边坡岩土工程的治理方案与建议

聂建义

（湖南省煤田地质局第二勘探队，湖南 株洲 412000）

边坡安全对保障工程和下游居民生命财产安全有重要意义，为保证边坡的稳定性，需要从岩土工程勘察入手，掌握边坡实际状态、评价边坡稳定性、确定边坡稳定性影响因素，然后据此制定合理可行的治理方案。

1 边坡概况

象石南安乐点边坡位于株洲县渌口镇，由第四系和石炭系地层组成，现场勘查场地标高为51.39～80.65 m，场地地形坡度较大，最大相对高差为29.26 m。本次勘察为象石南安乐点边坡工程。

按《岩土工程勘察规范》 （GB 50021—2001） （2009修订版） 和《边坡工程技术规范》 （GB 50330—2013） 划分，该边坡相对高差位于15～30 m之间，破坏后果很严重，边坡工程安全等级为一级；组成边坡的岩土体种类较多，强度变化较大，均匀性差，岩体结构破碎，且含有多层软弱夹层，地质环境条件复杂，边坡工程勘察等级为一级。

2 边坡稳定性评价及影响因素

2.1 稳定性评价

从现场勘察结果可知，坡顶与中间有4条拉张裂缝，缝长13～36 m，部分缝宽超过1 m，下错高度可以达到0.3 mn，特别是后缘处f3与f4裂缝，有着明显的变形情况，裂缝可以为降雨后雨水的渗入提供通道；并且在强风化凝灰岩层当中，存在软弱夹层，在遇水之后产生泥化，使力学强度大幅降低。通过对边坡变形特征进行的综合分析，可知这一边坡目前具有显著宏观变形特征，部分已产生剪切破坏，但破坏面并未贯通，从整体上看，边坡欠稳，处于蠕动变形的状态。然而，受长期降雨影响，该边坡的整体稳定性会不断降低，直到进入不稳定的状态，产生滑动破坏，详情见图1。

图1 边坡变形裂缝

2.2 稳定性影响因素

2.2.1 岩土体性质

边坡由角砾土、强风化砂质泥岩与泥灰岩三部分构成，结构比较松散且节理裂隙发育，同时，还含有若干软弱夹层，在遇水后产生泥化，使力学性能变差，降低抗剪强度。另外，边坡地表上裂缝发育，雨水可通过裂缝进入到软弱层，将软弱层泥化，逐渐达到饱和状态，使力学强度进一步降低，最终引起边坡变形和失稳。

2.2.2 地形特征

对边坡进行开挖后，其坡度保持在35°～55°范围内，边坡上部较陡，坡度超过45°，由于岩土体大面积裸露，使软弱带发生塑流变形有了临空面的支持。边坡顶部地形虽然平缓，但容易形成积水，短时间无法排走，造成入渗。

2.2.3 降水

降水对边坡稳定性有很大影响，尤其是持续降水与强降水。该边坡所在地区属亚热带季风性湿润气候，年降雨充盈，暴雨与持续降雨均频繁。伴随地表水不断入渗，于软弱层大量富集，导致岩土体处于饱和状态，自身抗剪强度大幅降低，影响边坡整体稳定。

2.2.4 人为活动

该边坡范围内人为活动以边坡开挖为主，边坡的开挖改变了原始地貌，切坡后使斜坡的变形有了临空面支持，坡体自身应力状态发生变化，同时，削坡后没有采取有效防护措施，导致边坡逐渐失稳。

通过以上分析可知，该边坡发生的变形破坏主要受岩土体自身性质与地形条件影响因素控制，同时，降水的入渗及切坡是边坡整体稳定性主要影响因素。

3 边坡治理

3.1 设计参数

边坡工程安全等级为一级，稳定安全系数取1.35；设计工况按一般工况考虑；工程设计标准暴雨强度按50年一遇考虑，工程设计使用年限50年；具体的设计参数如表1、表2所示。

表1 岩土参数建议值

表2 地层岩性参数建议值

3.2 治理方案与建议

目前，边坡变形集中在后缘，失稳集中在1号与6号剖面线之间，潜在的失稳方向为258°，宽84 m左右，纵向长70 m左右，最大厚度14 m左右，以推移式滑坡为最终的破坏方式。根据勘察成果和现场的实际情况，并结合边坡变形具有的特点，决定采取以下治理方案：截排水沟+坡面修整+抗滑桩+挡土墙+坡面绿化+监测工程。

3.2.1 截排水沟

考虑到降雨对边坡稳定性有很大影响，故在边坡顶部、中间台阶、边坡表面和边坡底部均布置截排水沟，利用截排水沟减小边坡表面岩土体受雨水的冲刷，并减少雨水的入渗。

3.2.2 坡面修整

修整上部较陡的边坡表面，以降低整体的坡度，并对边坡顶部存在的裂缝实施回填，避免雨水通过裂缝向下入渗。

3.2.3 抗滑桩

考虑到边坡有很大的潜在失稳厚度，而且变形集中在后缘，在后缘会产生很大推力，故在边坡中间台阶处设置抗滑桩，将其作为边坡的支挡结构，从而增强稳定性。

3.2.4 挡土墙

在边坡底部增设挡土墙，用于防止下部岩土体产生变形破坏。

3.2.5 坡面绿化

对直接裸露的边坡表面做生态防护处理，这样能在减小雨水冲刷的同时，恢复边坡自然生态并美化工程。具体措施为在边坡表面种植易于存活和生长，而且能起到固土作用的植物。

3.2.6 监测工程

其目的在于了解边坡在施工与运行时产生的变形及变形特征，从而判断边坡是否保持稳定，以保证安全，并及时作出正确的预报预警，检验防治措施是否有效，最终为今后的防治工作积累经验。

3.3 注意事项

（1） 在边坡支护方案编制中应做好岩土工程设计，并以施工图设计文件为依据编制合理可行、切实有效的施工组织设计。

（2） 开工前合理安排施工顺序，保证施工顺利、有序、安全进行。

（3） 边坡加固要在边坡底部建筑施工前完成，对边坡进行加固治理时，应做好应急预案，制定有效安全措施。

（4） 边坡施工与使用时，应对所有影响边坡稳定性的因素进行严格控制，不可随意对边坡坡脚进行开挖，同时开挖应分层进行，做好每一层的支护。另外，不可在边坡顶部大量堆载，并防止地表水下渗，加强环境保护。

（5） 建立有效的边坡变形监测系统，对边坡发生的变形予以实时监测，以动态掌握边坡实际情况，从而采取针对性处理措施。

（6） 支护施工开始前与进行时封闭边坡周围所有场所，设置隔离设施，保障施工安全。

（7） 由于边坡中各岩土层在遇水后容易软化，所以在加固时，应优先考虑有水钻探的方法。

（8） 待边坡加固治理结束后，在使用期内加强长期观测，掌握边坡动态，以保障人员安全。

4 结语

（1） 该边坡目前整体欠稳，随着降雨不断进行，将进入不稳定状态，产生滑动破坏。

（2） 边坡稳定性受岩土体性质、地形特征、降水、人为活动等因素影响，其中，降雨后雨水入渗与人为活动的切坡是主要因素。

（3） 针对该边坡实际情况，建议采用截排水沟、坡面修整、抗滑桩、挡土墙、坡面绿化、监测工程相结合的治理方案。