黄土地区高陡边坡的失稳分析及治理

张小礼(广西岩泰地基基础工程有限公司 广西 南宁 530023)

0 引言

黄土地区的高陡边坡，其稳定性由工程场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件所决定，但外界因素比如降水或工程爆破经常对滑坡起到诱发作用[1-3]。应当在了解场地岩土特性、野外勘察的基础上，针对具体情况，制定经济有效的治理方案[4-5]。

1 边坡工程地质概况

某边坡刷坡后共分十六级边坡，每级边坡高7-10m，平台宽4-8m，综合坡率约为1:1.75。由于施工放炮及连续暴雨等因素，导致基岩以上3-6级边坡失稳滑塌，后经重新刷坡处理该段目前已处于稳定状态。但在8个月之后，已施工完毕的高边坡3-6级边坡又产生局部滑塌（见图1），并产生错台裂缝，错台高度2-3m。

1.1 地形地貌

该滑坡所在地为黄土梁峁沟壑区，冲沟发育，切割强烈，沟谷多呈“V”形，基岩外露，谷坡较陡，25°-65°，水土流失严重。黄土梁峁与河谷相对高差达150余米。滑坡地貌明显，上部有圈椅状滑坡壁，坡面呈台阶状，上部陡，中下部变缓。

图1 某黄土边坡全图

1.2 地层岩性

1.3 地质构造

该建筑场地褶皱、断裂不发育，地块隆起是其主要表现特征，地震活动较少，总体上表现出地块较强的稳定性和完整性，未发现有断裂带。

1.4 水文地质条件

根据地下水含水层的岩性、赋存状态和水动力学等特征，勘察区地下水可分为黄土孔隙裂隙水和基岩裂隙水二种。

2 边坡的失稳分析

2.1 滑坡形态

该滑坡整体上形态呈“簸箕”形（见图1），滑坡后缘高程为1099.71m，前缘高程为1073.32m，高差约27.0m。路基三级边坡切削滑坡前缘，边坡坡度约为45°。滑坡前缘宽度约为76.0m，顺主滑方向长约50.0m，滑体最大厚度约为14.0m，体积约2.1×104m3，为一中型土质滑坡。

2.2 滑体岩土特征

组成滑坡体的岩土沿深度范围可以分为三层。上层为黄土状土（原黄土），多呈浅黄色，厚度5.0-7.0m，滑体前缘最薄处约3.0m，中间约6.7m，后缘最厚处约8.0m，垂直裂隙发育，岩性呈可塑-硬塑状态，结构较松散，钻孔岩芯呈散块状，夹有少量植物根系及黑色斑点，粉粒含量较高；中层黄土状土（原古土壤），褐黄-棕红色，厚度约2m，硬塑状态，结构致密，钻孔岩芯呈柱状；下层又为浅黄色黄土状土（原黄土），厚度在1.0-3.0m之间，硬塑状态，结构致密，钻孔岩芯呈散块-短柱状。滑体土物理力学性质统计见表1。

根据钻孔及探井所揭露的滑动面位置，可以推断出该滑坡的滑动面剖面形状为近似圆弧形，滑坡前缘大致与基岩面紧密接触。

2.3 边坡的失稳分析

根据野外调查和勘探，该滑坡是在边坡重新刷坡完毕后，发生连续暴雨，雨水沿土体表面垂直裂隙及落水洞下渗而引发的。滑坡产生后，边坡中上部出现错台裂缝，错台高度达2-3m，严重威胁到了路基安全；坡体表层也出现了弧形的张拉裂缝，裂缝宽度0.5-3cm，深度1-6m，个别裂缝已深入至强风化基岩中从总体上来看，造成滑坡的成因主要有以下几点：

2.3.1 坡体结构是形成滑坡的物质基础。上覆黄土，下伏伏泥岩-砂岩是易滑坡地层，本边坡上部黄土易渗水，下部泥岩相对隔水，从而形成滑动带，使其具备了滑坡的条件。

2.3.2 连续暴雨是滑坡产生的直接诱因。

2.3.3 高边坡开挖过程中，由于放炮及土方开挖等工程因素，造成土体结构松动，边坡前缘形成高陡临空面，边坡土体发生应力重分布，是形成滑坡的另一重要因素。

表1 滑体土物理力学性质指标统计表

3 边坡治理方案

由于该滑坡所在的斜坡已经发生明显的蠕滑错动，因此应按滑坡治理原则选取治理方案。滑坡治理原则是：技术可行、经济合理、不留后患。对于支挡工程的位置，尽可能利用滑体抗滑段的抗滑力，以减少支挡结构的荷载。同时应针对滑坡的具体特点，根据滑坡各部分的稳定性、推力大小、滑动面埋深及滑坡体的特点，可分段采取不同的整治措施[6]。主要措施包括以下两方面：

3.1 支挡措施

现场变形迹象和稳定性计算均表明，该滑坡处于临界极限平衡状态，在刷坡、护坡等工程活动及降水作用下，随时都有可能滑塌下来，对滑坡前缘的路基施工造成直接的威胁，因此应及时采取措施进行治理。由滑坡横断面图可以看出，滑体厚度较大，滑坡前缘地形陡（约30?），若完全清除现有滑坡体，将可能导致其后缘坡体失去支撑而下滑，因此建议在滑坡前缘采用挡土墙或抗滑桩等工程支挡措施，对坡面进行不同程度的防护加固处理。

3.2 截排水措施

降雨入渗是加剧该滑坡活动的触发因素。因此，在滑坡坡面上的排水，具体可根据地形和已有自然冲沟设置截排水系统。在工程施工前，应先回填边坡上已有拉张裂缝及落水洞并夯实，防止降雨时地表水大量渗入滑体内，进一步恶化滑体的稳定性。施工时，应尽量避免对坡体的大量扰动。应该不定时地清除截排水沟中的淤泥，以免截排水设施起不到应有的作用。

4 结论

黄土地区的高陡边坡的稳定性与其所处场地的地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质条件有关，已经发生过滑坡的地段，如不加以处理，也很容易在降水或工程爆破的诱发下产生再次滑坡。采用支挡措施和截排水联合作用的治理方案，可有效改善其稳定性。

［1］籍廷青.某岩质边坡失稳机理分析及处置措施研究[J].山西交通科技，2011(05)：110-114.

［2］王成，黄勇.天山公路K701+850路段危岩体防治对策研究[J].公路交通科技:应用技术版，201l(06)：27-31.

［3］李沧海，邓辉.渝利铁路青石岩段边坡危岩体稳定性评价及防治措施研究[J].地质灾害与环境保护，2010(01)：35-39.

［4］刘卫华.高陡边坡危岩体稳定性运动特征及防治对策研究[D].成都：成都理工大学，2008.

［5］胡厚田.崩塌与落石[M].北京：中国铁道出版社，1989：9-24.

［6］刘宏，宋建波，向喜琼.缓倾角层状岩质边坡小危岩体失稳破坏模式与稳定性评价[J].岩石力学与工程学报，2006，25(8)：112-116.