易失稳边坡的山体滑坡原因分析及治理建议

某路段易失稳边坡的山体滑坡
原因分析及治理建议
陈勇
（长沙市天心城市建设投资有限责任公司）
摘要：某路段边坡发生山体滑坡事故，通过工程地质勘察手段，结合已有地质资料，对边坡稳定性进行分析，并提出治理措施。

关键词：边坡、失稳、滑坡、分析、治理
1工程概况
长沙市某路段挡土墙边坡发生山体滑坡事故，如不对该地段滑坡及时进行技术处理，在暴雨等极端气候条件下，该滑坡还可能进一步发展，对路上行驶的车辆和行人造成安全隐患。

2地质情况
2.1 滑坡区自然地理及气候条件
滑坡区位于长沙市，属亚热带季风湿润气候区，气候温暖，四季分明，春季多雨，夏季时常有雷暴雨。

一般3~7月为雨季，降雨量占全年的58~81%，年降水量在1035.2~1924.3mm。

2.2滑坡区地貌、底层分布及岩土工程特征
滑坡区地貌类型属于侵蚀堆积地貌，修建该公路时进行上体切坡，形成了北高南低的地形。

根据地质勘测资料地层特征自上而下描述如下：
①填筑土（Q4h）：褐黄、灰褐色等，色杂，主要为回填的黏性土，稍湿~饱和，结构松散。

②低液限黏土（Q3al）：褐色、灰褐色、褐黄色、褐红色，软~可塑，稍湿~湿，属II级普通土。

③高液限黏土（Q3al）：褐色、灰褐色、褐黄色，可~硬塑，稍湿~湿，属II级普通土。

④细砾土（Q3al）：灰褐色、灰黄色，稍密，属I级松土。

⑤低液限土（Qel）：褐红色、褐黄色，硬塑，稍湿，由下伏泥质板岩风化残积而成，属III级硬土。

⑥全风化泥质板岩（Pt）：褐红色、褐黄色夹灰色，原岩结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯多呈柱状，含少量碎块状，质软，遇水易软化，属III级硬土。

⑦强风化泥质板岩（Pt）：褐红色、褐黄色夹灰色，板状构造，质软，遇水易软化，失
水易干裂，岩芯多呈坚硬土状，为IV级软石。

⑧弱风化泥质板岩（Pt）：褐红色、褐黄色夹灰色，板状构造，岩石裂隙较发育，裂隙面可见铁锰质浸染现象，岩石较破碎，岩芯多呈短柱状，少数为碎块状。

岩体基本质量等级为V级，RQD为50，为V级次坚石。

2.3滑坡区水文地质条件
①地下水类型及富水性
本路段内地下水主要有第四系覆盖层中的上层滞水及弱承压水，上层滞水主要赋存于填筑土中，受大气降水影响明显，水量贫乏，弱承压水赋存于细砾土中，受地下侧向径流补给。

雨季连续降水后，山体内有一定量的地下水，地下水位埋深一般为0.1~4.5m。

②地下水化学特征
根据水质分析结果，地下水化学类型为HCO3-·SO42-~Ca2+·K+·Na+型。

PH值7.10，呈弱碱性。

3现场勘察
通过现场踏勘，根据滑坡规模、气候条件、滑坡体后壁拉裂情况等，结合滑坡处地区山体滑坡的经验，初步判定由深部的软弱带经外部诱因形成滑带而产生。

为进一步确认该滑坡地质情况，并为科学分析提供依据，决定采用地质钻探取岩芯样，现场原位测试，室内岩、土、水样分析等方法。

根据所采取的岩土芯样进行现场鉴别、分层和描述，并将岩土样封存，取样数量和质量均满足规范要求。

4滑坡特征
4.1 滑坡体空间形态特征
滑坡属于侵蚀堆积丘陵地貌，滑坡位于北侧山坡，属由于基岩成分差异，风华后形成软弱结构面而造成的顺层滑坡。

该滑坡平面形态前宽后窄，呈“贝壳型”，滑体破面形态呈“勺”型，中部靠前相对较厚，后部较薄。

滑体呈上凹下凸起伏，两侧地层多有扰动和松动现象，有裂缝和拖拉皱曲，后缘壁较陡且有坍塌痕迹。

4.2滑坡体物质组成及结构特征
1）滑体。

滑体物质主要由填土和第四系残积层组成，由于滑坡影响，局部扰动强烈，其后部见多条陷落带并出现反坡平台。

土体中含较多风化岩块，表面多见草皮等杂物，稍湿~饱和，结构松散。

其厚度在空间上变化较大，后缘和两侧较薄，中部和前缘较厚。

厚度在0.5~3.7m之间变化，平均厚度约为2.3m。

2）滑带。

滑带物质成分主要为残积的中细砂和含粉质的黏土砂砾。

在干旱少雨的情况
下，该层物理力学性质相对较好，多为稍密~中密状态；在雨季或突遇强暴雨天气，该层为饱和，松散状态，其抗剪强度极具下降。

同时该层作为透水层，在承压水压力的作用下，引起其上的土体滑动，形成了顺层滑坡。

3）滑床。

滑床的主要为残积粉质黏土和强风化泥质板岩，属微~不透水层，地下水一般在该层顶面流动，为滑坡形成提供了条件。

5 边坡稳定性分析验算
对该山体滑坡采用边坡稳定极限平衡分析方法进行分析计算，并根据现场勘测和室内试验取得的各地层岩土的内摩擦角、粘聚力和容重等数据作为分析计算定量依据。

采用简化Bishop 法计算，计算工具用Excel 表格，按下列的计算公式分别对多个滑动面进行计算，取不同位置滑动面进行分析计算确定最小安全稳定系数F Smin 。

∑∑+=i i i i
Q W K Fs αsin )(
当土条i 滑弧位于地基中时：
ai
di i ti di di i di m Q W U W b c Ki ϕϕtan )(tan +++= 针对该处滑坡位置进行针对性验算，采用不平衡推力法进行验算分析，按下列公式计算安全稳定系数：
[]
1111tan cos 1sin --++-=i i i i Q i i S i Q i E W l c F W E ψϕαα )sin(tan )cos(111i i S
i i i i F ααϕααψ---=--- 用以上公式逐条计算，直到第N 条的剩余推力为零，由此确定稳定性安全系数F S ， 由计算可知：用简化Bishop 法分析计算，找到理论最危险滑动面，求得的F Smin =1.131＜1.35（地基土采用快剪指标对应的稳定安全系数），用不平衡推力法进行验算分析, 确定出稳定性安全系数F S =1.143＜1.35，实际滑动位置与计算最小稳定性安全系数位置相近。

综上所述，该山体属于不稳定滑坡，必须进行有效治理方可保证边坡稳定。

6 滑坡治理与建议
滑坡治理包括主动土区卸载、被动土区反压、防排水治理、设置支挡结构及加强坡面防护等措施，在实际工作中，可采用多种措施进行综合治理。

1）加强排水。

对坡顶平缓的地貌进行修整，让其具有一定坡度，防止雨水富集，并可
适当做一定量的硬化地面，防止地表水下渗。

设置坡顶截水沟，防止坡顶的地表水冲刷坡面和沿坡下渗。

对滑坡体后缘与滑床之间的裂缝进行注浆处理，以封堵地表水下渗和提高滑带土的物理力学性状。

沿坡脚设置排水沟，及时将坡面流下的地表水排走，保护坡脚。

2）支挡结构。

可采用抗滑桩、挡土墙等支挡措施，通过支挡结构加强对岩土的稳定。

3）坡面防护。

对坡面进行修整，清除坡面散落的土块和石块等杂物，平整后采用格栅梁锚杆支护或混凝土格栅土钉支护覆绿，保证坡面不直接裸露。

4）动态检测。

可设置动态监测系统，对本滑坡路段级附近地段的山体边坡进行长期监测，预防类似事故发生。

5）安全施工。

在进行滑坡治理设计和施工时，宜注意施工顺序和边坡治理过程中的安全和稳定问题，防止工程事故的发生。