淺談廣州某職業(yè)學(xué)校遷建工程邊坡穩(wěn)定影響因素

■張海先

（廣東有色工程勘察設(shè)計(jì)院廣東廣州510080）

淺談廣州某職業(yè)學(xué)校遷建工程邊坡穩(wěn)定影響因素

■張海先

（廣東有色工程勘察設(shè)計(jì)院廣東廣州510080）

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)也越來越快速，加之高校建設(shè)用地需求量加大，將原有校址改遷已成為大趨勢。本論文中的高校就屬于校址改遷，并在新的場地內(nèi)發(fā)現(xiàn)有邊坡安全隱患而進(jìn)行的勘察分析工作。

土質(zhì)邊坡 穩(wěn)定性影響因素

1　工程概況

該學(xué)校所在范圍南至廣汕公路，北至上油羅村、中新鎮(zhèn)五聯(lián)村，西至坪中公路，東至工信部電子五所、小口下山塘。主要由教學(xué)樓、行政樓、實(shí)訓(xùn)樓、學(xué)生公寓等組成，一期工程規(guī)劃用地面積213440 m2，總建筑面積為121000m2，建筑占地面積45886.7 m2。主要構(gòu)筑物有：1棟行政樓為5層、2棟教學(xué)樓為5層、4棟教學(xué)實(shí)訓(xùn)樓為2-5層，主要結(jié)構(gòu)型式采用框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案，由于在坡腳修建14#宿舍、15#宿舍和16#食堂，進(jìn)行土方開挖后，在山坡西北側(cè)、西南側(cè)及南側(cè)分別形成高4.20～6.00m的人工土質(zhì)邊坡。

2　影響邊坡穩(wěn)定的因素

根據(jù)鉆探、工程地質(zhì)測繪成果，該邊坡主要由坡積粉質(zhì)黏土、殘積砂質(zhì)黏性土、全風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖組成，故邊坡性質(zhì)屬土質(zhì)邊坡。本邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素有如下幾點(diǎn)：

2.1地形地貌條件

工程建設(shè)過程中，在坡腳修建建筑物人為切坡，BP1（邊坡段線）處近垂直開挖，形成高差達(dá)6.00m的陡邊坡，BP2及BP3處經(jīng)放坡開挖后，形成高差4.20～5.20m的邊坡，邊坡土體自然平衡遭破壞，為斜坡破壞產(chǎn)生良好的臨空面，是崩塌/滑坡產(chǎn)生、發(fā)育的有利因素；

2.2巖土體工程性質(zhì)

殘積砂質(zhì)黏性土、全風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖雖然有強(qiáng)度較高、壓縮性較小的特點(diǎn)，但同時(shí)具有空隙率較大、粘性較差和遇水容易軟化、崩解的特性，在旱季期間，邊坡的穩(wěn)定性通常較好，而雨季期間坡體長時(shí)間受水浸潤導(dǎo)致重度增大、抗剪強(qiáng)度降低，容易造成土坡失穩(wěn)。因此，坡體巖土層不良的水理性能是土坡失穩(wěn)的主要內(nèi)因。

2.3巖土體結(jié)構(gòu)面條件

通過對邊坡失穩(wěn)的調(diào)查分析認(rèn)為，巖土體中的殘留結(jié)構(gòu)面仍然是土質(zhì)邊坡局部失穩(wěn)的主要影響因素之一。巖土體殘留結(jié)構(gòu)面是指強(qiáng)風(fēng)化殼中仍然保留有次生的結(jié)構(gòu)面（主要是節(jié)理裂隙面），這些結(jié)構(gòu)面與周圍巖土體的力學(xué)差異雖然遠(yuǎn)小于巖質(zhì)邊坡，是邊坡失穩(wěn)的主要控制因素。雖然邊坡的這些殘留結(jié)構(gòu)面在邊坡開挖前是難以查明的，但客觀上這些殘余結(jié)構(gòu)面將巖土體分割為不同的塊體，巖土體在殘余結(jié)構(gòu)面上的不連續(xù)性是較明顯的，因此邊坡局部失穩(wěn)通常是控制陡坡的穩(wěn)定性和失穩(wěn)規(guī)模，對陡坡影響相對較大，且通常是造成土、巖質(zhì)組合邊坡局部大規(guī)模失穩(wěn)的因素。

2.4氣象條件

增城市年均降雨量1612～1909毫米，暴雨主要在每年的4～9月盛行，其中6月出現(xiàn)最多，是防汛的緊張階段，其次是8月、4月和7月，再次是9月，其它月份極少出現(xiàn)暴雨，故本區(qū)可直接誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的強(qiáng)降雨較多，雨季連續(xù)暴雨是土質(zhì)邊坡失穩(wěn)的主要觸發(fā)因素。

2.5水文地質(zhì)條件

丘陵地區(qū)地下水的動(dòng)態(tài)變化較大，主要表現(xiàn)為旱季丘頂午水（埋深較大），潛水面位于坡腳附近，雨季潛水面則明顯抬升。潛水面的抬升將明顯改變邊坡巖土體的應(yīng)力狀態(tài)。地下水位線下巖土體的孔隙水壓力增加，從而降低其有效應(yīng)力，而水位線上的巖土體則不受水的影響。隨著有效應(yīng)力的減小，也會(huì)致使巖土體本身的強(qiáng)度降低。此外，雨季期間降水入滲量增加，地下水徑流隨之增加，土中的細(xì)小顆粒流失量加大，從而降低巖土體抗剪強(qiáng)度，誘發(fā)邊坡失穩(wěn)滑動(dòng)。

2.6人工因素

現(xiàn)狀山坡坡度較緩，目前處于穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案，將在坡腳修建14#宿舍、15#宿舍和16#食堂，進(jìn)行土方開挖后，在山坡西北側(cè)、西南側(cè)及南側(cè)分別形成高4.20～6.00m的人工邊坡，人工開挖導(dǎo)致原有的坡體被破壞，邊坡角度變陡，可能誘發(fā)崩塌/滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害。

2.7坡形及支護(hù)形式

邊坡的坡形、截排水系統(tǒng)及支護(hù)措施的有效性對邊坡的穩(wěn)定性是決定邊坡穩(wěn)定性的重要因素。雖然目前邊坡整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但邊坡上部平臺上無完善的排水系統(tǒng)，工程開挖土方后，邊坡坡度變陡，特別是BP1段，開挖后坡面巖土體基本呈裸露狀，易在坡體表面巖土體風(fēng)化后發(fā)生局部崩滑。

在各種因素中，邊坡失穩(wěn)的內(nèi)因主要為邊坡坡度陡峭、巖土層水理性能較差，誘發(fā)因素主要為人工開挖、大氣強(qiáng)降雨和連續(xù)暴雨期間不利的水文地質(zhì)條件。

3　邊坡失穩(wěn)的形成機(jī)制及失穩(wěn)模式

如邊坡開挖區(qū)域強(qiáng)降雨時(shí)間較長，且坡面巖土層裸露，有利于雨水入滲，地下水位抬升，雨水入滲后使其產(chǎn)生軟化、崩解，因此坡體將出現(xiàn)重度增大、抗剪強(qiáng)度降低現(xiàn)象，在坡高較大、坡度較陡地段便可能出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)。強(qiáng)降雨期間地下水的動(dòng)水壓力和靜水壓力加大，不利的水文地質(zhì)條件可能觸發(fā)邊坡失穩(wěn)。

預(yù)測本場地邊坡主要的失穩(wěn)形式是崩塌，且崩塌失穩(wěn)易出現(xiàn)在潛在不利結(jié)構(gòu)面或坡體巖土層松散的陡坡地段?；鲁霈F(xiàn)的概率相對較小，可是在極端的強(qiáng)暴雨期間（或強(qiáng)暴雨后期），邊坡也可能以滑坡的形式失穩(wěn)，預(yù)測滑坡型式以牽引式為主，且滑坡一旦出現(xiàn)，規(guī)模較大，后果嚴(yán)重。

4　結(jié)語

本邊坡屬土質(zhì)邊坡，表面有植被覆蓋。邊坡穩(wěn)定性主要取決于人工邊坡開挖方式、邊坡中各類巖土的性質(zhì)（密度、濕化性、抗剪強(qiáng)度），地下水活動(dòng)情況、軟弱夾層及軟弱結(jié)構(gòu)面的分布情況和基巖巖體中的軟弱結(jié)構(gòu)面，軟弱夾層，裂隙發(fā)育程度及風(fēng)化特征等。根據(jù)野外鉆探地質(zhì)資料、場地條件以及以上分析，建議對土質(zhì)邊坡坡頂部分進(jìn)行適當(dāng)開挖放坡，坡面采用錨桿（或土釘）+格構(gòu)梁支護(hù)，格內(nèi)種草綠化并做好坡頂與坡臺的排水，下部采用樁錨結(jié)構(gòu)或排樁式錨桿擋墻支護(hù)。若單級放坡高度超過5m，放坡坡率須進(jìn)行論證。同時(shí)必須注重做好排水措施，坡頂、坡底需要做好截水溝和排水溝，坡面亦應(yīng)做一定數(shù)量的坡面泄水管、跌水溝等。

[1]陳祺，陳友棟.廣州市輕工職業(yè)學(xué)校遷建工程邊坡治理巖土工程勘察廣東有色工程勘察設(shè)計(jì)院2015

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-480-1