某土质边坡崩塌隐患的普遍性特征及问题思考

胡海超

（中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710054）

1 工程概况

某土质边坡崩塌位于凤翔县某镇居民房后高陡边坡段，边坡由村民建房开挖形成，边坡长300m，呈二级台阶式分布。一级边坡高度为10.0～20.0m，坡度陡近直立，坡脚段窑洞密布，为居民居住密集区，窑洞多为“窑上窑”结构（见图1）。目前，垮塌段边坡主要位于一级边坡段，垮塌段长约120m，高15～20m（见图2）。边坡主要由黄土组成，黄土垂直节理发育，裂隙贯通形成黄土“分离体”（见图3）。

图1 边坡概貌

图2 房屋开裂

图3 崩塌分离体

2 地层岩性及岩土工程性质

2.1 地形及地貌

该边坡坡顶地形平坦为耕地，坡脚地带为居民区，二级边坡高6.0～10.0m。地貌单元属千河一级阶地与二级阶地过渡地带。

2.2 区域地质构造

凤翔县的大地构造部位地处中朝准地台陕甘宁台坳的南缘，南邻秦岭褶皱系的北秦岭加里东褶皱带及六盘山断陷，具体属渭河断陷盆地西端的次一级构造单元宝鸡隆起中。区内北部山地属陕甘宁褶断束的凤翔—永寿褶断带；南部处于黄土高原与渭河地堑之间的过渡地带，属汾渭断凹，整体以上升为主，总体表现为一向北倾斜的单斜构造。其间，发育有两条规模较大的活动性断裂；一为固关—虢镇断裂；二为岐山一垭柏断裂。

2.3 地层

根据已有资料和勘探结果，灾害点场地地层主要野外特征如下。①层黄土状土（Q4al+pl）：黄褐色，可见蜗牛壳碎片，土质均匀，可塑状态，具湿陷性，主要分布在居民居住区。②层黄土（Q3eol）：黄褐色，可见虫孔，垂直节理发育，具有多量钙质结核，土质较均匀，夹有古土壤层，可塑状态，层厚15.0～15.4m。③层黄土（Q2eol）：黄褐色，具有针状孔隙，土质均匀，具钙质结核，夹有多层古土壤层，硬塑状态。另外，该层未穿透。

2.4 岩土抗剪强度指标

根据土工室内试验，土的抗剪强度指标结果如表1、表2所示。

表1 抗剪强度指标统计表（地层②）

表2 抗剪强度指标统计表（地层③）

3 边坡稳定性特征分析

3.1 破坏方式及主要影响因素

此灾害体主要表现形式为崩塌，当崩塌规模逐步扩大时可诱发边坡整体失稳。

（1）边坡岩土体特征是形成崩塌的内因。边坡地层主要由黄土组成，在岩性方面黄土质地松散且垂直节理发育，很容易在临空面附近形成裂隙。

（2）人类工程活动是灾害体形成的外因。人类工程活动主要表现为在黄土崖壁上挖掘窑洞及在坡顶地段沿边坡四周建房，改变了原有土体应力的平衡条件，破坏了边坡的稳定性。

（3）强降雨是引发灾害的主要因素之一。地质灾害主要发生在雨季，与降雨呈明显的正相关关系。强降雨后大量的雨水渗入土体内部，降水增大岩土体重量并形成孔隙水压力，降低岩土体强度，从而引发崩塌的发生。

综上所述，边坡灾害多数发生在具体多种因素结合的地方，如边坡陡立、居民聚集区、强降雨等多种条件下，因此避免人为破坏是防止此类事件的关键因素。

3.2 稳定性评价及发展趋势

稳定性评价按最不利原则，采用Bishop圆弧滑动法计算边坡稳定安全系数。在室内常规试验的基础上，考虑黄土垂直节理发育特征，对试验结果进行适当折减。根据有关规范结合现场实际情况，确定各土层的计算参数如表3所示。

表3 稳定性计算参数

按《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2002）规定，验算边坡稳定性时，地震烈度按7度考虑，采用圆弧滑动法计算边坡稳定安全系数不小于1.25，同时考虑坡脚下窑洞对坡体的影响。暴雨状态下边坡土体饱和厚度按3.0m考虑。结合现场实际情况，边坡在天然状态下处于基本稳定状态，在雨季降雨期间，边坡地层受降雨影响，含水量增大至土体饱和，边坡出现崩塌。

从对灾害体稳定性分析结果来看，边坡体受雨水侵蚀，裂缝贯通延伸，久之就会沿着已有的缝隙产生崩塌，其产生的破坏力大且速度快，往往使人猝不及防，而坡下居民房屋密布，因此成灾率较高。

4 治理措施

边坡主要由黄土组成，垂直节理发育，裂隙贯通形成黄土“分离体”。随着降雨及其他外营力的影响，边坡崩塌规模势不断扩大，窑洞变形、坍塌加剧，极易造成边坡整体失稳。因治理资金有限，针对该边坡主要采取的工程措施是分级刷坡、护面墙及生物治理措施等成本较低的治理方法。主要是以消除崩塌及边坡失稳隐患为主，且坡顶放坡场地足够；如遇无放坡条件的边坡，应考虑采用重力式挡墙及土钉墙等综合治理措施。具体治理措施如下：

（1）鉴于边坡较高，考虑经济性采用分级刷坡方案，在621.50m标高和628.0m标高处分别设置宽1.5m和3.0m的平台，两平台后侧按1∶0.5坡比进行刷坡，在坡脚设置护面墙；完善截排水系统，在坡顶设置截水沟，在坡脚设置排水沟；对坡下窑洞进行回填封堵；同时，对边坡修整后进行绿化。

（2）为保证施工安全，应加强坡面变形、裂缝的监测特别是雨季的变形监测。监测以日常巡查为主，每天不少于2次，遇异常情况及时上报且及时撤离人员。

5 结束语

目前，边坡失稳垮塌造成的人员伤亡及财产损失的情况时有发生，包括降雨及冻融引起边坡失稳，以及人工开挖坡脚造成的边坡垮塌。归根到底，与人们对地质灾害的认识不够有关，以至于将居民点等构筑物建在有地质灾害隐患的地方。为此，政府部门应对已有地质灾害隐患的边坡展开全面排查，加强监测，建立起有效的群防群测预警系统；对新建项目应增加灾害评估审查及行之有效的指导方法。通过多项措施，将灾害隐患杜绝在前期规划中，以减少类似工程地质灾害的发生。