[边坡稳定性分析及治理措施] 边坡的稳定性分析

　　目前，许多居民楼房位于人工开挖边坡坡脚。由于开挖不合理，常形成高陡边坡，开挖后未及时进行支护，受强降雨影响，边坡常出现规模不等的滑塌现象，危及周边居民的生命安全，影响居民的正常生活与工作。本文以梅列区新政府办公大楼后滑塌边坡为例，对边坡稳定性分析及治理措施进行实证论述。
　　因人工开挖，梅列区政府新办公大楼东侧3～15m处山坡坡脚形成人工边坡。边坡长度约80m，坡高18～23m，坡度45～50°，属岩土混合质边坡。受强降雨影响，2007年5月该边坡前缘发生滑塌，滑塌体纵长60m，横宽25m，厚度1.00～2.50m，土方量约2500m3，政府办公大楼处于滑塌影响区内。
　　
　　一、工程概况
　　1、地形地貌。滑塌边坡位于梅列区政府新办公大楼东侧3～15m处边坡坡脚，边坡走向NE39°，倾向NW，长度约80m，坡脚标高159.31～161.33m，坡顶标高176.66～183.67m，坡高18～23m，坡度45～50°。坡脚有小片的强风化基岩出露；坡面上分布岩土层为坡积泥质角砾层，无任何支护措施；坡顶为山坡地，无建（构）筑物，植被发育，多为松树、杂树等乔、灌木。
　　2、水文气象条件。三明地区属中亚热带季风气候和亚热带山地气候区，夏长冬短，气候温热湿润，降雨量充沛。日最大降雨量136mm，多年平均降水量达1700mm， 5-6月为降雨最多月份，降雨量可占全年的31.537.1%。场地地下水主要为基岩裂隙水，赋存于基岩风化带内，接受大气降水的补给，向地势低的北西侧方向径流，其富水性弱，水位埋藏较深，约8.00～9.00m，水位变化幅度1.00～3.00m。
　　3、地质条件。场地上部覆盖层为坡积泥质角砾，下伏基岩为侏罗系长林组（J3c）地层，岩性为凝灰质粉砂岩、石英砂岩，岩层产状为NW328°/SE148°∠28°，为一单斜构造。场地内未发现有较大断裂破碎带通过，凝灰质粉砂岩、石英砂岩层内主要发育两组节理裂隙：L1产状为NE20°/SW200°∠60～65°、L2产状为NW305°/SE125°∠40～45°，发育程度1～2条/m，延伸长度1～3m，呈闭合状。节理L1与边坡坡面大角度相交，且倾角大于坡角，较为稳定；节理L2为逆坡向节理，对边坡稳定性影响较小。
　　4、场地岩土体特征。根据钻探揭露的地层情况，场地自上而下岩土体主要特征（见表1）。
　　
　　二、边坡稳定性分析与评价
　　 1、滑塌体特征及产生机理分析。滑塌体平面上呈一围椅型，纵长60m，横宽25m，厚度1.00～2.50m，土方量约2500m3，属小规模土质滑塌。其产生主要原因有：
　　（1）人工开挖：滑塌边坡所在山坡原始坡度18～25°,地形平缓，坡面植被发育，未出现地质灾害情况。后因人工开挖形成地形陡、高差大的人工边坡（坡高18～23m，坡度45～50°）。开挖后一方面产生高陡临空面，破坏山体原有的应力平衡，引起坡脚应力集中；另一方面开挖破坏了坡面原有的植被，坡面又未采取防护措施，表层岩土体裸露在外，易受外界条件影响。
　　（2）岩土体：坡体表层为泥质角砾层，含大量角砾碎石，为凝灰质粉砂岩风化物，粘性土充填，其固结性差、力学强度低，在烈日的暴晒下易产生裂缝；
　　（3）强降雨：强降雨是导致边坡产生滑塌的主要诱发因素。5月份为三明地区降雨最多月份，单次过程降雨持续时间长且强度大。大量的降雨顺裂隙下渗，一方面增加岩土体重量，一方面软化、浸泡岩土体，使其抗剪强度降低，在重力作用下产生滑塌。
　　2、边坡稳定性定性分析。根据勘察结果，开挖后边坡坡度45～50°，上下垂直高差18～23m，表层岩土体为泥质角砾，超过《建筑边坡工程技术规范》中坡率允许值的相关规定，而且边坡前缘已产生小规模的滑塌。综合以上分析边坡目前局部处于不稳定状态，今后有可能产生更大规模的整体滑塌，需采取有效的加固支护措施。
　　3、边坡稳定性定量分析。
　　（1）边坡破坏模式的确定。根据边坡产生滑塌的原因分析及边坡工程地质条件综合确定该边坡可能产生的破坏模式有两种:a、边坡表层局部滑塌；b、边坡整体顺下伏强风化岩面滑动。如下图所示：
　　
　　（2）边坡稳定性计算。根据边坡潜在的破坏模式（上述两种），对边坡进行稳定性计算。边坡表层局部滑塌破坏模式的计算方法采用圆弧滑动法，边坡整体顺下伏强风化岩面滑动模式的计算方法采用折线滑动法，利用理正边坡稳定性计算软件进行定量计算,计算结果（如表2）。
　　
　　计算结果表明:在饱和状态下，边坡表层圆弧滑动面稳定系数为1.08,处于临界稳定状态；下伏强风化滑动面稳定系数为1.21，处于稳定状态，但安全储备均低于《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）的标准（安全系数=1.30-1.35）,考虑诸多影响因素的作用下,上述两种边坡破坏模式均有可能发生，边坡局部产生圆弧形滑塌的可能性更大。
　　
　　三、边坡治理方案的建议
　　对于拟开挖的边坡，在开挖之前应对开挖的适用性做好充分的论证评估，并根据开挖后的边坡特征及时采取相应的措施进行防护，以减少出现地质灾害带来的损失和治理费用。根据梅列区新政府办公大楼后边坡形态特征及成因分析，建议采取如下综合治理方案：
　　1）支挡措施：在坡脚设置挡土墙，边坡中、上部设置锚杆或锚索框架，以提高边坡的整体稳定性。
　　2）坡面防护：在边坡坡面框架梁内采用六棱块植草护坡，防止降水对坡面的冲刷。
　　3）排水措施：在边坡后缘设置截水沟，坡面平台内侧设置排水沟，以拦截和疏导地表水，减少地表水下渗。
　　4）对边坡进行监测，尤其是雨期应加强监测，发现险情及时避让。