杭州某邊坡穩定性評價及防治建議

何　杰

(中鐵四局集團有限公司設計研究院，安徽 合肥　230023)

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杭州某邊坡穩定性評價及防治建議

何杰

(中鐵四局集團有限公司設計研究院，安徽 合肥230023)

摘要：杭州某建筑邊坡因山體開挖而成，為保障建筑的安全和施工的順利進行，對該邊坡進行穩定性評價及防治是關鍵性問題。根據鉆探資料分析邊坡區的工程地質條件和邊坡特征，將邊坡分為兩段永久邊坡和一段臨時邊坡，分別通過邊坡赤平投影結和理正軟件穩定性計算的方法，對該邊坡的穩定性進行評價，并提出邊坡防治建議。

關鍵詞：建筑邊坡；穩定性評價；邊坡防治

1工程概況

擬建住宅工程位于杭州市淳安縣，規劃總用地面積為8 255.09 m2，建筑物共3幢，建筑總面積為16 397.00 m2。 該場地現在為自然山體，根據建筑規劃，山體經開挖整平后將在擬建場地西側及北側形成長約95 m、高2～32 m的永久邊坡，在擬建場地東側形成長約105 m、高7～27 m的臨時邊坡。為確保最終邊坡的穩定性及其影響范圍內人員、建筑物的安全，保障擬建住宅樓工程建設的順利進行，達到邊坡地質災害防治要求，對該邊坡進行穩定性評價及防治是該工程關鍵性問題。

2工程地質條件

場地屬丘陵地貌，整體地勢北高南低，現狀山坡相對高差達128 m，山體自然地形坡度在15°～35°之間。該場地地下水存在第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。根據鉆探揭示邊坡地層主要為白堊系下統勞村組[1]及第四系殘坡積層，將邊坡區巖土體分為4層，特征概況如下。

(1) 含碎石粉質黏土(el-dlQ)：該層遍布，碎石含量10%～20%，碎石成分以凝灰巖及細砂巖等為主，呈棱角狀至次棱角狀。松散至稍密、 稍濕，可塑性較好，透水性較差。該層厚度在山坡上一般在0.5 m左右，山坡下部在1～2 m左右。工程力學性質較差。

(2) 全風化基巖(K1l)：分布于含碎石粉質黏土之下，該層在場地范圍空間分布上總體上具有較明顯的北西薄、南東厚的特征，鉆孔揭露厚度0～16.8 m。上部為全風化凝灰巖(②-1)為主，下部為全風化紫紅色粉砂質泥巖(②-2)。風化不甚均勻，常分布有中等風化的孤石?？傮w上已風化成土，成分為粉質黏土，局部夾少量風化碎石，塊徑2～8 cm，含量10%～30%之間，硬塑-可塑狀。均勻性差，松散-稍密狀。工程力學性能較差。

(3) 強風化基巖(K1l)：以強風化凝灰巖(③-1)、強風化粉砂質泥巖(③-2)為主，夾粉砂巖、礫巖薄層或透鏡體，風化裂隙發育，巖體破碎，巖體呈互不連續狀，風化成碎石夾土狀。其抗剪能力較差，抗壓強度較低。其巖石基本質量等級為Ⅴ類[2-4]。風化厚度一般在0.5～3 m之間。該層總體上力學性能一般。

(4) 中等風化基巖(K1l)：分布于強風化基巖以下，按照巖性的不同分為中等風化凝灰巖、中等風化粉砂質泥巖。中等風化凝灰巖(④-1)出露于坡體頂部，灰綠色、黃褐色，凝灰質結構，塊狀構造。局部夾粉砂巖或礫巖薄層，分布凝灰巖與下部粉砂質泥巖之間。其中粉砂巖厚0.5～2.0 m，屬較軟巖。中等風化粉砂質泥巖(④-2)出露于坡體西側，各鉆孔深度范圍均有揭露。紫紅色，薄-中厚層構造，局部夾粉砂巖及礫巖薄層或透鏡體。屬于較軟-較硬巖，巖體基本質量等級Ⅲ～Ⅳ類[2-4]。在粉砂質泥巖中測得地層產狀：335°∠18°。該層工程力學性質較好。

3邊坡穩定性評價

根據建筑設計圖，為滿足擬建場地內規劃用地空間，需對自然山體進行開挖，開挖標高在120.0～121.0 m之間，平整后，將在場地西側(J1-J2段)、北側(J2-J3段)、東側(J3-J4段)形成高度不等的人工邊坡(圖1)。其中J1-J2、J2-J3段為永久性邊坡，J3-J4段為臨時性邊坡。現按照邊坡開挖坡頂線為建筑紅線，坡腳至規劃道路邊線，對新開挖形成的邊坡進行穩定性評價。

圖1　現狀邊坡分段

3.1J1-J2段永久邊坡

該段為開挖自然山體而來，坡頂現狀高程147.0 m左右，已開挖出一寬3.0～5.0 m之間的平臺。按紅線及規劃開挖平整后預計坡高2～27 m，預計開挖坡率1∶0.1，坡向90°，長約25 m。該段坡體巖性從上至下為：①層殘坡積層含碎石粉質黏土，結構松散-稍密，厚度在0～1.0 m之間；④-2層中等風化粉砂質泥巖，紫紅色，薄-中厚層狀構造，屬較硬巖，巖體較破碎-較完整，巖體基本質量等級以Ⅳ級為主，抗風化能力較弱。

該坡段邊坡巖體以中等風化基巖為主，巖性為粉砂質泥巖，抗風化能力弱，出露后易風化破碎[4]。根據現場開挖出露的情況，局部巖體較破碎，完整性較差。結合野外勘查，通過邊坡赤平投影圖分析(圖2、圖3)，勘查區現狀發育的節理結構面(78°∠50°)與擬開挖坡向基本一致或小角度斜交，開挖后的邊坡高陡，表部破碎巖體易沿不利結構面發生局部滑坡、崩塌地質災害[5]。

圖2　J1-J2段邊坡赤平投影圖

圖3　J2-J3段邊坡赤平投影圖

3.2J2-J3段永久邊坡

該坡為開挖自然山體而來，預計坡高27～33 m，預計開挖坡率1∶0.2～1∶0.4，坡向180°，長約75.0 m。根據鉆探結果及收集到的資料其坡體巖性從上至下為：①層殘坡積層含碎石粉質黏土，結構松散，厚度在0.5～1.0 m之間；②層全風化巖：成分為粉質黏土含少量的碎石角礫，以可塑、稍密為主，揭露厚度7.4～16.8 m，巖性主要為②-1層全風化凝灰巖及②-2層全風化粉砂質泥巖；③層強風化巖：巖體破碎，厚度0.5～3.6 m之間，巖性為③-1層全風化凝灰巖、③-2層全風化粉砂質泥巖；④層中等風化基巖：屬較硬巖，巖體破碎-較完整，巖性以④-1層中等風化凝灰巖(分布于坡體上部)、④-2層中等風化粉砂質泥巖泥巖(分布于坡體中下部)為主。

(1)預計新開挖邊坡上部土層(主要為全風化巖)厚度在7.4～16.8 m之間，整體上松散-稍密狀、可塑狀，工程力學性質差；由于土層厚度大，邊坡高陡，根據北京理正邊坡穩定分析軟件[6]對該坡段新開挖邊坡(剖面見圖4)進行邊坡穩定性計算可知：在自動搜索最危險滑裂面的情況下(自然工況)，邊坡穩定性系數為0.929，即按照紅線和規劃布置限定的坡率邊坡上部松散層處于不穩定狀態，易出現松散層滑坡地質災害。

圖4　J2-J3段工程地質剖面圖

(2) 根據鉆探揭露情況可知：該坡段坡體中下部主要為中等風化基巖，巖性以紫紅色粉砂質泥巖為主，抗風化能力弱，巖體完整性較差(尤其是東側坡體，鉆進過程中漏水，取芯基本呈碎塊狀)。邊坡赤平投影圖分析(圖3)勘查區現狀發育的結構面(165°∠55°)與擬開挖邊坡坡向基本一致或小角度斜交，開挖后的邊坡高陡，表部破碎巖體易沿不利結構面發生局部滑坡、崩塌地質災害[7-8]。

綜上所述，J2-J3段新開挖邊坡高陡，上部松散層易產生滑坡地質災害，表部破碎巖體易沿不利結構面發生局部滑坡、崩塌地質災害。該段邊坡開挖時應采取合理的開挖順序，隨挖隨加固，以保障邊坡穩定及擬建工程建設的順利進行。

3.3J3-J4段臨時邊坡

為開挖自然山體而來，預計坡高7～27 m，坡向180°，長約110.0 m。根據規劃將在后期挖除，屬于臨時邊坡。根據鉆探結果及現場開挖坡體出露情況，其坡體巖性主要為②-1層全風化凝灰巖，少部分②-2層全風化粉砂質泥巖，坡體土層整體上呈松散-稍密狀、可塑狀，工程力學性質差。由于松散土層厚度大，邊坡開挖易出現上部松散層滑坡地質災害。

4結論及建議

(1) 新開挖J1-J2坡段高度較大，開挖后的邊坡高陡，表部破碎巖體易沿不利結構面發生局部滑坡、崩塌地質災害；新開挖J2-J3坡段高度較大，開挖后的邊坡高陡，上部松散層易產生滑坡地質災害，表部破碎巖體易沿不利結構面發生局部滑坡、崩塌地質災害；J3-J4段新開挖臨時邊坡以全風化巖為主的土質邊坡，邊坡開挖易出現上部松散層滑坡地質災害。因此，邊坡開挖時應采取合理的開挖順序，隨挖隨加固，以保障邊坡穩定及擬建工程建設的順利進行。

(2) 依據對新開挖J1-J2-J3段(永久)邊坡穩定分析及影響邊坡穩定性的因素分析，結合邊坡工程地質概況，按照規劃要求，在不超紅線的情況下，對新開挖邊坡采用較陡坡率臺階狀進行開挖。開挖前在擬開挖邊線外圍設置抗滑樁(尤其是土層厚度較大處)，然后對新開挖邊坡采用邊開挖邊采用錨桿格構或錨桿鋼筋混凝土擋墻支護的方式對邊坡加固[9-10]，同時結合坡面噴混植生綠化坡頂設置截水溝的方式，達到邊坡地質災害防治及環境協調美化的目的。

依據對新開挖J3-J4段(臨時)邊坡穩定分析及影響邊坡穩定性的因素分析，結合邊坡工程地質概況，建議該段邊坡采用坡率法，臺階式削坡，臺階高度控制在12 m一級，并在臺階處留設寬2.0～3.0 m平臺，削坡坡率控制在1∶1.0左右，坡面采用噴混植生綠化坡頂設置截排水溝，以達到邊坡臨時穩定、綠化效果較好，與周圍環境協調性較好的目的。

〔參考文獻〕

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收稿日期：2016-01-25

作者簡介：何杰(1981-)，男，安徽懷遠人，中鐵四局集團有限公司設計研究院工程師．

中圖分類號：U416.14

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5781(2016)01-0100-03