大连市某中学搬迁项目东南部边坡稳定性分析

(辽宁师范大学地理科学学院 辽宁 大连 116029)

一、引言

随着社会和经济的进步，工程活动中也出现了越来越多的边坡工程问题。最近几十年，各国环境保护意识都在增强，人类已经逐渐的理解：边坡诞生既是边坡本身历史的发展，也与人类的生产生活紧密相连。人类在进行生产建设的同时，也一定要考虑到边坡的环境效应[1]。

早在1776年，法国工程师库伦就提出了计算挡土墙压力的方法。瑞典学者费兰纽斯于1936年分析得出边坡的稳定性计算方法，即瑞典圆弧法[2]。1973年Janbu提出了“通用条分法”，该法通过假定土条侧向力的作用点来求解安全系数[3]。卢玉林推导了渗流条件下土质边坡稳定安全系数简化Bishop数值解[5]。

随着土力学不断地发展，我国许多学者也对极限平衡法进行了深刻的研究，同时，也提出了有关的修正方法。从大体上来看，研究成果主要可以分成两个方面：第一，重点的探索了最危险圆弧位置的规律，采用数表制作、曲线秒回等方法减少计算量；第二，对基本假定进行补充和修改，提出更具有适用性更加符合实际的任意滑裂面的计算方法。

边坡稳定性问题作为岩土工程中重要的一部分，其评价结果与边坡工程息息相关[6]。因此，本文拟以大连市某中学搬迁建设项目东南部边坡为研究背景，采用定性分析法和圆弧滑动简化Bishop法对边坡进行稳定性计算与分析。

二、边坡稳定性计算与分析

(一)边坡稳定性定性分析

根据边坡的岩性、坡高、结构面之间组合的关系以及坡向与岩层倾向的关系，将边坡划分成AB、BC、CD段，对各边坡岩体分段进行分析评价其稳定性及支护建议。

AB、BC、CD段皆是由人工切割山体形成的土质、岩质组合永久性边坡，坡体走向趋于东西向，平面呈一字型。坡顶临近无其它建(构)筑物，人类活动一般。都为基本稳定结构，主要破坏形式为上部粘土含碎石土滑塌和存在J1、J2、和J3节理的切割下(J1、J2节理为侧边界，J3节理为后缘边界)岩体将以楔形体的形式崩塌，可能是由于辉绿岩长期裸露风化掏蚀而产生局部坍塌。建议采用桩板墙、抗滑桩联合支护体系，并做好坡体排水设施。

(二)边坡稳定性定量分析

采用理正岩土计算软件依据剖面地质条件和圆弧滑动法进行计算，根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)得到：AB段坡体边坡稳定性系数Fs=1.08，安全等级为二级，坡体上覆盖层已发生阶梯式滑塌，目前边坡处于基本稳定状态，在雨水作用下，粘土含碎石易沿基岩表面产生滑动；BC段坡体边坡稳定性系数Fs=2.53，安全等级为二级，在地震工况下Fs≥Fsa，属稳定状态；CD段坡体边坡稳定性系数Fs=1.31，安全等级为一级，在地震工况下Fs≥Fsa，属稳定状态。其计算结果见表1：

表1 各段边坡稳定性计算结果分析

三、地质评价与建议

(一)地质评价

根据现场勘察及野外地质调查，现状条件下场地不受岩溶、泥石流、采空区、地面沉降、地震液化等不良地质作用的影响，由于工程建设需要，开挖山体所形成的土质、岩质边坡，可能引发上部第四纪土坍塌及危岩崩塌等不良地质作用。无其它不良地质作用，山体不存在整体失稳的可能。

(二)建议

边坡治理以防治为原则，考虑治理后达到有效保护该边坡上、下建筑、设施安全为宗旨。建议采用桩板墙、抗滑桩、挡土墙+柔性网联合支护体系。在边坡上下部设截水沟和排水沟，积极引导山洪流向，严禁对边坡产生破坏，在边坡顶部设置防护栏，防止顶部异物滚落。边坡治理施工时合理安排施工顺序，采取安全的施工方法，避免因施工诱发的灾害的发生。边坡治理完成后坡上不允许建新的建筑物或其它堆载，增加坡上荷。