黄土边坡破坏机理分析及支护措施

刘晓光　张文星　卫一华　马宏敏

【摘 要】本文结合西安悦榕庄酒店高边坡的具体情况，分析了黄土高边坡的破坏机理，并针对不同情况提出了相应的支护措施。

【关键词】黄土；高边坡；破坏机理分析；支护设计

中国黄土分布面积约为63.1万km2，约占国土面积6.6%，主要分布在北纬33°～47°，东经75°～127°之间。西部地区黄土分布面积约27.5万km2，占中国黄土总面积的43.7%，占西部地区国土面积的50%～60%以上。

随着我国西部大开发进程的不断深入，西北地区的建设方兴未艾，由于黄土地区沟壑纵横，黄土冲沟及河谷区谷坡陡峻，越来越多的工程面临着边坡的防治问题。场地本文以临潼地区黄土高边坡工程为例，分析黄土边坡的破坏机理，并针对其破坏原因提出安全、环保经济的支护处理措施，以期类似黄土地区的边坡支护工程有所借鉴。

1 工程概况

西安悦榕庄酒店位于西安临潼国家旅游休闲度假区内，拟建建筑物大部分依山建在骊山附近黄土梁峁山脊周边斜坡地段，场地地形起伏较大，为自然斜坡陡坎和村民切坡组成。边坡北部呈条带状分布，长约300m，坡总体高约10～24m，坡度45～80°。局部地段近垂直，坡脚有废弃窑洞，为人工切坡地段，坡脚现居住有村民和房屋。边坡岩性主要由黄土组成（其间分布条带状古土壤层），局部地段砂泥岩出露。

2 边坡破坏机理分析

黄土地区边坡的破坏主要由以下几个影响因素构成：

2.1 降雨

水是影响边坡稳定的主要因素之一，在黄土地区尤其如此，大量的黄土研究实验表明，天然结构的黄土，当含水量增大时，其力学性质将会发生明显变化，抗剪强度的两个参数——粘聚力和内摩擦角会随之降低，于此同时，土的重度也会增加，这些都引起边坡的稳定性减弱。当遇多日强降雨时，土体的含水量增大到一定程度时，将可能导致原本稳定的边坡可能变为不稳定，发生边坡失稳事故。临潼悦榕庄附近高边坡整体稳定，但部分地区坡脚部分地区堆有自坡体滑落、崩塌的堆积物，均为强降雨季节长期雨水冲刷、剥蚀所致。

2.2 人类工程活动

据统计，本次勘察边坡地段坡脚有大量窑洞以及为开挖窑洞所切成的陡坡，窑洞使边坡底部形成临空面，而切坡导致坡体变陡，都会导致边坡的稳定性降低。黄土滑坡多发生于每年的雨汛期，受降雨和人类工程活动影响明显，据统计，有超过80%的滑坡与人类不规范工程经济活动有关，其发生前兆不明显，坡体从蠕动变形到滑动破坏时间较短，人们不易觉察，常造成惨重的损失。

2.3 地形及黄土本身特性

本次勘察边坡坡高且陡，黄土垂直节理裂隙较发育，雨水容易沿裂隙下渗，古土壤与下伏基岩属相对隔水层，易于形成水的排泄通道，这些都是影响边坡稳定的因素。

3 边坡支护方案设计

悦榕庄边坡整体坡度变化较大，应根据不同情况进行不同的支护措施，做到因地制宜，事半功倍。总的来说可以对本边坡进行三种不同的支护方式：

（1）在坡度较缓地段，可采用削坡+生物固土措施。此方案生态经济，施工难度小，速度快，在场地空间条件允许的情况下优先考虑使用。

（2）对于基岩出露段边坡，采用桩板墙+格构+生物固土联合支护措施。用抗滑桩连接桩板墙并嵌固至基岩一定深度。格构梁间覆土植被，生物固土，必要时可在桩体设置预应力锚杆（索）。

（3）对于高陡边坡段，可采用分阶治理，底部台阶采用桩板墙+格构+生物固土联合支护措施。用抗滑桩连接桩板墙并嵌固至基岩一定深度。格构梁间覆土植被，生物固土，必要时可在桩体设置预应力锚杆（索）；上部台阶可适当放坡，如不能满足稳定要求，则可结合抗滑支挡结构+格构与生物固土综合治理措施，必要时可在桩体设置预应力锚杆（索）。

此外，在进行上述方案对边坡进行支护的同时，还应做好边坡周围的地表水水体截排水处理措施，对生活用水、上水管道及废水排污管道采用柔性连接，同时也应完善酒店区域即本次勘察边坡上部的截水、排水设施。

4 结论与建议

4.1 结论

如今人类工程活动越来越频繁，土地资源也越来越短缺，许多曾经不宜进行土木工程活动的区域也越来越多的被开发。悦榕庄边坡在天然状态下能够保持稳定，但随着其上工程活动的影响，大量酒店用水的排放，势必会导致边坡失稳，因此，必须对其进行支护和处理。

4.2 建议

在对边坡进行支护的过程中，应对边坡范围内窑洞进行填充处理，同时应做好边坡周围的地表水水体截排水处理措施。

高边坡支挡工程设计应采取动态设计法，施工应采取信息施工法。要加强动态管理，发现问题及时解决。

在边坡治理及运行期间宜设置必要的监测网点，建立边坡体动态监测预报系统，加强对高切坡的变形监测，确保施工人员及临近居民的人民生命和财产安全。

[责任编辑：庞修平]