某土質(zhì)邊坡崩塌隱患的普遍性特征及問(wèn)題思考

胡海超

（中國(guó)有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710054）

1 工程概況

某土質(zhì)邊坡崩塌位于鳳翔縣某鎮(zhèn)居民房后高陡邊坡段，邊坡由村民建房開(kāi)挖形成，邊坡長(zhǎng)300m，呈二級(jí)臺(tái)階式分布。一級(jí)邊坡高度為10.0～20.0m，坡度陡近直立，坡腳段窯洞密布，為居民居住密集區(qū)，窯洞多為“窯上窯”結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。目前，垮塌段邊坡主要位于一級(jí)邊坡段，垮塌段長(zhǎng)約120m，高15～20m（見(jiàn)圖2）。邊坡主要由黃土組成，黃土垂直節(jié)理發(fā)育，裂隙貫通形成黃土“分離體”（見(jiàn)圖3）。

圖1 邊坡概貌

圖2 房屋開(kāi)裂

圖3 崩塌分離體

2 地層巖性及巖土工程性質(zhì)

2.1 地形及地貌

該邊坡坡頂?shù)匦纹教篂楦?，坡腳地帶為居民區(qū)，二級(jí)邊坡高6.0～10.0m。地貌單元屬千河一級(jí)階地與二級(jí)階地過(guò)渡地帶。

2.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

鳳翔縣的大地構(gòu)造部位地處中朝準(zhǔn)地臺(tái)陜甘寧臺(tái)坳的南緣，南鄰秦嶺褶皺系的北秦嶺加里東褶皺帶及六盤(pán)山斷陷，具體屬渭河斷陷盆地西端的次一級(jí)構(gòu)造單元寶雞隆起中。區(qū)內(nèi)北部山地屬陜甘寧褶斷束的鳳翔—永壽褶斷帶；南部處于黃土高原與渭河地塹之間的過(guò)渡地帶，屬汾渭斷凹，整體以上升為主，總體表現(xiàn)為一向北傾斜的單斜構(gòu)造。其間，發(fā)育有兩條規(guī)模較大的活動(dòng)性斷裂；一為固關(guān)—虢鎮(zhèn)斷裂；二為岐山一埡柏?cái)嗔选?/p>

2.3 地層

根據(jù)已有資料和勘探結(jié)果，災(zāi)害點(diǎn)場(chǎng)地地層主要野外特征如下。①層黃土狀土（Q4al+pl）：黃褐色，可見(jiàn)蝸牛殼碎片，土質(zhì)均勻，可塑狀態(tài)，具濕陷性，主要分布在居民居住區(qū)。②層黃土（Q3eol）：黃褐色，可見(jiàn)蟲(chóng)孔，垂直節(jié)理發(fā)育，具有多量鈣質(zhì)結(jié)核，土質(zhì)較均勻，夾有古土壤層，可塑狀態(tài)，層厚15.0～15.4m。③層黃土（Q2eol）：黃褐色，具有針狀孔隙，土質(zhì)均勻，具鈣質(zhì)結(jié)核，夾有多層古土壤層，硬塑狀態(tài)。另外，該層未穿透。

2.4 巖土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)

根據(jù)土工室內(nèi)試驗(yàn)，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)結(jié)果如表1、表2所示。

表1 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表（地層②）

表2 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表（地層③）

3 邊坡穩(wěn)定性特征分析

3.1 破壞方式及主要影響因素

此災(zāi)害體主要表現(xiàn)形式為崩塌，當(dāng)崩塌規(guī)模逐步擴(kuò)大時(shí)可誘發(fā)邊坡整體失穩(wěn)。

（1）邊坡巖土體特征是形成崩塌的內(nèi)因。邊坡地層主要由黃土組成，在巖性方面黃土質(zhì)地松散且垂直節(jié)理發(fā)育，很容易在臨空面附近形成裂隙。

（2）人類(lèi)工程活動(dòng)是災(zāi)害體形成的外因。人類(lèi)工程活動(dòng)主要表現(xiàn)為在黃土崖壁上挖掘窯洞及在坡頂?shù)囟窝剡吰滤闹芙ǚ?，改變了原有土體應(yīng)力的平衡條件，破壞了邊坡的穩(wěn)定性。

（3）強(qiáng)降雨是引發(fā)災(zāi)害的主要因素之一。地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在雨季，與降雨呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。強(qiáng)降雨后大量的雨水滲入土體內(nèi)部，降水增大巖土體重量并形成孔隙水壓力，降低巖土體強(qiáng)度，從而引發(fā)崩塌的發(fā)生。

綜上所述，邊坡災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在具體多種因素結(jié)合的地方，如邊坡陡立、居民聚集區(qū)、強(qiáng)降雨等多種條件下，因此避免人為破壞是防止此類(lèi)事件的關(guān)鍵因素。

3.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及發(fā)展趨勢(shì)

穩(wěn)定性評(píng)價(jià)按最不利原則，采用Bishop圓弧滑動(dòng)法計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。在室內(nèi)常規(guī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考慮黃土垂直節(jié)理發(fā)育特征，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)折減。根據(jù)有關(guān)規(guī)范結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定各土層的計(jì)算參數(shù)如表3所示。

表3 穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)

按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330—2002）規(guī)定，驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性時(shí)，地震烈度按7度考慮，采用圓弧滑動(dòng)法計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)不小于1.25，同時(shí)考慮坡腳下窯洞對(duì)坡體的影響。暴雨?duì)顟B(tài)下邊坡土體飽和厚度按3.0m考慮。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，邊坡在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在雨季降雨期間，邊坡地層受降雨影響，含水量增大至土體飽和，邊坡出現(xiàn)崩塌。

從對(duì)災(zāi)害體穩(wěn)定性分析結(jié)果來(lái)看，邊坡體受雨水侵蝕，裂縫貫通延伸，久之就會(huì)沿著已有的縫隙產(chǎn)生崩塌，其產(chǎn)生的破壞力大且速度快，往往使人猝不及防，而坡下居民房屋密布，因此成災(zāi)率較高。

4 治理措施

邊坡主要由黃土組成，垂直節(jié)理發(fā)育，裂隙貫通形成黃土“分離體”。隨著降雨及其他外營(yíng)力的影響，邊坡崩塌規(guī)模勢(shì)不斷擴(kuò)大，窯洞變形、坍塌加劇，極易造成邊坡整體失穩(wěn)。因治理資金有限，針對(duì)該邊坡主要采取的工程措施是分級(jí)刷坡、護(hù)面墻及生物治理措施等成本較低的治理方法。主要是以消除崩塌及邊坡失穩(wěn)隱患為主，且坡頂放坡場(chǎng)地足夠；如遇無(wú)放坡條件的邊坡，應(yīng)考慮采用重力式擋墻及土釘墻等綜合治理措施。具體治理措施如下：

（1）鑒于邊坡較高，考慮經(jīng)濟(jì)性采用分級(jí)刷坡方案，在621.50m標(biāo)高和628.0m標(biāo)高處分別設(shè)置寬1.5m和3.0m的平臺(tái)，兩平臺(tái)后側(cè)按1∶0.5坡比進(jìn)行刷坡，在坡腳設(shè)置護(hù)面墻；完善截排水系統(tǒng)，在坡頂設(shè)置截水溝，在坡腳設(shè)置排水溝；對(duì)坡下窯洞進(jìn)行回填封堵；同時(shí)，對(duì)邊坡修整后進(jìn)行綠化。

（2）為保證施工安全，應(yīng)加強(qiáng)坡面變形、裂縫的監(jiān)測(cè)特別是雨季的變形監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)以日常巡查為主，每天不少于2次，遇異常情況及時(shí)上報(bào)且及時(shí)撤離人員。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，邊坡失穩(wěn)垮塌造成的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失的情況時(shí)有發(fā)生，包括降雨及凍融引起邊坡失穩(wěn)，以及人工開(kāi)挖坡腳造成的邊坡垮塌。歸根到底，與人們對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)，以至于將居民點(diǎn)等構(gòu)筑物建在有地質(zhì)災(zāi)害隱患的地方。為此，政府部門(mén)應(yīng)對(duì)已有地質(zhì)災(zāi)害隱患的邊坡展開(kāi)全面排查，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，建立起有效的群防群測(cè)預(yù)警系統(tǒng)；對(duì)新建項(xiàng)目應(yīng)增加災(zāi)害評(píng)估審查及行之有效的指導(dǎo)方法。通過(guò)多項(xiàng)措施，將災(zāi)害隱患杜絕在前期規(guī)劃中，以減少類(lèi)似工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。