摘要：根據(jù)東莞虎門某邊坡所處的地質(zhì)環(huán)境條件和已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害特征，分析了影響該邊坡穩(wěn)定性的主要因素和邊坡失穩(wěn)機(jī)制，并通過計(jì)算表明該邊坡處于欠穩(wěn)定－基本穩(wěn)定狀態(tài)，安全儲(chǔ)備不滿足規(guī)范要求，需進(jìn)行加固治理。文章最后根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的成因提出了有針對(duì)性的防治方案。
　　關(guān)鍵詞：邊坡；地質(zhì)災(zāi)害；穩(wěn)定性；防治方案
　　1工程概況
　　該邊坡位于東莞虎門鎮(zhèn)口社區(qū)第一工業(yè)區(qū)內(nèi)，為早期興建廠房形成的人工邊坡，目前屬于不穩(wěn)定邊坡，為虎門鎮(zhèn)主要地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)（編號(hào)為DG402）之一。
　　該邊坡總長度約230m，平面近似弧形，坡高10～35m，坡向西北～北，坡度一般在40～50°，坡頂自然坡度約25°。邊坡開挖后未進(jìn)行必要的的護(hù)坡處理，造成邊坡出現(xiàn)多處崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，目前雖然沒有造成人員傷亡，但在大雨或暴雨期間時(shí)常發(fā)現(xiàn)掉土、石現(xiàn)象，直接影響坡腳樓房及廠房共10多棟建筑、居民及廠內(nèi)職工約200多人。如果任其發(fā)展，邊坡一旦出現(xiàn)較大規(guī)模失穩(wěn)，則將對(duì)坡腳的樓房、廠房及人民生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，研究該邊坡地質(zhì)災(zāi)害的成因、邊坡穩(wěn)定性以及防治方案有著重要的實(shí)際意義。
　　2邊坡工程地質(zhì)條件
　　2.1巖土分層及其特征
　　構(gòu)成坡體的巖土層主要包括殘積層和下古生界兩部分，另坡腳處局部分布有薄層人工填土（圖1），主要巖土層的特征如下：
　　                    
　　                                                            （1—1’剖面）                                                            （2—2’剖面）
　                                                    　圖1邊坡工程地質(zhì)剖面示意圖
　　1）殘積層（Qel）：土性為砂質(zhì)粘性土，為片麻巖風(fēng)化殘積形成，呈褐紅色、淺黃色，硬塑，稍濕，土質(zhì)不均勻，含較多石英顆粒，遇水易崩解。該層廣泛分布于邊坡表層，厚度為3.60～4.50m。
　　2）下古生界基巖（PZ1）：在鉆孔控制深度范圍內(nèi)，按巖石的風(fēng)化程度可劃分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化三個(gè)風(fēng)化巖層，各巖層的分布及特征描述如下：
　　（1）全風(fēng)化片麻巖：呈褐紅色、褐黃色，間夾淺灰白色，呈堅(jiān)硬土狀，原巖結(jié)構(gòu)尚可辨認(rèn)，遇水易軟化、崩解。局部分布，4.20～4.50m。
　　（2）強(qiáng)風(fēng)化片麻巖上段：呈灰白色、褐紅色、褐黃色，巖芯呈半巖半土狀及土夾巖塊狀，手可折斷，裂隙很發(fā)育，原巖結(jié)構(gòu)清新，遇水易軟化、崩解。分布廣泛，厚度為5.10～19.30m。
　　（3）強(qiáng)風(fēng)化片麻巖下段：呈灰白色、褐黃色，巖芯呈塊狀擊及土夾巖塊狀，手難折斷，裂隙很發(fā)育，原巖結(jié)構(gòu)清新，錘擊易散，遇水易軟化、崩解。分布廣泛，厚度5.50～14.40m。
　　（4）中風(fēng)化片麻巖：呈灰白色、褐黃色，巖芯呈短柱狀及碎塊狀，片麻狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，擊聲較脆，巖質(zhì)較硬。埋深較大，一般在25m以上。
　　2.2水文地質(zhì)條件
　　2.2.1地下水類型及其補(bǔ)徑排條件
　　坡體中的地下水按賦存方式分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。松散巖類孔隙的含水層為殘積砂質(zhì)粘性土，屬潛水型孔隙水，富水性貧乏。其補(bǔ)給來源主要為大氣降水，由于地形起伏較大且地勢較高，故其排泄條件良好，主要向坡腳滲透，補(bǔ)給區(qū)接近排泄區(qū)，循環(huán)途徑短，屬淺循環(huán)地下水。
　　基巖裂隙水的含水地層為片麻巖風(fēng)化帶，含裂隙孔隙水，淺部總體上屬潛水，深部可能有承壓性，富水性屬貧乏～中等。該類地下水的透水性和富水性取決于裂隙、孔隙發(fā)育程度，富水性不均勻，具有明顯的區(qū)段性，總體上富水性貧乏。補(bǔ)給來源主要為大氣降水補(bǔ)給，并向附近溝谷等低洼地段排泄，徑流途徑和循環(huán)途徑均較短。
　　2.2.2地下水位及其動(dòng)態(tài)變化
　　根據(jù)調(diào)查和勘探時(shí)水位觀測結(jié)果，旱季期間穩(wěn)定地下水位在坡腳以下約3m，但雨季期間坡面滲水嚴(yán)重，表明該邊坡地下水動(dòng)態(tài)變化較大。結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料進(jìn)行分析，該邊坡地下水位動(dòng)態(tài)變化一般為2～10m。雖然旱季水位在坡腳之下，但因該地區(qū)雨季長、雨量充沛，雨季在連續(xù)暴雨期間地下水位將明顯上升。
　　2.2.3地層的透水性分類
　　根據(jù)滲透試驗(yàn)結(jié)果，構(gòu)成坡體的砂質(zhì)粘性土層、全風(fēng)化片麻巖透水性弱，屬弱透水層；強(qiáng)風(fēng)化片麻巖和中風(fēng)化片麻巖屬中等透水層。
　　3地質(zhì)災(zāi)害類型及特征
　　現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該邊坡已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害類型為崩塌，共有4處主要崩塌點(diǎn)（BT1～BT4），其基本特征如下：
　　（1）BT1位于勘查邊坡西側(cè)，平面近似弧形，后壁較陡直，后壁不新鮮，見有少量水流沖刷痕跡，局部夾有雜草，未見新近產(chǎn)生的拉張裂縫。崩塌體主要為強(qiáng)風(fēng)化巖，體積約60m3，屬小型崩塌。
　　（2）BT2也位于邊坡西側(cè)，與BT1相鄰，平面近似弧形，后壁較陡直，后壁不新鮮，見有少量水流沖刷痕跡，未見新近產(chǎn)生的拉張裂縫。崩塌體主要為強(qiáng)風(fēng)化巖，體積約75m3，屬小型崩塌。
　　（3）BT3也位于勘查邊坡西側(cè)，接近BT2，平面近似弧形，后壁較陡直，后壁不新鮮，見有少量水流沖刷痕跡，未見新近產(chǎn)生的拉張裂縫。崩塌體主要為強(qiáng)風(fēng)化巖，體積約45m3，屬小型崩塌。
　　（4）BT4位于勘查邊坡東側(cè)，平面近似矩形，后壁較陡、較新鮮，崩塌形成時(shí)間不長，見有少量水流沖刷小溝，未見新近產(chǎn)生的拉張裂縫。崩塌體呈松散狀堆積于坡腳，崩塌物主要為全風(fēng)化巖，體積約25m3，屬小型崩塌。
　　4邊坡穩(wěn)定性影響因素及失穩(wěn)機(jī)制
　　4.1邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素
　　根據(jù)該邊坡所處的地質(zhì)環(huán)境條件，與邊坡地質(zhì)災(zāi)害密切相關(guān)的因素有如下幾個(gè)：
　　1）地形因素：人工邊坡坡度為40～50°，坡高達(dá)35m，此為地質(zhì)災(zāi)害形成的有利地形條件。
　　2）氣象因素：該區(qū)域降雨時(shí)間較長，春夏季節(jié)多臺(tái)風(fēng)暴雨，連續(xù)降雨期間有利于地表水的入滲。
　　3）坡體巖土性質(zhì)：構(gòu)成坡體的巖土層為殘積砂質(zhì)粘性土、全～強(qiáng)風(fēng)化片麻巖，自然條件下其力學(xué)性質(zhì)較好，且非膨脹巖土，但有遇水軟化崩解的特點(diǎn)，水理性能差，雨季期間坡體將出現(xiàn)重度增大、抗剪強(qiáng)度降低現(xiàn)象，不利于坡體的穩(wěn)定。
　　4）水文地質(zhì)條件：根據(jù)勘查結(jié)果，該邊坡地下水位埋深較大，旱季穩(wěn)定水位在坡腳以下3m左右，但雨季期間坡面滲水嚴(yán)重，在雨后的僅一周時(shí)間內(nèi)坡腳一帶一直有地下水滲出，由此表明邊坡的地下水動(dòng)態(tài)變化較大，連續(xù)雨季期間的動(dòng)水壓力對(duì)邊坡穩(wěn)定性很不利。
　　4.2邊坡失穩(wěn)的形成機(jī)制
　　根據(jù)上述崩塌形成的主要影響因素，綜合分析認(rèn)為該邊坡處崩塌的形成機(jī)制如下：
　　本區(qū)雨季長、降雨量大，洪暴期間或連續(xù)降雨期間大氣降雨豐沛，給地下水入滲補(bǔ)給提供豐富的補(bǔ)給來源。但是由于邊坡較陡，故地下水的循環(huán)途徑短，入滲區(qū)接近排泄區(qū)，即坡面雨水入滲后快速在坡腳一帶排泄，浸潤線逐漸下移，當(dāng)降雨時(shí)間較長時(shí)，浸潤線甚至可以達(dá)到穩(wěn)定地下水位，從而導(dǎo)致邊坡巖土體接近飽和狀態(tài)，大大漸低了坡體的力學(xué)性質(zhì)，動(dòng)水壓力也明顯增大。
　　該邊坡坡度較陡，需要坡體巖土層有較好的力學(xué)性能才能保持穩(wěn)定，但坡體巖土層較松軟，且水理性能也較差，洪暴期間或連續(xù)降雨期間巖土層重度增大、抗剪強(qiáng)度明顯降低，而較陡的坡形也決定浸潤區(qū)地下水向坡腳徑流排泄的強(qiáng)度較大，即地下水滲透壓力較大，多種不利因素造成邊坡巖土體在軟弱結(jié)構(gòu)面或裂隙較發(fā)育的地段出現(xiàn)破裂，當(dāng)坡體前緣巖土體的重力在坡面方向上的分力大于這些軟弱結(jié)構(gòu)面或裂隙面上的抗剪強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度組合時(shí)，巖土體便會(huì)沿這些部位連成的破裂面上產(chǎn)生滑移或崩落，有次地質(zhì)災(zāi)害便以形成。
　　5邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
　　該邊坡是由坡殘積土和全－強(qiáng)風(fēng)化片麻巖構(gòu)成，屬土體與Ⅳ類巖體構(gòu)成的組合型邊坡，考慮到潛在滑動(dòng)面尚不清晰，因此通過剛體極限平衡法中的簡化Bishop法來隨機(jī)搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，以次確定邊坡的穩(wěn)定性。
　　邊坡在非雨季和連續(xù)暴雨?duì)顟B(tài)下其荷載組合不同，此處計(jì)算時(shí)只考慮不利工況，即極端暴雨條件，考慮地震力的作用，水位取最不利狀況，即邊坡體全充水條件下。水位以下采用浮重度和飽和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。有關(guān)巖土層的計(jì)算參數(shù)見表1。
　　表1邊坡巖土體主要物理力學(xué)指標(biāo)

                                      
　　計(jì)算時(shí)選擇圖1中的1-1’和2-2’剖面作為計(jì)算剖面。計(jì)算結(jié)果表明，在不利工礦條件下，1-1’和2-2’剖面的穩(wěn)定系數(shù)分別為1.135和1.012，屬于欠穩(wěn)定～基本穩(wěn)定狀態(tài)，坡安全儲(chǔ)備明顯不足，潛在引發(fā)較大規(guī)模滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能，因此需確實(shí)做好防災(zāi)、減災(zāi)工作。
　　
　　6地質(zhì)災(zāi)害防治方案
　　根據(jù)該邊坡地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)制，有關(guān)防治方案的可考慮以下幾種：
　　1、對(duì)邊坡兩側(cè)坡高較低段，可采用局部削坡，消除部分松散體和易塌滑的巖土體，然后用“截排水+擋土墻”措施攔截坡面水下滲到邊坡內(nèi)部，并在坡下建設(shè)擋土墻，起到加固及攔擋局部松散土體墜落，保護(hù)破體的穩(wěn)定；
　　2、對(duì)邊坡中部較陡、較高地段應(yīng)進(jìn)行分級(jí)放坡，同時(shí)采用“錨桿+格構(gòu)梁+截排水”進(jìn)行處理；
　　3、截、排水措施的布置原則，一方面截?cái)嗥马斏戏降挠晁畯搅鳎瑴p少雨水下滲和沖刷坡面，另一方面疏導(dǎo)坡面上的降水，使其盡快入溝排出，防止?jié)B入邊坡內(nèi)部，若使用重力式擋土墻應(yīng)在擋土墻內(nèi)部設(shè)置排水孔；
　　4、為保持生態(tài)平衡，美觀邊坡，應(yīng)在坡面種植草皮或矮小灌木，保護(hù)坡面。
　　7結(jié)語
　　該邊坡作為東莞虎門鎮(zhèn)主要地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)之一，從人工邊坡形成以來斷續(xù)出現(xiàn)不同程度的失穩(wěn)現(xiàn)象，其失穩(wěn)的內(nèi)因主要是構(gòu)成坡體的巖土層較松軟、且水理性能較差，誘發(fā)因素主要是大氣強(qiáng)降雨條件下邊坡地下水動(dòng)態(tài)變化較大，而人為破壞自然斜坡的平衡狀態(tài)之后沒有即使進(jìn)行防護(hù)則是主要的外因。定量計(jì)算表明，該邊坡在不利工礦條件下是處于欠穩(wěn)定～基本穩(wěn)定狀態(tài)，安全儲(chǔ)備明顯不足，潛在引發(fā)較大規(guī)模滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能，因此應(yīng)該即使進(jìn)行加固治理，以確保坡腳人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)邊坡地災(zāi)災(zāi)害的成因，有關(guān)防治措施應(yīng)分段選擇，坡高較大、較不穩(wěn)定的可采用強(qiáng)支擋措施，放之則可進(jìn)行削坡減載和坡面防護(hù)。由于地下水動(dòng)態(tài)變化是該邊坡失穩(wěn)的誘發(fā)因素，因此應(yīng)切實(shí)做好截、排水工作。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　1GB50021–2001巖土工程勘察規(guī)范
　　2GB50330–2002建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范
　　3DZ/T0218–2006滑坡防治工程勘查規(guī)范