广州市白云区某边坡地质灾害成因分析及防治措施建议

陈伟

摘要：综合分析廣州市白云区某边坡的工程地质环境条件和已发地质灾害，结合稳定性计算表明其潜在发生更大规模失稳的可能。通过分析该边坡地质灾害的成因，提出了科学合理的防治措施。

关键词：边坡地质灾害；稳定性；成因分析；防治措施

一、工程概况

该边坡为某景区修路开挖形成的人工边坡，目前未进行整体治理，属不稳定斜坡。边坡总体划分为2个坡段，总长度302m。其中1#边坡长约211m，近期已出现1处微型崩塌，所属坡高2～14m，分一级～两级放坡，坡度45～62°；2#边坡长约91m，近期已出现2处微型崩塌，坡高4～13m，分一级～两级放坡，坡度50～58°。

到目前为止，该边坡未造成人员伤亡的等严重损失，但坡体已出现多处崩塌失稳现象，且坡面未防护，坡顶为游客休息平台，坡脚距上山公路较近，一旦发生大规模失稳，损失不可估量。因此准确查明边坡失稳的形成机制，提出科学、合理的防治措施极其重要。

二、工程地质条件

1、岩土分层及其特征

为查明边坡的工程地质条件，共布设4个钻孔、2个探井，勘查结果表明该坡体的土层为人工填土、坡残积土，基岩为震旦纪（Z）片麻岩，各岩土层特征评述如下：

1）人工填土层（Qml）：本层分布广泛，土性为素填土，均已基本完成自重固结。呈褐灰色、褐红色，可塑，主要由坡积、残积土混少量碎石等组成。厚度2.20～2.60m，平均2.40m。

2）坡积层（Qdl）：本层分布广泛，土性为粉质粘土，呈棕黄色，可塑为主，湿，土质不均，含少量石英砾石，为片麻岩风化土坡积形成。厚度为1.55～1.90m，平均1.72m。

3）残积层（Qel）：本层分布广泛，由片麻岩风化残积形成，土性主要为砂质粘性土，呈棕红色、棕黄色，硬塑，稍湿，土质不均匀，含大量石英细砾，遇水易软化、崩解。厚度为1.55～1.90m，平均1.72m。

4）基岩：岩性为震旦系（Z）片麻岩，在钻孔控制深度范围内，可划分为全风化、强风化、中风化和微风化四个风化岩层，各层特征描述如下：

（1）全风化片麻岩：局部发育，呈褐黄色，风化完全，呈坚硬土状，遇水易软化、崩解。厚度为4.90m。

（2）强风化片麻岩：本层分布较广泛，呈灰黄色，风化强烈，呈土夹岩块状及岩块状，岩块手可折断，遇水易崩解。厚度为0.20～4.60m，平均2.40m。

（3）中风化片麻岩：局部发育，呈青灰色，块状、短柱状，中细粒结构，片麻状构造，岩质稍硬。厚度为0.90m。

（4）微风化片麻岩：局部发育，呈青灰色，短-中长柱状，中细粒结构，片麻状构造，岩质较硬。厚度为3.10m。

2、坡体地下水性质

（1）地下水类型及其补径排条件

地下水按赋存方式可分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两类。

松散岩类孔隙水的含水层为人工填土、坡残积土层，属潜水型孔隙水，富水性贫乏，其补给来源主要为大气降水。由于地形起伏较大且地势较高，故其排泄条件良好，主要向附近沟谷渗透，补给区接近排泄区，循环途径短，属浅循环地下水。

基岩裂隙水的含水岩层为强～中风化片麻岩带，为块状岩类裂隙水，浅部总体上属潜水，中深部具承压性。该类地下水的透水性和富水性主要取决于裂隙、孔隙发育程度，富水性不均匀，具有明显的区段性。主要接受大气降水和同一含水层渗透补给，并向附近沟谷等低洼地段排泄。

（2）地下水位及其动态变化

通过现场调查及工程经验，旱季期间边坡稳定地下水位一般低于坡脚，而雨季期间由于本地区降雨丰富、集中，地下水位明显抬升，局部接近坡顶。由此表明该地区坡体地下水位动态变化强烈，对边坡稳定性的不利影响明显。

（3）地层的透水性分类

边坡岩土层主要包括人工填土、坡积土、残积土和片麻岩三部分，根据室内渗透试验和地区工程经验，坡积粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化片麻岩和半岩半土状强风化片麻岩的透水性弱，属弱透水层；碎块状强风化岩属中等透水层。有关主要岩土层的渗透系推荐值见表1。

三、已发地质灾害类型及特征

该边坡已发地质灾害类型为崩塌，共3处（BT1～BT3），各崩塌的基本特征分述如下：

BT1位于1号坡，坡向北西，崩塌体平面宽一般10～30m，上宽下窄，顺坡长约45m，崩塌物体积约50m3，属小型崩塌。

BT2位于2号坡，坡向东南，崩塌体平面上近似扇形，宽度约8m，顺坡长度约8m，崩塌体积约10m3，属小型崩塌。后缘有拉张裂缝，崩塌物堆积在坡面上。边坡处于不稳定状态，若不进行治理，则可能出现滑坡。

BT3位于2号坡，坡向东南，崩塌体平面上近似矩形，宽度约20m，顺坡长度约8m，崩塌体积约20m3，属小型崩塌。后缘有拉张裂缝，裂缝宽度20～50cm不等，边坡处于不稳定状态，若不进行治理，则可能出现滑坡。

四、边坡地质灾害成因分析

结合该边坡勘查工作结果和现状失稳特征，该边坡地质灾害的成因分析如下：

1、坡体形态：该人工边坡总体属于土质边坡，其开挖规模较大，坡高最高大于25m，坡度较陡，多数为45～60°；

2、岩土体的水理性能：勘查边坡由人工填土、片麻岩坡残积土（主要为砂质粘性土）、全至强风化片麻岩组成。它们的水理性能较差，经雨水浸泡容易软化，而坡体在地下水的作用下容易因抗剪强度的降低而失稳；

3、岩土体残留结构面：根据片麻岩地区边坡工程的调查分析经验，岩土体中的残留结构面仍然是边坡局部失稳的主要因素之一；

4、气象：该边坡所属地区雨季长，雨量充沛，降雨集中，多年平均降雨量为1774mm，年最大降雨量为2864.7mm，年最小降雨量1387.1mm，最大日降雨量为319.8mm。故本区可直接诱发边坡失稳的强降雨较多；

5、水文地质条件：本区为丘陵区，地下水的动态变化较大，主要表现为旱季丘顶无水（埋深较大），潜水面位于坡脚附近，雨季潜水面则明显抬升。地下水位线以下土体的孔隙水压力增加，从而降低其有效应力，而地下水位线以上的土体则不受水的影响。

五、边坡稳定性计算

该边坡总体属土质边坡，根据坡体条件，选用刚体极限平衡法中瑞典条分法和Bishop法來计算边坡的稳定性。计算参数见表2，计算结果见表3。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）和《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DT/0219-2006）的规定，勘查边坡在1—1、 2—2和3—3剖面所属坡段属于不稳定～欠稳定，可能会发生较大规模滑坡灾害，需进行防治。

六、地质灾害防治方案

根据该边坡地质灾害的形成机制，有关防治方案的可考虑以下几种：

1、稳定性较好的坡段，采用“削坡+挡土墙+截排水”措施，其目的主要是防治边坡表层出现小型崩塌，其中对于坡高较大、坡度较陡的坡段，应分级放坡，挡墙可采用钢筋混凝土剪力墙；对于坡高较小的坡段，可采用浆砌块石挡墙或片石骨架护面。

2、对于稳定性为欠稳定～不稳定的坡段，采用“锚杆（索）+格构梁+截排水”措施，目的主要是防止边坡潜在出现较大范围滑坡。

3、由于边坡部分坡段高度大且未分级放坡，边坡治理时宜每10～15m设置马道，宽度2m左右，同时进行必要的削坡。截水沟应根据不同坡段的汇水面积布设，由于勘查区雨季期间降水量较大，故汇水面积较大的地段宜布置2道截水沟，坡度较陡的应在坡面设置急流槽。

结语：该人工边坡规模较大，目前已发生多处崩塌失稳现象。经现场勘查和稳定性计算，边坡局部坡段潜在出现大规模滑坡的可能，因边坡位于景区内，若后续出现大规模失稳，将造成严重危害，故应及时进行防治处理。边坡防治措施应根据不同坡段的坡形特征、边坡稳定性及其他相关环境因素等条件综合考虑，建议对稳定性较好的坡段采用“削坡+挡土墙+截排水”方案，坡高较大且稳定性较差的采用“锚杆（索）+格构梁+截排水”方案。

参考文献

[1] GB 50021–2001 岩土工程勘察规范

[2] 工程地质手册（第四版）

[3] GB 50330–2002 建筑边坡工程技术规范

[4] DZ/T 0218–2006 滑坡防治工程勘查规范