不穩(wěn)定斜坡的勘查要點(diǎn)及邊坡防治分析

姜德民，邢 鵬，李林之

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)，江蘇 鎮(zhèn)江 212001）

所謂不穩(wěn)定斜坡，其實(shí)就是指地質(zhì)上易發(fā)生滑動(dòng)的各類(lèi)斜坡，或者具潛在滑動(dòng)幾率的斜坡，與滑坡有一定區(qū)別。當(dāng)前學(xué)術(shù)界對(duì)于不穩(wěn)定斜坡還不存在權(quán)威性釋義，通常可以將其理解為處于臨界狀態(tài)（即將失去穩(wěn)定性）的斜坡。與滑坡相比，不穩(wěn)定斜坡不一定有明顯滑動(dòng)面。為了進(jìn)一步推動(dòng)地質(zhì)災(zāi)害防治事業(yè)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)研究人員必須立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，不斷充實(shí)自身，用更加多元化、創(chuàng)新化的角度來(lái)加強(qiáng)邊坡防治。如下，筆者將結(jié)合自身多年來(lái)相關(guān)的地質(zhì)工作實(shí)踐，以某地段不穩(wěn)定斜坡勘查為案例，首先就不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)環(huán)境展開(kāi)綜合論述，將巖土體物理力學(xué)性質(zhì)與邊坡穩(wěn)定性因素進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上探究不穩(wěn)定斜坡的邊坡防治方案。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

客觀而言，勘查區(qū)西南側(cè)較高，發(fā)育山體斜坡，整體高差大約260m，屬于剝蝕低中山地貌單元。殘坡積物及植被發(fā)育，河溪、溝谷縱橫交錯(cuò)，山勢(shì)偏高，坡陡較多，而且河溪、山脈連綿起伏。不穩(wěn)定斜坡的勘查區(qū)位于斜坡之上，山坡大致呈北東低、南西高的地勢(shì)傾斜，高差大約40米左右，下部山坡區(qū)域有一條道路，路面標(biāo)高是773m-782m。另外，斜坡之上的植被非常繁茂，植被種植大多以茶葉、油桐、杉木為主。

1.2 地層巖性

根據(jù)該區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查資料和鉆探資料，勘查區(qū)的巖土體基本特性大致如下。

（1）含礫粘土①（Qedl）：大部分基巖風(fēng)化物都是經(jīng)過(guò)殘積、坡積而成，主體顏色呈現(xiàn)為褐黃以及棕紅，可塑形態(tài)較為理想，內(nèi)部濕結(jié)構(gòu)頗為密實(shí)，且含有大約10%-25%的碎石及風(fēng)化母巖。粒徑一般為10mm～20mm，最大可達(dá)45mm，局部呈硬塑狀，主要成分為泥質(zhì)粉砂巖。該區(qū)域巖層在整片場(chǎng)地分布較廣，揭露厚度在4.1m～13m之間，平均厚度為7.99m。

（2）碎石土②（Qedl）：該地區(qū)碎石土同樣由基巖風(fēng)化物經(jīng)坡積、殘積逐步形成，顏色呈褐黃夾雜少量紅色，濕機(jī)構(gòu)較為密實(shí)，碎石以泥質(zhì)粉砂巖為主，內(nèi)部粘土結(jié)構(gòu)占比為35%～45%，碎石與粘土之間膠結(jié)不夠緊密，導(dǎo)致土心松散，碎石含量為55%～65%，呈棱角狀，粒徑一般為20mm～60mm，最大者可達(dá)80mm。該層區(qū)域碎石土分布均勻，厚度約為2.3m。

（3）強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖③（T2L1）：主體呈黃色，夾雜少許灰色砂巖，屬于中厚層，風(fēng)化度較強(qiáng)，巖心大部分是碎塊狀，碎塊直徑在10mm～50mm之間。該地段內(nèi)部裂隙大部分由泥質(zhì)或者氧化物充填而成，完整性相對(duì)較差，而且核心區(qū)域的巖石結(jié)構(gòu)逐漸被風(fēng)化作用所破壞，導(dǎo)致錘擊聲沙啞。巖層分布于整個(gè)場(chǎng)地，巖心采取率較低，揭露厚度在2.1m～3.5m之間，平均厚度2.94m。

（4）中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖④（T2L1）：該地層因含泥質(zhì)，顏色以灰色為主，局部呈黃灰色，該層厚度較大呈中厚層狀，整體土質(zhì)的完整性較差。巖心較堅(jiān)硬，呈碎石狀，局部呈現(xiàn)短柱狀，節(jié)理性裂隙較發(fā)育，大部分呈閉合狀發(fā)育，局部被黑色鐵錳質(zhì)侵染。巖層平均厚度5.76m，RQD為0%～15%，巖心采取率為10%～45%。根據(jù)以上各類(lèi)地層巖性分析，可見(jiàn)該案例場(chǎng)地土體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，巖相變化相對(duì)較小，該層工程地質(zhì)性質(zhì)整體較好，下伏泥質(zhì)粉砂巖強(qiáng)度比較高。

2 巖土體物理力學(xué)性質(zhì)

通過(guò)原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等方法取得地層物理力學(xué)性質(zhì)，并根據(jù)周邊地區(qū)相關(guān)勘查經(jīng)驗(yàn)，含礫粘土、碎石土、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖的天然重度（kN/m3）為18.8、20.0、23.5、24.5；飽和重度（kN/m3）分別為19.2、20.5、24.0、24.8；飽和慢剪內(nèi)摩擦角為23、30、26、36；內(nèi)聚力（kPa）為32、14、65、300；另外，放坡坡率為1：1.00、1：1.00、1：0.75、1：0.50；粘結(jié)強(qiáng)度為（kPa）30、40、150、350。

3 邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

3.1 荷載組合

客觀而言，勘查區(qū)斜坡穩(wěn)定性分析計(jì)算需要涉及到的因素主要分成暴雨荷載與坡體自重兩類(lèi)。勘查區(qū)抗震設(shè)防烈度為6°、地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，因此可以判定在進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)可以不用考慮地震荷載作用。

3.2 剖面確定與計(jì)算

根據(jù)勘查區(qū)工程地質(zhì)剖面實(shí)際布置位置、整平前后標(biāo)高、擬整平位置等，邊坡穩(wěn)定性計(jì)算剖面確定為地質(zhì)勘探剖面（Ⅱ—Ⅱ′）、地質(zhì)勘探剖面（Ⅰ—Ⅰ′）。

3.3 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算

根據(jù)地質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（DZ/T0219—2006）《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》有關(guān)內(nèi)容，通過(guò)“理正邊坡穩(wěn)定分析軟件”作為輔助工具，將最危險(xiǎn)面進(jìn)行自動(dòng)搜索，進(jìn)而得出邊坡穩(wěn)定性計(jì)算安全系數(shù)，按照最不利“暴雨+自重”工況，穩(wěn)定性分析計(jì)算（Ⅱ—Ⅱ′）與（Ⅰ—Ⅰ′）工程地質(zhì)剖面，計(jì)算得出安全系數(shù)分別是1.48、1.59，因此確定斜坡為穩(wěn)定狀態(tài)。

3.4 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果評(píng)價(jià)

當(dāng)山體邊坡在進(jìn)行平整處理過(guò)程中，需要對(duì)邊坡等級(jí)導(dǎo)入分級(jí)開(kāi)挖的工作模式，在不利工況“暴雨+自重”的情況下，剖面（Ⅱ—Ⅱ′）與（Ⅰ—Ⅰ′）皆處于較為穩(wěn)定的形態(tài)。不過(guò)因?yàn)樵摰囟纬Ｄ杲?jīng)受諸如人力、自然條件侵蝕等外界因素干擾，最終導(dǎo)致邊坡土層滲透性逐步增大。一旦雨季來(lái)臨將會(huì)造成土壤層破壞，影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。而且土體有效應(yīng)力也有所降低，再加上地表水對(duì)坡面長(zhǎng)期沖刷，最終導(dǎo)致山體崩塌或斜坡滑坡。經(jīng)過(guò)綜合分析，整治后在暴雨工況條件下該斜坡總體穩(wěn)定性較差，需要記性針對(duì)性支護(hù)和科學(xué)治理。

4 邊坡防治方案建議

4.1 防治原則

必須導(dǎo)入“以人為本”、可持續(xù)發(fā)展的重要工作原則，同時(shí)確保防治工程的整體可行性、科學(xué)性以及合理性，擬定防治方案的工作進(jìn)程中應(yīng)該盡量保持結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且將經(jīng)濟(jì)性原則與可操作性原則進(jìn)行滲透。另外，還需要因地制宜的進(jìn)行防治，盡量選擇就地取材的方式來(lái)開(kāi)展工作，以此節(jié)省經(jīng)濟(jì)投入。

4.2 確立地質(zhì)災(zāi)害防治管理規(guī)范化

使用分級(jí)管理原則，推動(dòng)信息化、法制化、規(guī)范化、減災(zāi)社會(huì)化建設(shè)，把礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、國(guó)土資源利用以及地質(zhì)災(zāi)害防治管理三方面進(jìn)行有機(jī)融合，推動(dòng)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)事業(yè)與地質(zhì)災(zāi)害管理體系的和諧發(fā)展。

4.3 健全的地質(zhì)災(zāi)害信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害多方面以及分散地帶，應(yīng)該構(gòu)建“責(zé)任到人、監(jiān)測(cè)到點(diǎn)”的群測(cè)群防網(wǎng)絡(luò)體系，引導(dǎo)隱患區(qū)群眾進(jìn)行深入細(xì)致且持續(xù)化的群測(cè)群防工作。同時(shí)，還需要導(dǎo)入分區(qū)域合作的工作模式，各級(jí)部門(mén)與基層群眾都應(yīng)該為完成地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)任何貢獻(xiàn)屬于自己的力量。另外，還需要與當(dāng)?shù)厮块T(mén)與氣象部門(mén)取得緊密聯(lián)系，共同搭建一個(gè)氣象預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái)，確保在災(zāi)害發(fā)生的第一時(shí)間可以發(fā)布精準(zhǔn)化的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息。

4.4 合理規(guī)范人類(lèi)工程活動(dòng)

將采礦地帶以及涉及到需要開(kāi)挖的建筑工程進(jìn)行嚴(yán)密管理，合理規(guī)范人類(lèi)工程活動(dòng)，嚴(yán)令禁止亂砍亂伐。對(duì)于礦山地區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，需要在過(guò)程中做好地質(zhì)環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)工作；另外，對(duì)于黃土滑坡以及崩塌較為嚴(yán)重的地帶，必須減少粗放式農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)以及人工切坡，任何新開(kāi)發(fā)的工程都應(yīng)該原理黃土斜坡災(zāi)變體，還需要做好工程范圍內(nèi)的所有地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工作，禁止在不穩(wěn)定斜坡上開(kāi)展工程活動(dòng)。

4.5 建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防組織

對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的防治，只單方面依賴(lài)地質(zhì)機(jī)構(gòu)的力量可定不行，因此必須聯(lián)合當(dāng)?shù)卣?、企業(yè)與各級(jí)群眾一同參與進(jìn)來(lái)，互相配合，共同打造一套專(zhuān)業(yè)化、系統(tǒng)化的協(xié)作型聯(lián)防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，構(gòu)建以縣、鄉(xiāng)、村、企事業(yè)單位以及基層上下一體的地質(zhì)災(zāi)害信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)將責(zé)任進(jìn)行精準(zhǔn)劃分。

4.6 防治工程方案建議

依據(jù)本次勘查成果，以及綜合分析斜坡的影響因素、穩(wěn)定性、危害性等各方面，最終確定對(duì)邊坡工程防治方案采用“減載、固腳、護(hù)腰、排水”的方式，同時(shí)對(duì)該防治案例導(dǎo)入“擋土墻+排水+放坡+格構(gòu)梁+草皮護(hù)坡”的綜合型治理體系。另外，在場(chǎng)地進(jìn)行平整開(kāi)挖之后，還需要對(duì)斜坡體按照一定高度分級(jí)進(jìn)行削坡減載，最后再采用“格構(gòu)梁+草皮”的方式來(lái)進(jìn)行護(hù)面處理，而且還需要注意對(duì)邊坡坡腳高差較大部位設(shè)置重力式擋土墻，以此達(dá)到支護(hù)作用。截排水溝等排水工程要將地面截水溝布置在坡體后緣，坡體上則布置橫向排水溝與縱向排水溝縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀截面排水系統(tǒng)，進(jìn)而防止雨水滲透，將坡面上部來(lái)水進(jìn)行匯集并進(jìn)行排放。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要結(jié)合了筆者自身多年來(lái)相關(guān)的地質(zhì)工作實(shí)踐，以某不穩(wěn)定斜坡勘查為案例，首先就不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)環(huán)境展開(kāi)綜合論述，將巖土體物理力學(xué)性質(zhì)與邊坡穩(wěn)定性因素進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上探究不穩(wěn)定斜坡的邊坡防治方案。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，未來(lái)不穩(wěn)定斜坡的勘查要點(diǎn)及邊坡防治措措施勢(shì)必將越來(lái)越多元化、創(chuàng)新化，為了適應(yīng)新時(shí)代地質(zhì)環(huán)保需求，相關(guān)技術(shù)管理人員必須不斷充實(shí)自身，融合更多具備實(shí)際推動(dòng)價(jià)值的邊坡防治技術(shù)，力爭(zhēng)將所有可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素進(jìn)行提前防范，以此來(lái)推動(dòng)地質(zhì)勘查與防治事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。