韩 小 林

(广州地质勘察基础工程公司，广东 广州 510075)

边坡稳定性分析及处理对策

韩 小 林

(广州地质勘察基础工程公司，广东 广州 510075)

从滑坡体结构特征及滑带变形破坏特征入手，通过岩土工程分析与评价及边坡稳定性影响因素分析，运用理正软件对边坡进行稳定性计算，及时分析了该边坡目前的状态，同时提出了具体的整治措施，具有较大的社会意义及广泛的应用价值。

边坡，稳定性，整治措施

1 工程概况

本边坡位于广东省信宜市贵子镇黄榄潭村，2012年8月15日，因“启德”强热带风暴带来的连日暴雨，导致了该镇辖区发生多处山体滑坡。加上2012年4月以来广东遭受了两场特大暴雨，导致该山体进一步趋于不稳定状态，需要进行支护加固工作。

2 滑坡体结构特征及滑带变形破坏特征

2.1 滑坡体结构特征

该滑坡位于省道S352线信宜市贵子镇黄榄潭路段的南侧山坡，滑坡段边坡约为70 m，宽度150 m(垂直边坡方向)，矢高约86 m，滑体物质由第四系残坡积粉质粘土以及混合岩的部分全、强风化层组成，平均厚度9.5 m，总体积7 000 m3。滑坡后缘距道路中线约40 m，距路面高度约43 m。主要影响省道S352的车辆通行。滑坡体产生后，政府组织人员对其进行削坡处理，但由于岩石风化强烈，坡角大，削坡效果不明显，如遇暴雨或连续大雨，将诱发山体大规模滑塌，造成重大人员伤亡和经济损失。目前，该边坡仍处于不稳定状态。

2.2 滑带变形破坏特征

通过现场调查和多种勘探手段调查，已发生的滑坡和变形体发生在第四系坡残积层、全～强风化混合岩层内，该边坡表层坡积粉质粘土厚0.5 m～3.0 m，以下为残积粉质粘土，厚0.9 m～4.5 m，全、强风化混合岩，厚19 m～38 m，下覆中风化混合岩。滑体前端为陡坡，覆盖物为坡残积土，自然边坡处于临界状态。目前斜坡出现局部蠕滑变形迹象，坡面上出现马刀树、坡脚膨胀，有块石脱落，强降雨时因土体容重发生改变后可能演变成快速滑坡。

3 岩土工程分析与评价

3.1 滑坡类型、安全等级及危害对象等级

按《滑坡防治工程勘察规范》分级标准，该边坡为残坡积层、全～强风化混合岩滑坡，其变形体主要由残坡积层、全～强风化混合岩构成，以蠕动变形为主，滑动面不明显。该滑坡体滑体厚度一般小于10 m，局部为15 m～30 m，以浅层滑动为主，其运动形式为牵引式。该滑坡由于地质条件在暴雨天气的作用下形成的新滑坡，该滑坡目前处于不稳定状态。滑坡体体积7 000 m3，属于中型滑坡。依《建筑边坡工程技术规范》分级标准，按边坡岩土类型、边坡高度、灾害危及对象及危害程度等进行综合分析，山坡高约10 m～90 m，属超高切边坡；边坡岩土情况主要以坡残积土和全、强风化岩为主，为类土质边坡，因此，边坡的安全等级为一级。

3.2 岩土层的工程特征评价

本坡切坡高度约为10 m～90 m，边坡岩土层为残积土，全、强风化岩，属类土质边坡，边坡坡度较陡。各岩土层随着雨水的介入，对其各项物理性质影响较大，在自重的作用下，该地形、地貌有利于形成进一步崩塌、滑坡或其他地质灾害现象。1)坡积粉质粘土(①-1层)：呈可塑～硬塑状，属弱透水层，粘性较差，遇水易崩解，水理性能较差，其力学性质一般。2)残积粉质粘土(①-2层)：呈可塑～硬塑状，属弱透水层，粘性较差，遇水易崩解，水理性能较差，其力学性质一般。3)全风化混合岩(②-1层)：风化强烈，呈坚硬土状，属弱透水层，粘性较差，遇水易崩解，水理性能较差，其力学性质中等。4)强风化混合岩(②-2层)：风化强烈，多呈半岩半土状，局部碎块状，属弱透水层，遇水可崩解，水理性能较差，其力学性质中等。5)中风化混合岩(②-3层)：岩芯短柱状、碎块状，其力学性质较好。

4 边坡稳定性评价

4.1 边坡稳定性影响因素分析

根据边坡坡体结构特征及岩土层工程性质等地质环境条件，对区内边坡稳定性影响因素分析如下：1)岩土层的工程性质。勘察区内的边坡浅部主要由可塑状～硬塑状坡、残积土及全风化、强风化混合岩等构成，这些岩土层的力学性能一般，抗剪强度不高，对边坡的稳定性不利，是边坡失稳的主要内在因素。2)岩土体的水理性能。坡体构成为坡残积土以及全、强风化岩，均具有遇水易软化、崩解的特点，其水理性能较差，因此在旱季期间，边坡的稳定性通常较好，而雨季期，坡体长时间受水浸润将导致重度增大、抗剪强度等力学性质明显降低，从而导致边坡稳定性减弱。水理性质较差是本区边坡失稳的重要因素。3)气象因素。勘察区雨季长，雨量充沛，降雨集中，多年平均降水量1 477 mm～1 941 mm，年降水量主要集中在4月～9月，该期间降雨为边坡失稳提供外部条件，连续暴雨是边坡失稳的主要外部因素。4)水文地质条件。本区边坡处于丘陵区中，开挖后坡脚较为开阔，为岩土体内地下水形成流动条件，地下水动态变化，主要表现为旱季地下水位埋深较大，潜水面较平缓且接近坡脚，水力坡度较小。雨季潜水面则明显抬升，坡体饱和区范围增大，水力坡度也增大。这一条件使得边坡岩土体受到水作用下不断膨胀收缩，从而较大程度上减弱了岩土体的力学性质，明显降低了边坡的稳定性。5)人类活动。人类因工程切坡而使坡脚减载，从而破坏边坡自然的稳定状态而引起滑坡或崩塌，是边坡失稳的诱发因素。综上所述表明，在本区特定的地质环境中，边坡稳定性的影响因素较多，其中控制边坡稳定性的内因是坡体岩土层工程性质和水理力学性质差，人类在边坡顶部工程活动强烈且没有及时进行必要支护则是边坡失稳的主要外因，大气强降雨是诱发边坡失稳的不利因素。

4.2 稳定性计算

由于本边坡已发生了滑坡，且岩石风化强烈，坡角大，如遇暴雨或连续大雨，将诱发山体大规模滑塌，造成重大人员伤亡和经济损失，所以本边坡必须进行治理。治理前宜清除滑坡体，下面就清除滑坡体并重新放坡后进行边坡稳定性计算。

4.2.1 公式选择

由前述可知，该边坡前端发生滑坡，变形体变形强烈，处于蠕滑变形阶段。根据场地岩土体结构特征，工程地质、水文地质条件，结合我省类似场地的经验以及滑坡的模式，定量评价模型边坡采用圆弧滑动法计算公式。

4.2.2 计算方案选取

经综合分析本变形体岩土体特征及其各种荷载情况，本次选定如下两种计算方案计算评价斜坡稳定性。

第一种:天然状态+地面荷载，即工况1；

第二种:持续暴雨+地面荷载，即工况2。

4.2.3 边坡稳定性计算参数的确定

1)坡体容重。取室内试验指标作为滑体容重。

2)剖面分块及条块面积。剖面块段的划分按滑面岩土体类型、坡度变化将滑体划分为相应的若干块段，各条块的面积按1∶500比例尺计算剖面在计算机上直接读取。

3)地震因素。测区为6度地震烈度区，本次计算不考虑地震因素的影响，后期供设计参考可只考虑水平地震力的作用，Fi=kcwi，kc取0.1。

4)水对边坡稳定计算的影响。据本次边坡勘察可知，斜坡土体为弱透水层，含水微弱，勘察未见稳定地下水位。同时因变形体未发生整体滑移，滑面贯通性差，地下水不能在滑面上形成较强的流动水流，形成动水压力；且滑体多为粘性土、全～强风化岩，孔隙率及透水性差，即使在持续暴雨的情况下，滑体的给水能力差，不能形成有效的静水压力，所以在计算时，工况1不考虑水压力的作用。

5)土体抗剪强度参数的选取。根据室内试验、野外地质调查及当地经验综合考虑，边坡稳定性计算参数的选用见表1。

表1 边坡稳定性计算参数一览表

6)边坡稳定性计算结果。根据有关规定和地区经验，评定边坡稳定性通常采用稳定系数法来评价，按k值的大小分别评定为稳定、基本稳定、较不稳定、不稳定四级，具体如表2所示。

表2 边坡稳定性评价等级

根据现场调查和勘察资料，该边坡发生滑坡后，虽进行了削坡，但由于场地为混合岩风化土，土性为粉质粘土，具有遇水易软化、崩解的工程特点，边坡坡残积层、全风化层、强风化层处于暂时稳定状态，在降水所形成的渗流长期作用下，易因淘蚀、渗滤形成软弱结面，同时，在较长时间强降水的作用下，土体因暂时饱水而自重增大，抗剪切强度降低，边坡抗崩塌、抗滑能力降低，从而导致失稳。因此，有进一步滑坡的可能。

为了科学准确的评价边坡的稳定性，防止边坡地质灾害的再次发生，为此采用理岩土工程设计软件(5.5版本)对潜在滑移面进行搜索。本节对勘察区坡体进行稳定性分析，根据边坡地形地貌及失稳模式，对其进行参数反演分析，然后选择参数之后，再进行滑动稳定性演算分析。

在理正边坡稳定分析软件上实施，分析结果如表3所示。

表3 边坡原坡稳定性安全系数

从分析的结果表明，边坡在自重作用下处于欠稳定～不稳定状态，在自重+暴雨情况下亦处于不稳定状态，即目前边坡在暴雨状态下，稳定性迅速降低。因此，治理设计时，应按临界状态或欠稳定状态进行分析。

由前面的分析可知，该边坡处于欠稳定状态，在降水作用下易发生滑坡，危及坡脚道路安全，因此，需要进行治理。

4.3 边坡稳定性评价

从调查的情况来看，省道S352线信宜市贵子镇黄榄潭路段的南侧山坡边坡前缘在现状下处于欠稳定状态，在持续暴雨土体饱水情况下坡体变形严重甚至产生坍塌、滑坡。根据GB 50330-2002建筑边坡工程技术规范的规定，对于安全等级为一级的边坡，采用圆弧滑动法计算的安全系数小于1.30的则需进行边坡治理。按DZ/T 0219-2006滑坡防治工程设计与施工技术规范关于滑坡防治工程设计安全系数的推荐值为：Ⅲ级防治工程在设计工况“自重+建筑荷载”(工况1)时抗滑动安全系数为1.15～1.20，在“自重+建筑荷载+暴雨+地下水”(工况2)时抗滑动安全系数为1.02～1.05。综合上述有关规范的规定，本工程安全系数的取值建议为：工况1安全系数小于1.20且工况2安全系数小于1.05的坡面应进行重点防护。根据计算结果对边坡在不同工况条件下的稳定状态评价如下：

1)在现状情况下，省道S352线信宜市贵子镇黄榄潭路段的南侧山坡边坡前缘变形体稳定性系数k为0.910，为欠稳定～不稳定状态，整个坡体处于总体欠稳定状态；2)当遇连续暴雨时，边坡的变形趋势发生了明显变化，即边坡的稳定性系数k为0.598，滑坡将表现为不稳定状态，分析的结果与实际调查情况一致。总之，省道S352线信宜市贵子镇黄榄潭路段的南侧山坡变形体随着工况条件的变化，其稳定性随之发生变化，总体表现为由稳定到欠稳定，以至失稳滑动的发展过程，但由于坡体本身条件的不同，变形发展有一定的差异，各部分稳定性也有一定差异，变形状况也不一致，但一般坡体的失稳滑动往往沿稳定性差的部位发生并逐渐发展。

5 边坡的防治、处理措施与建议

边坡以类土质边坡为主，坡度较陡高，植被茂密，目前大部分地段处于欠稳定状态，坡面及山体土质较好，应修好排水沟及导水沟，有利于地表水排泄，达到防渗效果。根据勘察区边坡地质环境特征，并结合稳定性和危害性分析，提出以下防治措施和建议：1)方案一：采用锚杆(索)+格构梁+坡面绿化+截排水。2)方案二：采用锚杆+喷锚+挡土墙+截排水。治理方案适合于一般边坡的支护，可通过技术经济比选确定。根据边坡的工程地质条件和周边环境及周边地质灾害点治理先例，建议采用方案一。应先对边坡做放坡处理，施作喷锚支护结构，在边坡周边设置截排水系统，阻止地表水流入坡面，减小其对边坡稳定性的影响。在设计与边坡加固施工过程中应做好信息化施工，对施工过程中的具体问题、具体情况进行具体分析，发现问题，及时处理，做到安全、经济。

[1] DZ/T 0218-2006，滑坡防治工程勘查规范[S].

[2] GB 50330-2002，建筑边坡工程技术规范[S].

[3] DZ/T 0219-2006，滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].

[4] 张新磊.边坡危岩稳定性评价[J].山西建筑，2011，37(31)：57-58.

Analysis of slope stability and the improvement measures

HAN Xiao-lin

(GuangzhouGeologicalSurveyFoundationEngineeringCorporation,Guangzhou510075,China)

This article based on the characteristics of structure and failure, the deformation of sliding zone, analyzes the geotechnical engineering evaluation and influence factors of the slope stability. Software of Lizheng is applied to reinforce the slope stability calculation, the current state of the slope is analyzed in time, and the specific improvement measures are put forward at the same time, all of these analyses and measures will have great social significance and values of broad application.

slope, stability, improvement measures

1009-6825(2014)03-0092-03

2013-11-08

韩小林(1981- )，男，工程师

TU413.62

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