秦永才QIN Yong-cai

（廣西壯族自治區(qū)二七三地質(zhì)隊，貴港 537101）

1 工程概況

岑溪市某邊坡位于二級公路的東側(cè)約20m，影響線路長約120m，邊坡的后緣以陡緩交界地段為界，與前緣相對高差約70m。該邊坡場地在2013 年為原規(guī)劃新農(nóng)村建設(shè)項目，已切坡計劃建房，并修筑截排水溝，但后期由于疏于管護(hù)、雨水的沖刷等作用，水土流失較嚴(yán)重，于2016 年4月發(fā)生滑坡，初現(xiàn)變形，起初位于滑坡側(cè)翼局部的一戶房屋出現(xiàn)多處變形、地面隆起等現(xiàn)象。近幾年，該邊坡側(cè)翼一直處于蠕滑狀態(tài)，現(xiàn)已發(fā)展為高陡邊坡，主要為村民切坡建房，在暴雨或持續(xù)降雨情況下，邊坡局部出現(xiàn)再次滑動變形的可能性較大，嚴(yán)重威脅該邊坡坡下住戶約31 人人身及137.6 萬元房屋財產(chǎn)安全。但是，邊坡中軸未見明顯的變形破壞現(xiàn)象，該點現(xiàn)已被列為自治區(qū)級和當(dāng)?shù)卣块T地質(zhì)災(zāi)害隱患群測群防監(jiān)測點，2021 年3 月坡面已安裝4 臺國家地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測儀器，據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示及訪問該點的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測員，邊坡整體穩(wěn)定。

1.1 地形地貌

邊坡位于構(gòu)造一侵蝕中低山地貌。坡體形態(tài)呈平直形，地面標(biāo)225～295m，相對高差約70m，自然坡度25～35°，坡向范圍扇形300°。山坡坡面生長桉樹、灌木、雜草，坡腳為道路及建筑用地，植被覆蓋率約50%。

1.2 地層巖性

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)及現(xiàn)場勘查資料，該地出露的地層巖性主要為砂巖殘坡積黏土層（Q4el+dl），表層有部份填土層（Q4ml）。下伏地層為志留系下統(tǒng)大崗頂組砂巖、灰?guī)r（S1d）。半山基巖出露，為泥質(zhì)粉砂巖，且坡表風(fēng)化，巖層產(chǎn)狀為260∠5°，該邊坡為斜向坡。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

滑坡區(qū)距邊坡最近的構(gòu)造為北西方向2.5km 處的云錄逆斷層，斷層總體呈北東-南西走向，在岑溪市境內(nèi)長約14km，斷層傾向北西、傾角40～70°，受構(gòu)造影響，斷層對該區(qū)域巖土體造成了整體性破壞，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育提供了良好條件，邊坡內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其他明顯的構(gòu)造運動。據(jù)資料記載地震烈度為Ⅵ度。

1.4 水文地質(zhì)

該邊坡位于構(gòu)造一侵蝕中低山區(qū)，是分水嶺地區(qū)。地表水不發(fā)育，地下水也不發(fā)育，區(qū)域地下水類型可劃分為：殘坡積層（Qel-dl）的松散巖類孔隙含水層，志留系下統(tǒng)大崗頂組砂巖（S1d）裂隙水含水層，志留系下統(tǒng)大崗頂組灰?guī)r（S1d）裂隙水含水層。

1.4.1 松散巖類孔隙含水層

殘坡積層（Qel-dl）：分布在山麓邊坡上，一般厚度為0-25m，為黏土、砂礫石土，主要接受大氣降水或地表水的滲透補(bǔ)給，儲存水的條件差，季節(jié)性變化大，未見泉水出露，為透水不含水層，富水性弱。

1.4.2 志留系下統(tǒng)大崗頂組砂巖（S1d）裂隙水含水層

裂隙水主要賦存于粉砂巖風(fēng)化裂隙中，構(gòu)造裂隙相對較發(fā)育，地下水具有良好的儲存和運移空間，植被中等發(fā)育，主要接受大氣降雨的入滲補(bǔ)給，呈分散式逕流，其逕流方向與地形坡向基本一致，大部分在溝尾、谷底等低洼處以溝尾泉（分散流）的形式排泄。地下水徑流模數(shù)平均值8.75L/s.km2，泉流量0.1L/S 左右?？辈槠陂g（2021 年7 月）在所有的6 個鉆孔中均未發(fā)現(xiàn)有地下水。

1.4.3 志留系下統(tǒng)大崗頂組灰?guī)r（S1d）裂隙水含水層

屬于覆蓋型碳酸鹽巖裂隙溶洞水，上覆為孔隙水，水量貧乏；上覆第四系沖洪積層，厚度普遍小于20m；下伏含水巖組為志留系下統(tǒng)大崗頂組，巖性以灰?guī)r為主。單位涌水量常見值均小于100m3/d，含水量貧乏。下伏碳酸鹽巖、碎屑巖間夾層，水量中等。

1.5 邊坡現(xiàn)狀分析

1.5.1 邊坡現(xiàn)狀

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，邊坡坡向中軸方向（見圖1，1-1 剖面）被人工切成四個邊坡和四級臺階。坡腳處可見兩面砂漿片石擋土墻，由于工程質(zhì)量問題發(fā)生輕微開裂的現(xiàn)象，除此之外邊坡其他位置未見有明顯變形破壞現(xiàn)象，據(jù)現(xiàn)場儀器和監(jiān)測人員反映，邊坡整體穩(wěn)定。但邊坡側(cè)翼切坡建房處（位于2-2 剖面線西北端）已發(fā)生淺層滑坡地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象：①切坡腳北側(cè)某住戶一層樓房屋內(nèi)四墻角及墻體、地板可見十余條裂縫，裂縫總體呈近東西向條帶狀展布，寬2～20mm，長0.5～3m，門庭前可見水泥地板隆起約20cm，說明該邊坡側(cè)翼局部巖土體可能在蠕動、變形，趨向欠穩(wěn)定狀態(tài)；②由于土質(zhì)松散，土體長期裸露暴曬，雨水沖刷，造成土體加速風(fēng)化及水土流失，是該點地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的重要因素。

圖1 邊坡平面圖

1.5.2 滑坡形成機(jī)理

綜合分析，影響滑坡穩(wěn)定性的因素分內(nèi)因和外因兩種：

①內(nèi)因。1）風(fēng)化殘積層上部的土體物質(zhì)以結(jié)構(gòu)較為松散的粘性土為主，夾松散碎塊石，抗剪強(qiáng)度較低，是形成滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。2）原始自然邊坡整體坡度較大，坡腳臨空面的存在，是滑坡形成的有利地形條件。3）孔隙和土體裂隙較發(fā)育，有利于雨水沿上部松散土層下滲，使坡面上部的粘性土處于飽水狀態(tài)，其抗剪強(qiáng)度降低，是滑坡形成的重要條件。

②外因。1）降雨是影響滑坡的主要因素。尤其是連續(xù)降雨和強(qiáng)降雨，雨水滲入土體，不但使邊坡土體重度增大，而且使相對隔水面附近的土體受到浸泡飽水軟化，抗剪強(qiáng)度降低，形成軟弱面，在重力作用下，引發(fā)邊坡土體沿軟弱面滑移，產(chǎn)生變形破壞。2）人類工程活動。由于新農(nóng)村項目建設(shè)，人們在自然邊坡前緣切坡建房，人為的破壞了自然邊坡原始地形地貌、應(yīng)力條件，并破壞坡面植被，對自然邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，是自然邊坡上部土體產(chǎn)生滑動變形的重要因素。

綜上所述，邊坡側(cè)翼局部滑坡地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，是自然邊坡穩(wěn)定條件遭受破壞，而導(dǎo)致邊坡上部土體產(chǎn)生滑移變形的結(jié)果；滑坡的產(chǎn)生受地形地貌、巖土結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成等因素控制；而人類不合理的工程建設(shè)，降雨和地表水入滲等均起到重要的引發(fā)作用。

2 基于極限平衡法的邊坡穩(wěn)定分析

2.1 Slide 邊坡模型的建立

根據(jù)勘查方案，鉆孔沿著邊坡主軸方向布置，并編錄了各個鉆孔的巖土體性質(zhì)及對應(yīng)的厚度。本次勘查，在邊坡體上的鉆孔中采取9 件原狀土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗，根據(jù)本次勘查土樣試驗參數(shù)，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗、地質(zhì)條件相類似場地，綜合確定邊坡范圍內(nèi)各巖土層參數(shù)，如下。

粉質(zhì)黏土：r（天然）=17kN/m3，r（飽和）=17.7kN/m3，C =11kPa，φ=7.9°

含礫黏土：r（天然）=16.9kN/m3，r（飽和）=18.4kN/m3，C=38kPa，φ=10.5°

砂 巖：r （天 然）=22kN/m3，r （飽 和）=22kN/m3，C=7500kPa，φ=35°

灰 巖：r （天 然）=22kN/m3，r （飽 和）=22kN/m3，C=1000kPa，φ=35°

2.2 穩(wěn)定性計算

2.2.1 計算模型

根據(jù)鉆探資料及測繪地質(zhì)剖面圖，對平行于邊坡潛在滑動方向的兩個剖面（圖1 中主軸剖面1-1、側(cè)翼剖面2-2）進(jìn)行穩(wěn)定計算。計算分為兩種情況：工況1 為目前狀況下邊坡穩(wěn)定性；工況2 為飽和狀態(tài)下邊坡穩(wěn)定性。

2.2.2 計算方法

該邊坡屬土體邊坡，從土工試驗成果統(tǒng)計表可知土層物理力學(xué)性質(zhì)差異總體不大，邊坡土體可視為均質(zhì)土，本次采用經(jīng)典極限平衡法對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析計算。基本計算公式為《滑坡防治工程勘查規(guī)范》GBT32864-2016 中公式A.1～A.8。

2.2.3 計算參數(shù)的確定

滑帶土參數(shù)的確定。邊坡體上共布置有2 條勘查縱剖面線，將1-1、2-2 剖面作為邊坡潛在滑帶的參數(shù)反演剖面。根據(jù)現(xiàn)狀變形跡象前緣坡面局部發(fā)生小規(guī)?；F(xiàn)象，但邊坡整體尚未發(fā)生過大的滑移變形。綜合分析，反演參數(shù)時綜合確定邊坡在工況I（天然狀態(tài)）下穩(wěn)定性系數(shù)取1.05（基本穩(wěn)定狀態(tài)）、在工況II（暴雨狀態(tài)）下穩(wěn)定性系數(shù)取1.00（欠穩(wěn)定狀態(tài)），穩(wěn)定性系數(shù)取小于1.00（不穩(wěn)定狀態(tài)）作為穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行參數(shù)反演。

2.2.4 剖面1-1 工況下邊坡穩(wěn)定性計算（圖2、圖3）

圖2 1－1 剖面天然工況下穩(wěn)定性計算

圖3 1－1 剖面飽和工況下穩(wěn)定性計算

2.2.5 剖面2-2 工況下邊坡穩(wěn)定性計算（圖4、圖5）

2.3 計算工況及安全系數(shù)結(jié)果分析

根據(jù)該邊坡的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征、變形破壞特征，采用Slide 軟件內(nèi)置的簡化畢肖普法對邊坡的1-1 剖面、2-2 剖面進(jìn)行穩(wěn)定性分析，根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB-T 32864-2016），根據(jù)計算可知：1-1 剖面得到的天然工況和暴雨工況下安全系數(shù)分別為1.453 和1.075（見圖2、圖3），均大于1.05，偏于安全；2-2 剖面得到的天然工況和暴雨工況下安全系數(shù)分別為1.024 和0.636（見圖4、圖5），分別小于1.05 和小于1.0，穩(wěn)定性系數(shù)低，偏于危險。

圖4 2－2 剖面天然工況下穩(wěn)定性計算

圖5 2－2 剖面飽和工況下穩(wěn)定性計算

綜上所述，計算結(jié)果與邊坡整體的穩(wěn)定性實際情況吻合，邊坡坡向主軸未見有明顯變形破壞現(xiàn)象，邊坡整體穩(wěn)定。但邊坡側(cè)翼切坡建房處已發(fā)生淺層滑坡地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，該邊坡側(cè)翼局部巖土體存在蠕動、變形，趨向欠穩(wěn)定狀態(tài)。

3 結(jié)語

本文以岑溪市某邊坡為研究對象，在運用極限平衡法（簡化畢肖普法）對邊坡天然工況及暴雨工況穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上，對比邊坡坡向中軸和側(cè)翼穩(wěn)定性評價，研究影響邊坡穩(wěn)定性的因素，結(jié)果表明：對于中軸方向已穩(wěn)定的邊坡，人們往往容易忽略側(cè)翼局部的不穩(wěn)定性，由于側(cè)翼人類切坡建房工程活動等因素，局部比整體易滑。

本次開展極限平衡法對邊坡整體和局部穩(wěn)定性評價的研究，可供同行或其他單位遇到類似問題以參考經(jīng)驗。由于實際工作環(huán)境復(fù)雜性，極限平衡法在各種復(fù)雜的地形地貌、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)情況下，對邊坡整體和局部穩(wěn)定性評價，將在以后要加強(qiáng)研究。