高陡岩质边坡地质灾害勘察设计探讨

石毅

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局三总队 贵州遵义 563000）

1 引言

我国作为世界上地质灾害多发的国家之一，滑坡、泥石流等灾害时常发生，不但对人们的生命财产安全造成巨大的威胁，还不利于社会的稳定。高陡岩质边坡地区地质灾害较为多发，对此，必须针对实际情况，做好高陡岩质边坡地质灾害的勘察设计工作。

2 高陡岩质边坡概述

在高陡岩质边坡地区，其地形地质条件较为复杂，针对软硬程度不同的岩石，将会导致不同危害程度的地质灾害。高陡岩质边坡的稳定性受到多种因素的影响，经常会由于局部失稳，而发生滑坡等地质灾害，从而导致人们的生命财产安全受到威胁。在高陡岩质边坡的顶部，经常会存在张拉性裂缝，和坡面平行，导致中上部边坡的稳定性大大降低，造成滑坡等地质灾害的发生。因此，必须做好高陡岩质边坡地质灾害勘察设计工作，为高陡岩质边坡地质灾害的治理提供依据。

3 工程概况

本工程为关垭口滑坡，地处遵义市汇川区板桥镇柏杨村关垭口，该区域由于岩层层面平直光滑，泥质充填，近年来。由于人们在坡脚位置进行任意挖掘，当发生强降雨以后，陆续发生了多次岩质顺层滑坡和局部掉块现象。该场区一旦发生滑坡，将会影响滑坡下县级公路的使用，可能导致车辆和行人出现伤亡和损失。为了避免大面积滑坡等地质灾害的产生，保证人们的生命财产安全，对其高陡岩质边坡地质灾害进行勘察设计，为高陡岩质边坡地质灾害的质量提供依据。

4 高陡岩质边坡地质灾害勘察设计探讨

4.1 自然地理地质条件分析

关垭口滑坡位于遵义市汇川区，为亚热带季风气候，海拔在900～1780m之间，该区域冬季寒冷，夏季温凉，年温差和日温差都较大，降雨多集中在5～9月，年平均总降水量为1150mm。该区域地形地貌为构造-剥蚀中山丘陵斜坡地貌，坡脚前缘临空，坡度为30～52°。滑坡高程在1280.00～1319.04m。坡度28～32°。根据钻探资料以及对地面地质调查可知，该区域出露地层有第四系、三叠系下统茅草铺组（T1m）。该区域无活动性大断层通过，区域稳定性及地质构造环境良好，岩层呈单斜产出，岩层层位正常。地震基本烈度为Ⅵ度，区域稳定性较好，抗震设防烈度为Ⅵ度。该区域地下水主要为松散岩类孔隙水、岩溶裂隙水两类，前者接受大气降水补给，后者通过降雨时松散岩类孔隙水补给。

4.2 滑坡基本特征和破坏机理分析

（1）滑坡基本特征。关垭口滑坡总体上呈“舌状”，近南西-北东向展布。滑体纵长约57m，横宽约61m，滑坡总面积为3.477×103m2，滑体平均厚度为6m，滑体物质组成主要为粘土、灰岩，总体积2.086×104m3，滑坡规模属小型，主滑方向65°。

（2）滑坡地质灾害岩土体物理力学参数。通过对岩样进行采集，进行室内天然、饱水状态下的抗压、抗剪试验，对其天然密度、饱和抗压强度以及抗剪强度指标进行分析。

（3）滑坡变形破坏特征。该滑坡在2014年8月发生滑动，阻碍滑坡前部县级公路的正常通行，此后每发生强降雨，坡面均发生局部掉块和滑动现象。经过调查和分析可知，当发生强降雨、坡脚开挖等情况时，极可能再次发生滑动。

（4）滑坡影响因素及变形破坏机制。该场区滑坡是由多种因素导致，例如地质构造、强降雨以及人类的工程活动等，根据调查可知，影响滑坡的主要因素为地质构造，其次为降雨与人类工程活动。滑坡地区的地形坡度较缓，第四系较薄，结构较为松散，为典型的外倾结构面，属软弱结构面。在发生强降雨以后，地下水量增大，水位线上升，动水压力增大，自重增大，同时岩层面在水体浸蚀下软化、泥化，岩层面抗剪强度持续降低使滑体逐渐失稳，进而造成滑坡极限平衡状态被破坏，发生沿岩层面的滑动破坏，从滑坡前缘临空面剪出。

4.3 滑坡稳定性分析和评价

（1）滑坡计算模型与工况。图1为滑坡计算模型，滑坡计算工况Ⅰ：天然状态（自重）；工况Ⅱ：饱和状态（自重+暴雨）。

图1 滑坡计算模型

（2）计算方法与参数选取。本次勘察工程滑坡稳定性计算公式如下：

其中：后缘裂缝静水压力V：

沿滑面扬压力U：

（3）滑坡稳定性计算的参数选取。根据工程类比法、室内试验结果、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）、滑坡稳定性反演分析。各岩土层参数取值如表1。

表1 岩土层物理力学参数取值表

（4）滑坡稳定性计算与结果评述。经稳定计算可知，该滑坡在天然工况下基本稳定、自重+暴雨工况下处于欠稳定状态。

（5）滑坡推力计算与结果评述。该滑坡危害对象主要为县级公路，为较重要交通设施，防治工程等级应为二级，滑坡推力计算结果见表2。

（6）滑坡发展变化趋势及危害性预测。通过以上计算分析可知，该滑坡天然状态下基本稳定，只存在局部掉块现象，但在暴雨等极端条件下，滑坡极有可能发生滑动。滑坡位于柏杨村县级公路旁，坡脚为县级公路，滑坡发生将直接阻断柏杨村县级公路的通行，可能对来往车辆及行人造成安全事故。

表2 稳定性计算评价及推力计算

4.4 高陡岩质边坡地质灾害防治方案分析

在进行该高陡岩质边坡地质灾害防治方案的选择时，应该遵循以防为主、及时治理的原则，确保方案的可行性、安全性和可靠性。结合各个方案的造价以及技术可行性，决定采用“削方放坡+坡面绿化”的方案进行该滑坡工程的治理。场地周边无建（构）筑物，具有放坡条件，且场地有公路直通现场，采用坡率法进行放坡处理，放坡采用分段分级自上而下放坡，每级分坡高度10m，上一级与下一级之间设置宽约2m的马道，施工完成后采用C25混凝土对马道进行封闭处理，削方放坡量约35550m3；为使治理工程与自然融合，施工完成后于植生槽内种植蔓藤植物，绿化坡面，植生槽设置于每级边坡底部，尺寸为0.5m×0.3m。

5 结束语

综上所述，滑坡等地质灾害的发生对人们的生命财产安全都具有较大的威胁，因此，在高陡岩质边坡地区，应该做好地质灾害的勘察设计，根据相关标准和要求，在结合工程的实际情况的基础上，对各种参数进行计算，从而选择合理的高陡岩质边坡地质灾害防治方案，确保人们的生命财产安全。

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