惠东县吉隆镇瑶布村磨坑村民自留山体边坡地质灾害治理施工图设计

蔡耿彪

广东省有色金属地质局九三五队 广东 惠州 516001

1 工程概况

惠东县吉隆镇瑶布村磨坑村民自留山体边坡位于广东省惠州市惠东县吉隆镇瑶布村文明五路与育才路交汇处，由于早期矿山开采导致该处山体形成环绕形状的高陡边坡，岩体裸露，存在崩塌、滑坡地质灾害隐患，坡体经过长期的风化、雨水冲刷等因素影响，已造成2处微型崩塌，暂未造成人员伤亡及较大的财产损失。据调查，磨坑村民自留山体边坡主要威胁对象有坡脚文明五路自编12～20号9栋5～12层民宅，和育才路自编 28～48号21栋5～12层民宅，建筑面积约8583m2，综合评价勘察区受地质灾害威胁总人数约 328人，潜在经济损失约 4900万元。

本次治理范围内2级边坡，其中临近民宅边坡区域（第一级边坡），边坡长约418m，为人工开挖岩土质混合边坡，坡向240°～310°，坡高16～25m，坡度65°～80°，局部可见临空面。后山边坡区域（第二级边坡）边坡长约312m，为岩土质混合边坡，坡向290°，坡高26～51.20m，坡度60°～75°。坡面岩土体裸露，可见雨水冲刷痕迹。坡脚为原采石平台。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013)，边坡破坏结果严重，边坡安全等级为一级。为减灾、防灾，保护人民生命财产安全，拟对该滑坡地质灾害（隐患）点进行工程治理。

治理区的若遇强降雨，滑坡形成的后壁高陡，侧壁由于雨水冲刷，易形成沟槽，雨水入渗后使岩土体抗剪强度降低，从而形成滑移面，可能出现边坡失稳，造成二次滑坡。预测该边坡主要的失稳形式是土质牵引式滑坡。地质灾害防治等级为I级，边坡安全等级为一级，为中型地质灾害治理工程[1]。

2 工程地质条件

根据《惠东县吉隆镇瑶布村磨坑村民自留山体地质灾害治理工程勘查报告》及野外工程地质调查，场地内揭露的岩土层按其成因分类自上而下主要有：①第四系残积层（Q4el）、②燕山期花岗岩（R5 3）；各岩土层按其成因分类、物质成份分述如下（前面数字为层序号）：

（1）第四系残积层（Q4el）

①砂质粘性土：红褐色；黄褐色；硬塑；为下伏基岩残积层，捻面较光滑，无光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应，遇水易软化、崩解。本次勘察共有 7 个孔揭露本层，其中：层厚 1.00～9.00m，平均厚度 5.64m；顶板标高48.77～99.60m，平均顶板标高 73.60m。

（2）燕山期花岗岩（R5 3）

②-1 全风化花岗岩：褐黄色，组织结构基本破坏，结构、构造层理失辨，矿物全部变成次生矿物，性状基本与土相似，岩体疏松易碎，干时手可捏碎，浸水时可迅速软化或崩解。层厚 1.00～10.00m，平均厚度 5.63m；顶板标高47.27～93.86m，平均顶板标高 53.08m。

②-2 强风化花岗岩：褐黄色，组织结构已大部分破坏，矿物成分已显著变化，风化成次生矿物，风化裂隙很发育，局部见中风化岩碎块，干时手可折断，浸水时可迅速软化或崩解，层厚0.50～14.00m，平均厚度 5.61m；顶板标高11.10～86.86m，平均顶板标高47.44m。

②-3 中风化花岗岩：浅灰白、浅灰色，原岩结构部分风化，岩芯多呈短柱状，局部呈块状，岩体完整性较好，节理裂隙发育，锤击声较脆，岩质较硬，岩芯采取率约80%，揭露层厚5.00～35.80m，平均揭露厚度13.63m；顶板标高 10.10～73.86m，平均顶板标高 39.59m。岩土体具体参数如表1。

表1 岩土体具体参数表

3 水文地质条件

本项目地貌单元属残丘，地下水埋藏较深，本次勘察钻探仅23个钻孔揭露地下水，在第一级边坡区地下水埋深8.00～21.00m，标高为-4.92～18.28m；第二边坡区地下水埋深为 17.00～～26.50m，标高为40.46～73.60m。根据岩组特征及地下水赋存条件，地下水可划分为孔隙水及基岩裂隙水两种类型。孔隙水主要赋存于第四系砂质黏性土及全风化花岗岩中，由于砂质黏性土层结构较致密、孔隙小、厚度不大，富水性和透水性差，地下水受大气降水、地表水及地下水体的垂向、横向渗透补给为主，属上层滞水。其补给来源主要为雨水入渗，自上至下产生渗流。基岩裂隙水主要赋存于风化岩体中。埋深较大，含水岩组富水性较贫、透水性较差，补给来源有限，沿边坡临空面及深部排泄，旱季基岩裂隙水富水性较差，但雨季基岩裂隙水富水性较好[2]。

4 边坡稳定性评价与计算

根据现场调查，勘察区内 2 处崩塌点均位于后山边坡区域（第二级边坡），属新崩塌，该段边坡长约312m，为人工开挖岩土混合边坡，坡向290°，坡高 26～57m，坡度60°～75°。坡面岩土体裸露，可见雨水冲刷痕迹。坡脚为原采石平台。其北部崩塌点定为 BT1，中部崩塌点定为BT2，根据钻探揭露，滑塌体主要由第四系残积层及全风化花岗岩组成。崩塌主要表现为陡坡表层岩土体崩落、掉块，发生在残积层和全风化岩中，崩塌体呈松散状堆积于坡脚，崩塌坡面较新鲜，可见干枯的植物树干。BT1 所在坡高约 18m，坡度65°～70°。坡面为自然山体。上部由残积土及全风化花岗岩组成，高约2m，宽约3m，厚1～2m，堆积坡度40°，后壁较陡，方量约12m3，属微型崩塌体，坡面有雨水冲刷的痕迹，后壁较陡，平面形态呈半圆形，坡体上部由花岗岩残积土组成，下部由全～强风化花岗岩构成。根据地质环境条件和现场调查，勘查区内潜在地质灾害类型主要为滑坡及崩塌。目前区内由于人工无序开挖形成陡坡。区内不良地质作用以潜在崩塌、滑坡为主，其形成主要是因为构成边坡的岩土体工程地质条件较差，水理性能差；此外人工边坡开挖过高过陡，且未采取相应措施进行处理也不利于边坡的稳定。因此这些边坡在自重或降雨等不利条件作用下，容易出现失稳现象[3]。

5 边坡设计方案

5.1 设计原则

本工程以“确保安全、经济、实用”为原则进行设计。施工时设置边坡变形监测系统，根据施工情况随时反馈信息，根据实际情况对本设计做修改和补充。

1、安全原则：边坡设计必须保证边坡本体及坡顶、坡脚建（构）筑物的安全，并满足规范规定的使用年限的要求。

2、经济原则：在安全的前提下，尽量减少工程造价，避免投资的浪费。

3、施工具有可行性：边坡设计方案必须结合周边环境情况、工程地质条件及变电站建筑物布置情况进行设计，保证边坡施工具有可行性，能够确保合理施工工期。

4、提倡“环境岩土”的理念，贯彻文明施工的原则，减少对周边环境的污染，在施工在破坏的区域工程完成后应尽量恢复，各区域边坡坡面完成后及时防护与绿化。

5、贯彻“动态化设计、信息化施工”的原则，通过采取多项监测措施及施工期间的跟踪调查，来提供准确的施工信息，及时根据现场情况核对设计方案，确保设计、施工的安全。

5.2 边坡工程安全等级

调查区内的人工边坡主要由残积层砂质粘性土、全风化花岗岩构成，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2012），由残积层、全风化岩构成的边坡为土质边坡，即勘查区边坡总体为土质边坡。勘查区内边坡安全等级为一级。地质灾害防治等级为I级，为中型地质灾害治理工程，设计使用年限为50年。

5.3 边坡治理设计方案

1）边坡坡面清除松散堆积物、危险岩土体（孤石）及松散土体，对边坡按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2012）表 14.2.1、表 14.2.2 边坡坡率允许值进行修整，修整坡率不小于 1:0.5，局部地段为 1:1.5。

2）新建坡顶截水沟及坡底排水沟、平台排水沟，加强边坡排水，减少冲刷。

3）挂网植草，新建坡脚毛石挡土墙[4]。

4）本边坡采用动态信息化设计，施工期间如实际地质情况与地质资料不同时要及时通知设计人员进行复核，根据现状坡面的修整情况及时调整设计。列举1-1、2-2、11-11剖面设计图如下：

图1 1-1 剖面设计图

图2 2-2剖面设计图

图3 11-11剖面设计图

边坡稳定性分析与计算表明：边坡支护后设计工况一（天然）稳定性系数Fs=1.491，校核工况二（暴雨）稳定性系数Fs=1.251，均为稳定状态。说明本设计方案可达到支护的要求。

5.4 边坡监测及信息法施工

本边坡监测工作的主要任务是变形监测、施工安全监测和治理效果检查监测。边坡监测需由具备监测资质的专业监测单位完成，并提交详细的监测方案，监测项目与监测点布置需达到掌握边坡变形现状与变化趋势的精度要求。

施工期间的监测方案：在坡顶后缘沿边坡走向每 30m设一监测点，测量精度满足三等精度要求，监测点要求与坡体牢固连接，不可因风、雨或人为影响移动。监测内容：①坡面变形监测；②边坡后缘裂缝观察与测量；③边坡地表人工巡视。

监测点布置：

①坡面变形监测：沿边坡顶部每隔 30m 布置水平位移及沉降监测点，共计 5 个监测点详见图4监测点平面布置图；

图4 监测点平面布置图

②边坡后缘裂缝观察与测量：沿治理边坡坡顶，自顶边线至向外延伸 30m 范围的全部地带；

③边坡地表人工巡视：边坡坡面、坡顶自顶边线至向外延伸 30m 范围的全部地带[5]。

施工过程中若发现所揭露的实际地层出入较大，或有其它可能危及支护结构和建筑设施的情况，应及时通知相关人员采取有效的处理措施；设计人员可根据信息资料的不断完善进行动态设计，调整施工图；保证设计和施工人员的有效沟通，达到安全、经济和谐统一。

6 结论

对于存在足够场地及空间位置的情况下，对于已发生的崩塌边坡可采用进行分级放坡并采用截水、排水沟及新建坡脚挡土墙的支护型式。此支护型式安全、经济、实用，可作为未来相似工况和地质环境的边坡的处理方式，也起到实例参考作用。