廖 磊

（核工业河源工程勘察院，广东 河源 517000）

2019 年6 月12 日，由于受强降雨的影响，导致某边坡发生塌方，造成下方宿舍楼墙体开裂和大量财物受损。为防止该边坡二次灾害的发生以及编制边坡治理方案，本文对边坡区域的岩土工程地质条件进行了研究，在此基础上总结了诱导边坡失稳的因素，进而通过瑞典条分法对该边坡的稳定性进行了分析，为进一步编制治理方案提供参考依据。

1 岩土工程地质条件

通过地表调查、物探勘探及钻探揭露结果显示：研究区上部为第四系松散覆盖层和全风化层，厚度大，呈松散状，交结性差；下部基岩为强—中风化花岗岩，强风化层厚度大，节理和裂隙发育，中风化花岗岩较完整，地层分布由老到新依次为燕山期花岗岩岩基、第四系坡积粉质粘土层、残积砂质粘土层和填土层。根据岩石组合分布规律，研究区的岩土工程地质特征由下至上依次为：

④-2（中风化花岗岩）：该层埋藏深，地表调查未能见到露头，在钻探工程深度范围内未能对该层进行揭露，依据前期物探成果综合推测该层为基底层，埋深于地表以下约30m 以上，层厚为10.5m～29.0m 不等，节理和裂隙发育，岩体破碎，纵波速度Vp 为1320m/s～1810m/s，视电阻率值ρs 为500Ω·m～1500Ω·m；中风化花岗岩较完整，纵波速度和视电阻率值都较高，较为稳定。

④-1（全风化花岗岩）：褐黄色、红褐色，原岩结构基本破坏，矿物成分除石英外基本风化成土状，岩芯呈土状，遇水易崩解，水冲易散，合金钻头干钻易钻进。该层在边坡体范围内皆有分布，揭露层厚2.5m～12.4m，平均厚度7.0m。

③（砂质粘性土）：黄灰色，稍湿，硬塑状；成份以粘粒为主，砂粒含量次之，成分较均匀，手捏稍粘手，切面粗糙稍有光泽，韧性中等，干强度高。该层在边坡体范围内皆有分布，揭露层厚3.0m～18.7m，平均厚度11.8m。

②（粉质粘土）：红褐色，稍湿，可塑—硬塑状，成分以粘粒为主，含少量砂砾，成分较均匀，手捏稍粘手，切面粗糙有光泽，韧性中等，干强度中等。该层在主要分布于边坡中段即食堂、实验楼北侧山坡上，揭露层厚1.1m～12.5m，平均厚度4.5m。

①（素填土）：红褐色，稍湿，松散状，成分以粉质粘土为主，夹杂少量粉细砂和砾石，成分分布不均匀。多含植物根系残骸，系修路切东部边坡时新挖堆填，未结构松散，工程性质差。该层在主要分布于边坡中段即食堂、实验楼北侧山坡破肩、坡顶附近，长约100m，宽约5m，层厚约1m～2m，平均厚度1.5m，为近期切坡堆载，土层结构松散，裂缝发育，对坡下宿舍和实验楼构成的安全隐患大。

2 边坡失稳诱因分析

根据对研究区的工程地质条件、地球物理勘探、工程钻探等资料的综合研究，认为边坡失稳主要诱导因素包括地形地貌条件、工程地质条件、地下水作用及人类工程活动等。

（1）地形地貌条件。该边坡体在空间上不规则，边坡太陡峭，坡面裸露，坡顶上低矮植物茂盛，表层土质疏松，大气降水强时在坡上易形成径流冲刷[1]，坡上方有修筑简易上山土路，导致土体性质变化，有利于雨水下渗，对边坡岩土体进行浸泡作用，属该工程区边坡在不利工况下发生失稳客观原因。

（2）工程地质条件。边坡为土质边坡，稳定性一般；坡体主要是第四系坡残积层粉质粘土和砂质粘土层组成，以上岩土层具泥质含量多，水浸易散，发生软化的特性。

（3）地下水作用。边坡体区域内的地下水补给主要为大气降水，雨水大量下渗进入岩土层中，地下水导致边坡体中的结构面进一步软化，造成坡体土体强度降低[2]；同时岩土体容重（饱和）增大，边坡的重量增大，造成边坡的下滑力增大。况且在地下水的渗入同时，产生动水压力和孔隙水压力，对边坡产生浮托力，使边坡体之间的摩擦力降低，从而导致该边坡体在雨季更容易发生崩塌现象；因此，水作用属该边坡发生崩塌失稳主要原因。

（4）人类工程活动。该边坡主要由于坡脚下削坡，削坡坡度大，破坏原边坡体的力学平衡，且削坡后未对边坡体进行有效支护加固处理，为边坡体发生崩塌提供崩塌空间[3]。另外，中段边坡坡肩和坡顶为存在大量外运土，为坡顶堆载，且填土土质松散，裂缝发育明显，对坡下建筑物构成严重威胁，虽然修筑抢险应急挡土墙措施，但该措施并不能有效消除填土带来的威胁隐患。

3 边坡稳定性评价

3.1 工程地质类比分析

根据研究区相邻地区工程经验，在较大范围的斜坡地带，由各种岩土类型组合的坡体，在暴雨或非持续降雨天气条件下，一般呈半干硬，非饱和状态，土体工程地质特性表现为较好。

高度5m～30m 和坡度45°～60°的土质边坡能保持极限平衡或基本稳定状态，这种条件一般不会出现失稳现象。但是，由于研究区“6.10”和“6.12”暴雨—特大暴雨，导致区域内数万处高陡的房前屋后边坡、道路边坡、河堤岸坡发生了崩塌、崩塌破坏，众多的坡体出现开裂变形有向崩或滑破坏的趋势，说明暴雨或持续降雨条件下，大量的极限平稳或基本稳定状态的边坡，在外界条件激发下，稳定性有较大幅度的降低。

研究区边坡岩土层为坡残积粉质粘土和砂质粘性土、全风化花岗岩层，且中段存在裂缝发育的填土层，在暴雨条件下，雨水由地表垂直入渗，入渗带范围的土体由非饱和转为饱和，重度增大，抗剪强度降低，重力或下滑力增加，极限平衡被打破向失稳发展，导致坡体向临空面一侧发生崩塌或崩塌；基本稳定向欠稳定、不稳定转化，坡体开裂、外鼓等变形或崩落。

边坡失稳系因坡基土体被软化后，难以承受上部土体重力传递而来的压力，先行坍滑，上部土体失去支撑而坠落，在坡面上形成凹腔，也处于不稳定状态。研究区新生复发的边坡失稳是在原老崩塌位置，继续崩落，坡体渐后退，周而复始塌至自然稳定坡度，在未改善坡体防护条件下，均存在与崩部位相似的稳定性。

3.2 边坡体稳定性的定性分析

根据勘查资料显示，边坡整体呈北西南东向，坡长约为350m，整体北西高南东低，坡度约30°～80°，大于正常坡率值，坡向150°～210°。经过人类工程开挖削坡，致使坡度更加陡。坡体由坡残积粉质粘土和砂质粘性土、全风化花岗岩层岩组成，雨水易下渗，岩土体饱和状态下易软化，易沿软弱面和不利外倾结构面失稳。同时发育的裂缝为地表水入渗创造了有利条件，外加中段坡顶和坡肩近期堆载填土，使边坡的不稳定性增大，且整体无全面有效的支护和排水措施。若遇暴雨或长期降雨，雨水下渗降低岩土体抗剪强度，边坡或再次发生大规模失稳的可能。

3.3 边坡体稳定性的定量分析

由于该坡体属一般建设项目，场地地质环境属中等类型；边坡属土质边坡，坡高小于15m，破坏后果为严重，综合确定该边坡工程安全等级为二级。

根据现场情况，边坡体稳定性分析采用瑞典条分法，计算通过理正岩土计算6.5PB4 软件完成。采用两个工况进行分析。工况1：天然状态，不考虑地下水作用；工况2：饱和状态，考虑50 年一遇暴雨情况，边坡体充分过水。由表1可知：边坡体在1 号剖面段在天然状态下基本稳定，在饱和水状态下不稳定；5 号剖面段，天然状态下整体稳定，局部地段填土堆载附近不稳定，在饱和水状态下整体不稳定；9号剖面段附近的边坡在天然状态基本稳定，在饱和水状态下呈不稳定状态。

表1 研究区边坡稳定性计算一览表

4 结语

综上所述，研究区上部为第四系松散覆盖层和全风化层，下部基岩为中风化花岗岩，岩石相对完整，总体上岩土工程地质条件简单。

边坡失稳的主要诱导因素为地形地貌、工程地质条件、地下水作用和人类工程活动等，在天然状态下边坡均处于稳定—基本稳定状态下，在暴雨条件下边坡处于欠稳定—不稳定状态。

本文的研究成果为进一步编制边坡失稳治理方案提供了可靠的参考依据。