黃土地區高陡邊坡的失穩分析及治理

張小禮(廣西巖泰地基基礎工程有限公司 廣西 南寧 530023)

0 引言

黃土地區的高陡邊坡，其穩定性由工程場地的地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條件所決定，但外界因素比如降水或工程爆破經常對滑坡起到誘發作用[1-3]。應當在了解場地巖土特性、野外勘察的基礎上，針對具體情況，制定經濟有效的治理方案[4-5]。

1 邊坡工程地質概況

某邊坡刷坡后共分十六級邊坡，每級邊坡高7-10m，平臺寬4-8m，綜合坡率約為1:1.75。由于施工放炮及連續暴雨等因素，導致基巖以上3-6級邊坡失穩滑塌，后經重新刷坡處理該段目前已處于穩定狀態。但在8個月之后，已施工完畢的高邊坡3-6級邊坡又產生局部滑塌（見圖1），并產生錯臺裂縫，錯臺高度2-3m。

1.1 地形地貌

該滑坡所在地為黃土梁峁溝壑區，沖溝發育，切割強烈，溝谷多呈“V”形，基巖外露，谷坡較陡，25°-65°，水土流失嚴重。黃土梁峁與河谷相對高差達150余米。滑坡地貌明顯，上部有圈椅狀滑坡壁，坡面呈臺階狀，上部陡，中下部變緩。

圖1 某黃土邊坡全圖

1.2 地層巖性

1.3 地質構造

該建筑場地褶皺、斷裂不發育，地塊隆起是其主要表現特征，地震活動較少，總體上表現出地塊較強的穩定性和完整性，未發現有斷裂帶。

1.4 水文地質條件

根據地下水含水層的巖性、賦存狀態和水動力學等特征，勘察區地下水可分為黃土孔隙裂隙水和基巖裂隙水二種。

2 邊坡的失穩分析

2.1 滑坡形態

該滑坡整體上形態呈“簸箕”形（見圖1），滑坡后緣高程為1099.71m，前緣高程為1073.32m，高差約27.0m。路基三級邊坡切削滑坡前緣，邊坡坡度約為45°。滑坡前緣寬度約為76.0m，順主滑方向長約50.0m，滑體最大厚度約為14.0m，體積約2.1×104m3，為一中型土質滑坡。

2.2 滑體巖土特征

組成滑坡體的巖土沿深度范圍可以分為三層。上層為黃土狀土（原黃土），多呈淺黃色，厚度5.0-7.0m，滑體前緣最薄處約3.0m，中間約6.7m，后緣最厚處約8.0m，垂直裂隙發育，巖性呈可塑-硬塑狀態，結構較松散，鉆孔巖芯呈散塊狀，夾有少量植物根系及黑色斑點，粉粒含量較高；中層黃土狀土（原古土壤），褐黃-棕紅色，厚度約2m，硬塑狀態，結構致密，鉆孔巖芯呈柱狀；下層又為淺黃色黃土狀土（原黃土），厚度在1.0-3.0m之間，硬塑狀態，結構致密，鉆孔巖芯呈散塊-短柱狀。滑體土物理力學性質統計見表1。

根據鉆孔及探井所揭露的滑動面位置，可以推斷出該滑坡的滑動面剖面形狀為近似圓弧形，滑坡前緣大致與基巖面緊密接觸。

2.3 邊坡的失穩分析

根據野外調查和勘探，該滑坡是在邊坡重新刷坡完畢后，發生連續暴雨，雨水沿土體表面垂直裂隙及落水洞下滲而引發的。滑坡產生后，邊坡中上部出現錯臺裂縫，錯臺高度達2-3m，嚴重威脅到了路基安全；坡體表層也出現了弧形的張拉裂縫，裂縫寬度0.5-3cm，深度1-6m，個別裂縫已深入至強風化基巖中從總體上來看，造成滑坡的成因主要有以下幾點：

2.3.1 坡體結構是形成滑坡的物質基礎。上覆黃土，下伏伏泥巖-砂巖是易滑坡地層，本邊坡上部黃土易滲水，下部泥巖相對隔水，從而形成滑動帶，使其具備了滑坡的條件。

2.3.2 連續暴雨是滑坡產生的直接誘因。

2.3.3 高邊坡開挖過程中，由于放炮及土方開挖等工程因素，造成土體結構松動，邊坡前緣形成高陡臨空面，邊坡土體發生應力重分布，是形成滑坡的另一重要因素。

表1 滑體土物理力學性質指標統計表

3 邊坡治理方案

由于該滑坡所在的斜坡已經發生明顯的蠕滑錯動，因此應按滑坡治理原則選取治理方案。滑坡治理原則是：技術可行、經濟合理、不留后患。對于支擋工程的位置，盡可能利用滑體抗滑段的抗滑力，以減少支擋結構的荷載。同時應針對滑坡的具體特點，根據滑坡各部分的穩定性、推力大小、滑動面埋深及滑坡體的特點，可分段采取不同的整治措施[6]。主要措施包括以下兩方面：

3.1 支擋措施

現場變形跡象和穩定性計算均表明，該滑坡處于臨界極限平衡狀態，在刷坡、護坡等工程活動及降水作用下，隨時都有可能滑塌下來，對滑坡前緣的路基施工造成直接的威脅，因此應及時采取措施進行治理。由滑坡橫斷面圖可以看出，滑體厚度較大，滑坡前緣地形陡（約30?），若完全清除現有滑坡體，將可能導致其后緣坡體失去支撐而下滑，因此建議在滑坡前緣采用擋土墻或抗滑樁等工程支擋措施，對坡面進行不同程度的防護加固處理。

3.2 截排水措施

降雨入滲是加劇該滑坡活動的觸發因素。因此，在滑坡坡面上的排水，具體可根據地形和已有自然沖溝設置截排水系統。在工程施工前，應先回填邊坡上已有拉張裂縫及落水洞并夯實，防止降雨時地表水大量滲入滑體內，進一步惡化滑體的穩定性。施工時，應盡量避免對坡體的大量擾動。應該不定時地清除截排水溝中的淤泥，以免截排水設施起不到應有的作用。

4 結論

黃土地區的高陡邊坡的穩定性與其所處場地的地形地貌、地層巖性、地質構造及水文地質條件有關，已經發生過滑坡的地段，如不加以處理，也很容易在降水或工程爆破的誘發下產生再次滑坡。采用支擋措施和截排水聯合作用的治理方案，可有效改善其穩定性。

［1］籍廷青.某巖質邊坡失穩機理分析及處置措施研究[J].山西交通科技，2011(05)：110-114.

［2］王成，黃勇.天山公路K701+850路段危巖體防治對策研究[J].公路交通科技:應用技術版，201l(06)：27-31.

［3］李滄海，鄧輝.渝利鐵路青石巖段邊坡危巖體穩定性評價及防治措施研究[J].地質災害與環境保護，2010(01)：35-39.

［4］劉衛華.高陡邊坡危巖體穩定性運動特征及防治對策研究[D].成都：成都理工大學，2008.

［5］胡厚田.崩塌與落石[M].北京：中國鐵道出版社，1989：9-24.

［6］劉宏，宋建波，向喜瓊.緩傾角層狀巖質邊坡小危巖體失穩破壞模式與穩定性評價[J].巖石力學與工程學報，2006，25(8)：112-116.