高陡巖質邊坡地質災害勘察設計探討

石毅

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質勘查局三總隊 貴州遵義 563000）

1 引言

我國作為世界上地質災害多發(fā)的國家之一，滑坡、泥石流等災害時常發(fā)生，不但對人們的生命財產安全造成巨大的威脅，還不利于社會的穩(wěn)定。高陡巖質邊坡地區(qū)地質災害較為多發(fā)，對此，必須針對實際情況，做好高陡巖質邊坡地質災害的勘察設計工作。

2 高陡巖質邊坡概述

在高陡巖質邊坡地區(qū)，其地形地質條件較為復雜，針對軟硬程度不同的巖石，將會導致不同危害程度的地質災害。高陡巖質邊坡的穩(wěn)定性受到多種因素的影響，經常會由于局部失穩(wěn)，而發(fā)生滑坡等地質災害，從而導致人們的生命財產安全受到威脅。在高陡巖質邊坡的頂部，經常會存在張拉性裂縫，和坡面平行，導致中上部邊坡的穩(wěn)定性大大降低，造成滑坡等地質災害的發(fā)生。因此，必須做好高陡巖質邊坡地質災害勘察設計工作，為高陡巖質邊坡地質災害的治理提供依據。

3 工程概況

本工程為關埡口滑坡，地處遵義市匯川區(qū)板橋鎮(zhèn)柏楊村關埡口，該區(qū)域由于巖層層面平直光滑，泥質充填，近年來。由于人們在坡腳位置進行任意挖掘，當發(fā)生強降雨以后，陸續(xù)發(fā)生了多次巖質順層滑坡和局部掉塊現象。該場區(qū)一旦發(fā)生滑坡，將會影響滑坡下縣級公路的使用，可能導致車輛和行人出現傷亡和損失。為了避免大面積滑坡等地質災害的產生，保證人們的生命財產安全，對其高陡巖質邊坡地質災害進行勘察設計，為高陡巖質邊坡地質災害的質量提供依據。

4 高陡巖質邊坡地質災害勘察設計探討

4.1 自然地理地質條件分析

關埡口滑坡位于遵義市匯川區(qū)，為亞熱帶季風氣候，海拔在900～1780m之間，該區(qū)域冬季寒冷，夏季溫涼，年溫差和日溫差都較大，降雨多集中在5～9月，年平均總降水量為1150mm。該區(qū)域地形地貌為構造-剝蝕中山丘陵斜坡地貌，坡腳前緣臨空，坡度為30～52°。滑坡高程在1280.00～1319.04m。坡度28～32°。根據鉆探資料以及對地面地質調查可知，該區(qū)域出露地層有第四系、三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（T1m）。該區(qū)域無活動性大斷層通過，區(qū)域穩(wěn)定性及地質構造環(huán)境良好，巖層呈單斜產出，巖層層位正常。地震基本烈度為Ⅵ度，區(qū)域穩(wěn)定性較好，抗震設防烈度為Ⅵ度。該區(qū)域地下水主要為松散巖類孔隙水、巖溶裂隙水兩類，前者接受大氣降水補給，后者通過降雨時松散巖類孔隙水補給。

4.2 滑坡基本特征和破壞機理分析

（1）滑坡基本特征。關埡口滑坡總體上呈“舌狀”，近南西-北東向展布。滑體縱長約57m，橫寬約61m，滑坡總面積為3.477×103m2，滑體平均厚度為6m，滑體物質組成主要為粘土、灰?guī)r，總體積2.086×104m3，滑坡規(guī)模屬小型，主滑方向65°。

（2）滑坡地質災害巖土體物理力學參數。通過對巖樣進行采集，進行室內天然、飽水狀態(tài)下的抗壓、抗剪試驗，對其天然密度、飽和抗壓強度以及抗剪強度指標進行分析。

（3）滑坡變形破壞特征。該滑坡在2014年8月發(fā)生滑動，阻礙滑坡前部縣級公路的正常通行，此后每發(fā)生強降雨，坡面均發(fā)生局部掉塊和滑動現象。經過調查和分析可知，當發(fā)生強降雨、坡腳開挖等情況時，極可能再次發(fā)生滑動。

（4）滑坡影響因素及變形破壞機制。該場區(qū)滑坡是由多種因素導致，例如地質構造、強降雨以及人類的工程活動等，根據調查可知，影響滑坡的主要因素為地質構造，其次為降雨與人類工程活動。滑坡地區(qū)的地形坡度較緩，第四系較薄，結構較為松散，為典型的外傾結構面，屬軟弱結構面。在發(fā)生強降雨以后，地下水量增大，水位線上升，動水壓力增大，自重增大，同時巖層面在水體浸蝕下軟化、泥化，巖層面抗剪強度持續(xù)降低使滑體逐漸失穩(wěn)，進而造成滑坡極限平衡狀態(tài)被破壞，發(fā)生沿巖層面的滑動破壞，從滑坡前緣臨空面剪出。

4.3 滑坡穩(wěn)定性分析和評價

（1）滑坡計算模型與工況。圖1為滑坡計算模型，滑坡計算工況Ⅰ：天然狀態(tài)（自重）；工況Ⅱ：飽和狀態(tài)（自重+暴雨）。

圖1 滑坡計算模型

（2）計算方法與參數選取。本次勘察工程滑坡穩(wěn)定性計算公式如下：

其中：后緣裂縫靜水壓力V：

沿滑面揚壓力U：

（3）滑坡穩(wěn)定性計算的參數選取。根據工程類比法、室內試驗結果、《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）、滑坡穩(wěn)定性反演分析。各巖土層參數取值如表1。

表1 巖土層物理力學參數取值表

（4）滑坡穩(wěn)定性計算與結果評述。經穩(wěn)定計算可知，該滑坡在天然工況下基本穩(wěn)定、自重+暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

（5）滑坡推力計算與結果評述。該滑坡危害對象主要為縣級公路，為較重要交通設施，防治工程等級應為二級，滑坡推力計算結果見表2。

（6）滑坡發(fā)展變化趨勢及危害性預測。通過以上計算分析可知，該滑坡天然狀態(tài)下基本穩(wěn)定，只存在局部掉塊現象，但在暴雨等極端條件下，滑坡極有可能發(fā)生滑動。滑坡位于柏楊村縣級公路旁，坡腳為縣級公路，滑坡發(fā)生將直接阻斷柏楊村縣級公路的通行，可能對來往車輛及行人造成安全事故。

表2 穩(wěn)定性計算評價及推力計算

4.4 高陡巖質邊坡地質災害防治方案分析

在進行該高陡巖質邊坡地質災害防治方案的選擇時，應該遵循以防為主、及時治理的原則，確保方案的可行性、安全性和可靠性。結合各個方案的造價以及技術可行性，決定采用“削方放坡+坡面綠化”的方案進行該滑坡工程的治理。場地周邊無建（構）筑物，具有放坡條件，且場地有公路直通現場，采用坡率法進行放坡處理，放坡采用分段分級自上而下放坡，每級分坡高度10m，上一級與下一級之間設置寬約2m的馬道，施工完成后采用C25混凝土對馬道進行封閉處理，削方放坡量約35550m3；為使治理工程與自然融合，施工完成后于植生槽內種植蔓藤植物，綠化坡面，植生槽設置于每級邊坡底部，尺寸為0.5m×0.3m。

5 結束語

綜上所述，滑坡等地質災害的發(fā)生對人們的生命財產安全都具有較大的威脅，因此，在高陡巖質邊坡地區(qū)，應該做好地質災害的勘察設計，根據相關標準和要求，在結合工程的實際情況的基礎上，對各種參數進行計算，從而選擇合理的高陡巖質邊坡地質災害防治方案，確保人們的生命財產安全。

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