊坡區(qū)未見泉點(diǎn)出露，場(chǎng)區(qū)地下水位埋藏深度低于邊坡位置，對(duì)該邊坡影響小。地下水對(duì)混凝土、鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。場(chǎng)地?zé)o污染土（巖）分布，場(chǎng)地土（巖）也沒有受污染，場(chǎng)地基巖化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)分解出腐蝕性物質(zhì)，土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。

4? 邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

4.1 邊坡變形破壞模式

邊坡可能發(fā)生的變形破壞模式主要有以下三種類型，分析如下。

（1）楔體滑動(dòng)：①A-B-C段邊坡沿巖層層面（產(chǎn)狀316°∠44°）和結(jié)構(gòu)面J2（產(chǎn)狀121°∠42°）組合交線發(fā)生楔體滑動(dòng);②C-D段邊坡沿巖層層面（產(chǎn)狀316°∠44°）和結(jié)構(gòu)面J2（產(chǎn)狀121°∠42°）組合交線發(fā)生楔體滑動(dòng);③C-D段邊坡沿結(jié)構(gòu)面J1（產(chǎn)狀218°∠66°）和結(jié)構(gòu)面J2（產(chǎn)狀121°∠42°）組合交線發(fā)生楔體滑動(dòng)。

（2）圓弧滑動(dòng)：①A-B段邊坡巖體發(fā)生圓弧滑動(dòng);②B-C-D段邊坡上部土體發(fā)生圓弧滑動(dòng);③B-C-D段邊坡下部巖體在上部土體的加載下發(fā)生圓弧滑動(dòng)。

（3）平滑滑動(dòng)：C-D段邊坡下部巖質(zhì)邊坡在上部土體的加載下發(fā)生平面滑動(dòng)。

4.2 邊坡穩(wěn)定性定性分析

該邊坡為巖質(zhì)邊坡、巖土混合邊坡（上段為土質(zhì)邊坡，下段為巖質(zhì)邊坡），影響土質(zhì)邊坡穩(wěn)定最主要的因素為人工開挖和大氣降水，在切坡過程中，由于側(cè)向臨空面的產(chǎn)生，坡面附近的土體發(fā)生卸荷回彈，引起應(yīng)力重分布和應(yīng)力分異、應(yīng)力集中等效應(yīng)，降低邊坡穩(wěn)定性。降雨時(shí)邊坡頂部地表水下滲將降低巖土體強(qiáng)度，可能造成土質(zhì)邊坡發(fā)生圓弧形滑移破壞。巖質(zhì)邊坡巖體類型為Ⅳ類，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ類，巖體結(jié)構(gòu)類型為碎裂結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)邊坡可能發(fā)生圓弧滑動(dòng)，此外，巖質(zhì)邊坡還可能沿結(jié)構(gòu)面或結(jié)構(gòu)面組合發(fā)生平面滑移破壞或楔體滑移破壞。

對(duì)于不同破壞模式的邊坡采用不同的計(jì)算公式進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，結(jié)果如下：邊坡按1∶0.5進(jìn)行分級(jí)放坡后，B-C-D段邊坡上部土質(zhì)邊坡部分處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡變形破壞模式為圓弧滑動(dòng)，A-B-C段巖質(zhì)邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，C-D段巖質(zhì)邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡可能沿巖層面發(fā)生平面滑移及沿巖層層面（316°∠44°）與結(jié)構(gòu)面J2（218°∠66°）交線發(fā)生楔體滑動(dòng)。

5? 邊坡防治方案建議

根據(jù)邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算，邊坡按1∶0.5進(jìn)行分級(jí)放坡后：①A-B段邊坡為巖質(zhì)邊坡，處于穩(wěn)定狀態(tài);②B-C段為巖土混合邊坡，上段土質(zhì)邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，下段巖質(zhì)邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài);③C-D段邊坡為巖土混合邊坡，上段土質(zhì)邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，下段巖質(zhì)邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。A-B-C段邊坡巖質(zhì)邊坡部分處于穩(wěn)定狀態(tài)，但邊坡高度較大，邊坡巖體類型為Ⅳ類、巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，易發(fā)生小規(guī)模掉塊現(xiàn)象，建議對(duì)該段邊坡巖質(zhì)部分采用“錨噴”進(jìn)行防治，對(duì)該段邊坡土質(zhì)部分采用“土釘墻”進(jìn)行防治。C-D段邊坡下段巖質(zhì)邊坡段處于不穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡下滑力及側(cè)壓力大，防治工程費(fèi)用高，建議對(duì)該段邊坡采用“放坡+錨噴+土釘墻”進(jìn)行防治。

6? 結(jié)語

（1）邊坡工程安全等級(jí)為二級(jí)，邊坡工程勘察等級(jí)為二級(jí)。邊坡區(qū)屬侵蝕—溶蝕中低山斜坡地貌，巖土類別單一，土體均為第四系殘坡積層（Q4el+dl）紅粘土，巖體均為寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群（∈2-3ls）白云巖。

（2）目前邊坡已基本開挖到位，邊坡高度較大，邊坡區(qū)巖體較破碎，邊坡巖土體長時(shí)間裸露及大氣降雨對(duì)邊坡穩(wěn)定性有不利影響，需及時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行防治。

（3）在切坡開挖治理的施工期間和運(yùn)行期間宜設(shè)置必要的監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)擬開挖邊坡的變形監(jiān)測(cè)，確保邊坡下部施工人員安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 李偉.露天煤礦排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性分析與治理技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2014，42（10）：37-40，5.

[2] 李洪濤.邊坡穩(wěn)定性分析與治理措施[J].資源信息與工程，2018，33（2）：173-174.

[3] 吳嘉丞，方理剛，張久長.淺變質(zhì)巖系高邊坡穩(wěn)定性快速評(píng)價(jià)方法研究[J].公路工程，2009，34（6）：43-46.

[4] 許湘華，朱能文，方理剛，等.貴州地區(qū)淺變質(zhì)巖公路邊坡穩(wěn)定性分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010，7（4）：42-48.