某一级公路边坡稳定性分析评价及治理方案研究

邓 绍 玉

(浙江树人大学城建学院，浙江 杭州 310015)

1 工程概况

该边坡工程场址位于遂昌县王村口北约2 km处，边坡坡脚为某一级公路。遂昌县受海洋季风影响，多年平均降雨量为1 562.7 mm，年平均气温16.7 ℃。

该边坡原地形为低山丘陵，最高点标高396 m，山坡坡度为35°～67°。路基右边边坡设计按一级边坡放坡，坡率为1∶0.3～1∶0.5。一级边坡局部未挖成，边坡现状如图1所示。从开挖坡脚来看，斜坡坡脚已部分开挖，由于开挖未对边坡上部结构充分了解，边坡上部残坡积层及全强风化层较厚，原设计坡率过陡。其次，由于开挖前边坡植被遭到破坏，土体松散，坡面自然径流条件改变，增大了水向坡体的渗入量，也是将造成边坡失稳的潜在因素。

2 边坡工程地质评价及稳定性分析

2.1 边坡工程地质评价

根据地表及钻探施工所见[1，2]，岩土体主要岩性为含粘土碎石、凝灰岩等。岩土体稍湿，上、中部以土夹石状为主，干钻进尺较快，说明土体较松散；下部以块碎状、块状为主，强风化凝灰岩干钻已很难钻进，需送水。凝灰岩地层属较易风化地层，全风化层主要成分为粉质粘土、粉土，风化后渗水性好，受水浸润易散，其抗风化、软化能力差，抗形变能力低弱。岩土体力学性质测试结果表明：土体抗剪强度低，当边坡坡度较大，存在软弱面并水饱和时，容易失稳。

2.2 边坡活动机理分析

边坡坡度较大，一般35°～67°，出露地面的大部分岩土体结构较松散，与斜坡交角较大，风化岩石力学性能差，抗剪强度低。人类的工程活动和斜坡上垦植，改变浅部土体的自然结构，地质环境遭到一定程度破坏，加大了大气降水的渗入量，使岩土体过饱和，摩擦力、内聚力降低。坡脚被开挖成较陡坡率，原始边坡应力失去平衡，在重力作用下，如该边坡不及时进行防护，在内在条件与外界条件均具备的时候，该边坡如不按照合理坡率开挖，并采取有效防护措施，边坡可能产生较大规模的滑塌。

2.3 边坡稳定性分析

2.3.1边坡现状

边坡开挖后，上部坡积层未发生过坍塌。现一级边坡坡率约1∶0.3～1∶0.5,现边坡整体稳定性较好。

2.3.2边坡土层的影响因素

1)岩土层性质：边坡区发育岩石风化强烈，坡积层、全～强风化凝灰岩较厚。张性节理发育，利于地下水的入渗，不利于边坡稳定。

2)水文地质条件：场区内地下水较贫乏，主要受大气降水影响补给，有强降水时，可形成坡面流，对坡面及坡脚冲刷。坡体上部面积较大，上覆土层易于地下水入渗，地表水下渗使土体抗剪强度降低。

3)人类活动：该边坡为人工边坡，原开挖坡率过陡。

2.3.3边坡稳定性计算参数的确定

表1 岩(土)抗剪强度设计参数表

2.3.4边坡稳定性计算

根据现场调查和勘探资料分析，选择如图2所示两个横剖面为边坡稳定性计算的代表性剖面，横断面的长度根据潜在滑体的范围确定。由于塌滑多发生在坡积层含粘性土碎石中，滑面多接近于强风化层面，因此，稳定分析中，滑动面按强风化面来进行稳定计算。

1)1—1(K50+243.5)横断面稳定性计算。

边坡现状稳定性计算破裂面最小角度为36.4°，破裂面最大角度为60°。计算结果总下滑力2 977.305 kN/m，总的抗滑力2 691.45 kN/m，滑动安全系数ks=0.904<1.0，边坡处于不稳定状态。

2)2—2(K50+175)横断面稳定性计算破坏面最小角度为35°，破坏面最大角度为60°，计算结果总下滑力2 962.697 kN/m，总的抗滑力2 840.688 kN/m，滑动安全系数ks=0.959<1.0，边坡处于不稳定状态。

3 边坡治理对策

3.1 边坡治理对策

根据边坡稳定性计算的结果，该边坡处于不稳定状态，若不进行治理，可能会引起滑塌甚至进一步发展。因此应及时进行治理。

由于边坡稳定性较差，应适当放缓边坡。该边坡后缘高度大，若坡率过缓，则边坡高度大，开挖量大，甚至可能会引发别的工程地质问题，亦不利于环境保护。根据边坡场地条件及现状，可按1∶1.00进行削坡。

3.2 边坡治理方案分析

根据削坡后稳定性计算结果，按1∶1.00削坡后，边坡滑动安全系数1.0

地表水下渗和坡面流影响土体性质，增加下滑力，降低边坡稳定性，因此应在边坡坡顶设置截水沟，尽量减少降雨的影响。由于该边坡后缘山体高度较大，应合理设置截水沟的位置与规模。

4 结论与建议

1)通过勘查查明了边坡岩土体的分布及参数，分析了边坡可能发生塌滑的因素，计算了边坡的稳定性，提供了防治措施，可作为边坡治理的地质依据。

2)根据边坡破坏的性质及范围，该边坡可能发生的破坏为发生在坡积层含粘性土碎石中的小型浅层塌滑。发生主要原因是人工开挖后坡率较陡，降雨下渗和坡面流的影响。

3)对边坡上部残坡积层实施减重卸截，建议按1∶1.0或1∶1.25进行放坡，并及时做好坡面防护，坡顶设截水沟，减少地表水入渗。由于边坡的稳定性较低，因此应在坡脚设挡墙进行支护。

4)施工时应严格按设计方案要求进行施工，同时，注意边坡的变形情况，有异常情况时及时进行反馈处理。