文龍村安置房邊坡工程穩定性控制措施研究

揭育華

(福建省第二地質勘探大隊，福建 永安 366000)

1 工程概況

邊坡場地位于永安市文龍村安置小區西側，地貌上屬于剝蝕丘陵地貌單元。擬治理后邊坡總寬度約136.60m，坡向約300°，坡度45°左右，高約6m～33m，坡頂標高為194.20m～225.00m，坡頂上方為自然斜坡，自然斜坡坡向與后邊坡呈大角度斜交。后邊坡坡腳為擬建的文龍村安置房場地，標高為188.10m～192.90m。

2 文龍村安置房邊坡工程穩定性勘察要點

2.1 勘察方法

首先是勘探點布置。本次勘察鉆孔共布設19個鉆探孔，孔號為BK1-BK19，其中：一般孔9個，控制孔10，所有鉆孔施工完成后，用粘性土回填搗實。其次是測量放點。根據擬建場地建筑總平面圖，鉆孔定位總平面圖(1∶1 000)上紅線拐點A點(X=2 871 224.885， Y=532 782.249，H=187.10m)、A’點(X=2 871 229.093, Y=53 2787.782)為引測點進行引測，孔口高程采用A點黃海高程為187.10m進行引測。測量方法采用全站儀放樣確定。擬建場地的座標系統為西安80座標系，孔口高程采用黃海高程。第三是鉆探。本次采用錘擊鉆進、無泵反循環鉆進，或泥漿護壁回轉鉆進。每回次進尺控制在2m以內，并采用泥漿護壁干鉆投球取芯法工藝，使巖芯采取率素填土達65%以上，強風化粉砂巖達65%以上，中風化凝灰質砂巖達80%以上，滿足了巖土層的描述要求，確保了分層的準確性。

2.2 勘察工作布置

根據邊坡加固范圍，本次勘察共布置鉆孔19個，由于場地限制，個別孔距大于15m。完成工程地質調查與測繪50 000m2，本次施工共完成實物工作量見表1所示。

表1 本次施工共完成實物工作量

2.3 巖土層物理力學參數選用

根據野外鉆探，結合當地建筑經驗，并參照有關規范，各巖土層主要物理力學參數推薦值列于表2，承載力特征值推薦值列于表3。

2.4 水文地質條件

勘察區屬亞熱帶季風氣候，降雨過程主要集中在6～9月間，整個雨季降雨量約占全年降水量的70%，區域最大日降雨強度可達210mm。二十年一遇降雨量為1 800mm，五十年一遇降雨量為1 900mm，極端天氣下的日降雨量230mm。本次勘察鉆孔揭露情況，擬建治理場地內地下水主要為賦存于基巖風化層中的基巖風化裂隙孔隙水，屬潛水類型，富水性極貧乏。場地內地下水位埋藏較深，在勘察范圍深度內未見有地下水埋藏。場地周邊未見污染源。場地為丘陵緩坡地帶，周邊地表水系不發育，主要為雨季時地表雨水逕流排泄水溝。雨水由高向低匯流，場地邊坡匯水總面積約10 000m2。

表2 主要物理力學參數推薦值

表3 巖土層承載力特征值及樁基設計參數推薦值

2.5 防震勘察

擬建場地位于抗震設防烈度6度區，建筑場地類別為Ⅱ類。根據有關規定判定，設計基本地震加速度值為0.05g，擬建場地設計特征周期0.35s，該建筑工程抗震設防類別為丙類。因此，該建筑物可按6度進行抗震設防。根據區域地質資料，場地內無發震斷裂通過。此外，擬建場地土類型為中硬土，位于邊坡上，屬抗震不利地段，應按相應的規范采取有效的應對措施。

3 文龍村安置房邊坡工程勘察結果分析

3.1 影響邊坡穩定性的主要因素

首先，巖土體特征。擬治理的邊坡出露的地層主要為素填土、凝灰質砂巖殘積粘性土、砂土狀強風化凝灰質砂巖、碎塊狀強風化凝灰質砂巖及中風化凝灰質砂巖。凝灰質砂巖殘積粘性土、砂土狀強風化凝灰質砂巖易沿圓弧破裂面發生滑塌.

其次，開挖坡度。邊坡的穩定性受開挖坡度的影響較大，開挖坡度越陡，穩定性越低。擬治理邊坡坡度陡，穩定性差，凝灰質砂巖殘積粘性土、砂土狀強風化凝灰質砂巖易沿圓弧破裂面發生滑塌。

第三，降雨。降雨是影響邊坡穩定的重要外界因素，永安市年平均降雨量約1 600mm，極端天氣下的過程日降雨量可達230mm。降雨一方面滲入巖土體，增加了土體的重量，加大下滑力，另一方面雨水改變巖土體的力學強度，降低土體抗滑力及巖體結構面的抗滑力，從而降低了邊坡的穩定性，易誘發滑坡產生。

第四，人為活動。由于對山坡進行開挖后，將破壞山體表面的植被， 使得表層巖土體直接受雨水的沖刷與浸泡， 對邊坡的穩定性不利，降低邊坡的穩定性， 容易使表層巖土體受到松動，降低邊坡的穩定性。

3.2 邊坡穩定性定性分析

由于山坡開挖，整體坡度變陡，形成高陡臨空面，坡體植被受到破壞，邊坡穩定性將大大降低，局部邊坡由穩定狀態發展到不穩定狀態，受降雨等外界不利因素影響，邊坡發生裂縫、崩塌破壞現象。本邊坡主要破壞方式為順坡向圓弧滑動，破壞范圍主要為坡腳至1.5倍坡高。本邊坡大部分坡面出露為凝灰質砂巖殘積粘性土及砂土狀強風化凝灰質砂巖，僅在邊坡北部(BK1-BK3)位置坡面底部約1m的位置有碎塊狀強風化凝灰質砂巖出露。該處出露的碎塊狀強風化凝灰質砂巖，沒有節理裂隙及層理相互切割形成的不利楔形體結構面。

3.3 邊坡穩定性定量分析

本次巖土工程勘察主要采用鉆探、結合取樣室內試驗和孔內原位測試等方法，對巖土體物理力學性質指標進行詳細的測試、分析、計算統計，工程治理物理力學參數指標，見表4。

表4 工程治理物理力學參數指標

根據表4推薦的巖土物理力學性能指標，結合理正邊坡穩定性計算軟件,采用瑞典條分法(總應力法)，選擇5-5’、8-8’剖面對邊坡的穩定性進行計算，由于場地位于抗震設防烈度6度區，所以不考慮地震作用。有關邊坡穩定系數計算公式如下：

式中：Ks—邊坡穩定分析的安全系數；li—條塊的滑動面長度(m),li=bisecαi；bi—條塊計算結果如下表：寬度(m)；Wi—條塊重力(kN)；ui—土條底部孔隙應力(kN/m)；計算結果如下表5。

表5 計算結果表

根據計算結果表明，擬治理邊坡在強降雨作用下，可能進一步降低邊坡穩定性，易產生滑塌，產生破壞，須進行綜合治理。

3.4 其他相關結論

由于對山體進行開挖后，穩定性大大降低，受降雨及人為活動等不利因素影響，邊坡由穩定狀態發展到不穩定狀態，凝灰質砂巖殘積粘性土、砂土狀強風化凝灰質砂巖易沿圓弧破裂面發生滑塌，在強降雨作用下，可能進一步降低邊坡穩定性，易產生滑塌，產生破壞，須進行綜合治理。

4 文龍村安置房邊坡工程穩定性控制措施

4.1 截排水措施

在邊坡坡頂設置截水溝，坡面及坡腳設置排水溝，排除雨水對邊坡的不利影響，坡體設仰斜排水孔排除地下水對邊坡的不利影響。

4.2 對坡體進行加固

各級坡面采用格構錨桿擋土墻等進行支護，格構和擋土墻選擇③砂土狀強風化凝灰質砂巖和碎塊狀強風化凝灰質砂巖共同作為基礎持力層，基礎埋深大于1.00m。

4.3 施工方法

邊坡開挖應采用逆作法，施工應按信息施工法施工。建議采用格架錨桿支護+擋土墻+排水工程+監測等綜合治理措施進行防治。格構和擋土墻選擇砂土狀強風化凝灰質砂巖和碎塊狀強風化凝灰質砂巖共同作為基礎持力層，基礎埋深大于1.00m。施工時應按逆作法進行施工治理，對開挖后的坡面采用格構錨桿擋土墻進行支護，并做好坡頂、坡體、坡腳排水措施，同時應做好邊坡的各項監測工作。

4.4 監測措施

在施工過程中應做好邊坡的各項監測工作：應對坡頂水平位移和垂直位移、地表裂縫、支護結構應力等進行監測，發現險情及時避讓。邊坡施工竣工后，應繼續監測直至穩定，對于一級邊坡，監測時間一般不少于竣工后2年。

5 結 語

綜上分析，邊坡工程勘察和穩定性控制涉及到的內容較多，各個方面的要求相對較高。因此，這就要求在進行邊坡工程穩定性控制時，充分認識到工程施工的重要性，切實采取針對性的措施措施，加大邊坡工程勘察的投入力度，多角度、多方面的對邊坡穩定性進行定量與定性相結合的分析，并結合工程實際，采取針對性的控制措施，更好保證工程穩定性。