廣州市白云區某邊坡地質災害成因分析及防治措施建議

陳偉

摘要：綜合分析廣州市白云區某邊坡的工程地質環境條件和已發地質災害，結合穩定性計算表明其潛在發生更大規模失穩的可能。通過分析該邊坡地質災害的成因，提出了科學合理的防治措施。

關鍵詞：邊坡地質災害；穩定性；成因分析；防治措施

一、工程概況

該邊坡為某景區修路開挖形成的人工邊坡，目前未進行整體治理，屬不穩定斜坡。邊坡總體劃分為2個坡段，總長度302m。其中1#邊坡長約211m，近期已出現1處微型崩塌，所屬坡高2～14m，分一級～兩級放坡，坡度45～62°；2#邊坡長約91m，近期已出現2處微型崩塌，坡高4～13m，分一級～兩級放坡，坡度50～58°。

到目前為止，該邊坡未造成人員傷亡的等嚴重損失，但坡體已出現多處崩塌失穩現象，且坡面未防護，坡頂為游客休息平臺，坡腳距上山公路較近，一旦發生大規模失穩，損失不可估量。因此準確查明邊坡失穩的形成機制，提出科學、合理的防治措施極其重要。

二、工程地質條件

1、巖土分層及其特征

為查明邊坡的工程地質條件，共布設4個鉆孔、2個探井，勘查結果表明該坡體的土層為人工填土、坡殘積土，基巖為震旦紀（Z）片麻巖，各巖土層特征評述如下：

1）人工填土層（Qml）：本層分布廣泛，土性為素填土，均已基本完成自重固結。呈褐灰色、褐紅色，可塑，主要由坡積、殘積土混少量碎石等組成。厚度2.20～2.60m，平均2.40m。

2）坡積層（Qdl）：本層分布廣泛，土性為粉質粘土，呈棕黃色，可塑為主，濕，土質不均，含少量石英礫石，為片麻巖風化土坡積形成。厚度為1.55～1.90m，平均1.72m。

3）殘積層（Qel）：本層分布廣泛，由片麻巖風化殘積形成，土性主要為砂質粘性土，呈棕紅色、棕黃色，硬塑，稍濕，土質不均勻，含大量石英細礫，遇水易軟化、崩解。厚度為1.55～1.90m，平均1.72m。

4）基巖：巖性為震旦系（Z）片麻巖，在鉆孔控制深度范圍內，可劃分為全風化、強風化、中風化和微風化四個風化巖層，各層特征描述如下：

（1）全風化片麻巖：局部發育，呈褐黃色，風化完全，呈堅硬土狀，遇水易軟化、崩解。厚度為4.90m。

（2）強風化片麻巖：本層分布較廣泛，呈灰黃色，風化強烈，呈土夾巖塊狀及巖塊狀，巖塊手可折斷，遇水易崩解。厚度為0.20～4.60m，平均2.40m。

（3）中風化片麻巖：局部發育，呈青灰色，塊狀、短柱狀，中細粒結構，片麻狀構造，巖質稍硬。厚度為0.90m。

（4）微風化片麻巖：局部發育，呈青灰色，短-中長柱狀，中細粒結構，片麻狀構造，巖質較硬。厚度為3.10m。

2、坡體地下水性質

（1）地下水類型及其補徑排條件

地下水按賦存方式可分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。

松散巖類孔隙水的含水層為人工填土、坡殘積土層，屬潛水型孔隙水，富水性貧乏，其補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，主要向附近溝谷滲透，補給區接近排泄區，循環途徑短，屬淺循環地下水。

基巖裂隙水的含水巖層為強～中風化片麻巖帶，為塊狀巖類裂隙水，淺部總體上屬潛水，中深部具承壓性。該類地下水的透水性和富水性主要取決于裂隙、孔隙發育程度，富水性不均勻，具有明顯的區段性。主要接受大氣降水和同一含水層滲透補給，并向附近溝谷等低洼地段排泄。

（2）地下水位及其動態變化

通過現場調查及工程經驗，旱季期間邊坡穩定地下水位一般低于坡腳，而雨季期間由于本地區降雨豐富、集中，地下水位明顯抬升，局部接近坡頂。由此表明該地區坡體地下水位動態變化強烈，對邊坡穩定性的不利影響明顯。

（3）地層的透水性分類

邊坡巖土層主要包括人工填土、坡積土、殘積土和片麻巖三部分，根據室內滲透試驗和地區工程經驗，坡積粉質粘土、殘積砂質粘性土、全風化片麻巖和半巖半土狀強風化片麻巖的透水性弱，屬弱透水層；碎塊狀強風化巖屬中等透水層。有關主要巖土層的滲透系推薦值見表1。

三、已發地質災害類型及特征

該邊坡已發地質災害類型為崩塌，共3處（BT1～BT3），各崩塌的基本特征分述如下：

BT1位于1號坡，坡向北西，崩塌體平面寬一般10～30m，上寬下窄，順坡長約45m，崩塌物體積約50m3，屬小型崩塌。

BT2位于2號坡，坡向東南，崩塌體平面上近似扇形，寬度約8m，順坡長度約8m，崩塌體積約10m3，屬小型崩塌。后緣有拉張裂縫，崩塌物堆積在坡面上。邊坡處于不穩定狀態，若不進行治理，則可能出現滑坡。

BT3位于2號坡，坡向東南，崩塌體平面上近似矩形，寬度約20m，順坡長度約8m，崩塌體積約20m3，屬小型崩塌。后緣有拉張裂縫，裂縫寬度20～50cm不等，邊坡處于不穩定狀態，若不進行治理，則可能出現滑坡。

四、邊坡地質災害成因分析

結合該邊坡勘查工作結果和現狀失穩特征，該邊坡地質災害的成因分析如下：

1、坡體形態：該人工邊坡總體屬于土質邊坡，其開挖規模較大，坡高最高大于25m，坡度較陡，多數為45～60°；

2、巖土體的水理性能：勘查邊坡由人工填土、片麻巖坡殘積土（主要為砂質粘性土）、全至強風化片麻巖組成。它們的水理性能較差，經雨水浸泡容易軟化，而坡體在地下水的作用下容易因抗剪強度的降低而失穩；

3、巖土體殘留結構面：根據片麻巖地區邊坡工程的調查分析經驗，巖土體中的殘留結構面仍然是邊坡局部失穩的主要因素之一；

4、氣象：該邊坡所屬地區雨季長，雨量充沛，降雨集中，多年平均降雨量為1774mm，年最大降雨量為2864.7mm，年最小降雨量1387.1mm，最大日降雨量為319.8mm。故本區可直接誘發邊坡失穩的強降雨較多；

5、水文地質條件：本區為丘陵區，地下水的動態變化較大，主要表現為旱季丘頂無水（埋深較大），潛水面位于坡腳附近，雨季潛水面則明顯抬升。地下水位線以下土體的孔隙水壓力增加，從而降低其有效應力，而地下水位線以上的土體則不受水的影響。

五、邊坡穩定性計算

該邊坡總體屬土質邊坡，根據坡體條件，選用剛體極限平衡法中瑞典條分法和Bishop法來計算邊坡的穩定性。計算參數見表2，計算結果見表3。

根據《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）和《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DT/0219-2006）的規定，勘查邊坡在1—1、 2—2和3—3剖面所屬坡段屬于不穩定～欠穩定，可能會發生較大規模滑坡災害，需進行防治。

六、地質災害防治方案

根據該邊坡地質災害的形成機制，有關防治方案的可考慮以下幾種：

1、穩定性較好的坡段，采用“削坡+擋土墻+截排水”措施，其目的主要是防治邊坡表層出現小型崩塌，其中對于坡高較大、坡度較陡的坡段，應分級放坡，擋墻可采用鋼筋混凝土剪力墻；對于坡高較小的坡段，可采用漿砌塊石擋墻或片石骨架護面。

2、對于穩定性為欠穩定～不穩定的坡段，采用“錨桿（索）+格構梁+截排水”措施，目的主要是防止邊坡潛在出現較大范圍滑坡。

3、由于邊坡部分坡段高度大且未分級放坡，邊坡治理時宜每10～15m設置馬道，寬度2m左右，同時進行必要的削坡。截水溝應根據不同坡段的匯水面積布設，由于勘查區雨季期間降水量較大，故匯水面積較大的地段宜布置2道截水溝，坡度較陡的應在坡面設置急流槽。

結語：該人工邊坡規模較大，目前已發生多處崩塌失穩現象。經現場勘查和穩定性計算，邊坡局部坡段潛在出現大規模滑坡的可能，因邊坡位于景區內，若后續出現大規模失穩，將造成嚴重危害，故應及時進行防治處理。邊坡防治措施應根據不同坡段的坡形特征、邊坡穩定性及其他相關環境因素等條件綜合考慮，建議對穩定性較好的坡段采用“削坡+擋土墻+截排水”方案，坡高較大且穩定性較差的采用“錨桿（索）+格構梁+截排水”方案。

參考文獻

[1] GB 50021–2001 巖土工程勘察規范

[2] 工程地質手冊（第四版）

[3] GB 50330–2002 建筑邊坡工程技術規范

[4] DZ/T 0218–2006 滑坡防治工程勘查規范