李龙
广东省佛山地质局 广东佛山 528000
摘 要：本文结合工程地质、水文地质情况，采用定性分析和赤平投影分析法（半定量）来评价佛山市高明区某省道公路边坡的稳定性，并提出防治建议，为该边坡的有效治理提供参考。
关键词：边坡；稳定性；定性定性；赤平投影分析法；佛山市高明区
引 言
佛山市高明区某省道公路边坡位于佛山市高明区更合镇新圩，坡脚为省道S272肇珠线，该处边坡因公路建设需要而开挖，开挖边坡局部高陡，基岩裸露，坡脚紧靠公路，每遇强降雨时常有掉块或崩塌发生，崩落堆积体造成道路通行受阻及坡脚排水沟堵塞，边坡变形导致前缘挡土墙发生鼓胀、破裂等现象，所幸未造成人员伤亡。以该边坡为研究对象，对其稳定性影响因素及成因进行阐述，最终得到该边坡的稳定性结论并提出防治建议。
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图1 公路边坡崩塌特征，镜向NW 图2 公路边坡崩塌落石堆积于省道处，镜向NE
一、工程地质条件
边坡岩土体主要由第四纪残坡积土层（Qedl）和南华纪大绀山组（Nh1d）组成，共分为3层。基岩按照风化程度强弱，可分为强、中风化两个岩带。
（1）残坡积土：广泛分布于勘查区所处山坡表层，呈黄褐色，成分主要为粉质粘土，为片状长石石英砂岩、云母石英片岩等风化残积而成。人工边坡坡顶残坡积层厚度0.5~1.0m，人工边坡之上自然山坡的残坡积层厚度为0.5~2.0m。残坡积土层结构松散，其物理力学性质较差，遇水易软化崩解，为坡体的最不利土层，对坡体稳定性影响最大，但其总体厚度较小，能酝酿的地质灾害体规模有限。
（2）强风化基岩：大部隐伏于第四纪残坡积之下，局部出露于开挖边坡坡面及坡顶排水沟附近开挖面，揭露厚度16.80~22.20m。岩性主要为土黄色、灰黑色片状长石石英砂岩及红褐色云母石英片岩，局部夹石英脉。岩体完整程度属破碎-较破碎，岩石坚硬程度为软岩，划分岩体质量等级属Ⅴ类。坡体强风化基岩节理裂隙较发育，且存在一组顺向节理结构面，工程力学性质较差，已发崩塌受节理结构面控制。因此该层岩土体亦对边坡稳定性影响较大。
（3）中风化基岩：广泛分布于勘查区，隐伏于强风化岩之下，地表未见出露，该层揭露厚度30.00~36.60m。岩性为灰黑色、红褐色片状长石石英砂岩及红褐色云母石英片岩，岩芯整体呈短柱状，局部碎块石状，基岩节理裂隙发育，岩体完整程度属较完整-较破碎，岩石坚硬程度为较软岩-软岩，划分岩体质量等级属Ⅳ-Ⅴ类。岩石物理力学性质较差，受结构面的影响，不利于边坡稳定。
二、水文地质条件
边坡所处场地为低缓丘陵区，地表水系不发育，坡体地下水位较稳定，埋深较大。根据场区地下水赋存条件及含水岩组特征，可将区内地下水划分为层状岩类基岩裂隙水两大类。
松散岩类孔隙水分布在第四纪残积层的颗粒孔隙之中，一般为潜水及包气带水，其连通性较好，含水层分布于坡顶和高陡的斜坡处，地下水补给及径流畅通，地下水迅速向坡脚渗流，不利于地下水的赋存，水量贫乏。
层状岩类基岩裂隙水，含水介质岩性为南华纪大绀山组片状长石石英砂岩、云母石英片岩，赋存于强、中风化岩的节理裂隙之中。分布不均匀，以潜水为主，局部具承压性质。地下水主要接受大气降雨补给，由于地形高差达，地下水径流通畅。地下水动态受降雨影响大，不稳定，基岩裂隙一般，水量贫乏至中等。
三、边坡稳定性影响因素
该边坡现状已发崩塌地质灾害3处，为小型—中型崩塌。综合分析边坡的地质环境条件因素，对其稳定性相关的主要影响因素分析如下：
3.1 边坡的形态特征
边坡坡脚长约165m，总体坡向约170°，边坡坡顶高程26.13~37.31m，坡脚高程14.73~16.01m，人工边坡高9.95~20.22m，坡度约38~50°，局部陡立约60°，坡面凹凸不平，局部见危岩体，且由于流水冲蚀作用，坡面发育多条冲沟。边坡开挖后由于卸荷及自重作用下可能会造成表层岩土体出现向坡外的位移变形，加之长期雨水作用，坡面时常出现小崩落，形成临空面，并且坡面没有及时防护，无法及时控制变形的发展，对边坡的稳定性亦为不利。
3.2 岩土体特征
构成坡体的岩土体主要为强风化基岩，坡顶及边坡局部坡面为残坡积土覆盖，残坡积土具有遇水易软化、崩解等特点，但残坡积土厚度较薄（厚0.5~1m），发生浅层坡面滑坡可能性较小。对边坡稳定性影响最大的为强风化基岩，其节理交错发育，其中主要节理结构面有3组（产状分别为138°∠65°、240°∠50°和255°∠70°），上述节理裂隙之间相互组合可能构成较不稳定楔形体在节理裂隙分割下产生倾倒弯曲破坏，此外边坡局部坡面存在顺向节理，可能出现岩体崩塌。但岩体节理裂隙闭合，结构面粗糙，结合一般，发生整体失稳的可能性小。
3.3 气象和水文地质条件
区内强降雨时间较长，夏季节多台风暴雨，连续降雨期间给地下水提供了丰富的补给来源。造成地下水的动态变化较大，主要表现为旱季丘顶无水（埋深较大），潜水面位于坡脚附近，雨季潜水面则明显抬升。潜水面的抬升将明显改变边坡土体的应力状态。地下水位线以下土体的孔隙水压力增加，从而降低其有效应力，而地下水位线以上的土体则不受水的影响。随着有效应力的减小，一方面因作用于潜在破坏面上的法向应力降低而导致其抗剪强度降低，另一方面也会使土体本身的强度降低。此外，雨季期间降水入渗量增加，地下水径流增强，土体残留结构面中的细小颗粒流失量加大，从而降低土体抗剪强度，诱发边坡失稳。
3.4 人类工程活动
由于早期公路建设的需要，对边坡坡脚及坡面进行了开挖，破坏了山体的自然环境，加大了山体坡度，此外开挖坡体扰动了其岩土层，降低了岩土层的工程力学性质，故人为活动因素均对该边坡的稳定性产生了不利的影响。
根据上述分析，边坡坡度较陡、岩土层较厚、遇水易软化崩解以及基岩节理裂隙较发育，为边坡稳定性的主要不利因素，而强降雨及人类活动是其主要激发因素。
四、边坡稳定性评价
4.1 定性评价
该人工开挖岩质边坡坡度较陡，最大可达约60°，坡面形态不平整，强烈的人类活动较严重地改变了坡体的微地貌，破坏了坡体自然平衡稳定状态。坡体物质主要为强风化基岩，坡顶由残坡积土覆盖。鉴于残坡积土、强风化基岩遇水易软化及崩解、以及基岩节理裂隙较发育等特点，边坡较易发生失稳。
场区属亚热带气候区，降雨频繁且降雨量较大，在长时间强降雨的作用下，亦对边坡稳定性造成不利影响。该边坡现状崩塌地质灾害3处，发生崩塌后的边坡地形坡度仍十分陡峭，且存在危岩体，亦较易进一步引发崩塌等。
4.2 赤平投影分析法
根据上述分析结果，采用赤平投影分析法对该边坡按照其坡形、坡向、节理裂隙分布等特征对拟治理边坡进行半定量评价，坡体与裂隙特征见表1，其破坏模式主要为强风化的岩石崩塌破坏，稳定性评价如下：
表1 边坡坡体与裂隙特征统计表
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图3 边坡坡体节理面②、⑤作用赤平投影结果 图4 路边坡坡体节理面⑤、⑥作用赤平投影结果
五、结束语
从上述结果可知，该边坡处于较不稳定状态，边坡节理裂隙发育，且存在至少一组较陡的顺向或反向结构面，当遇到长期暴雨和地震等不利情况时，边坡处于不稳定状态，尤其是坡体陡峭部位（坡体前缘临空面、存在顺向节理部位等）易发生崩塌。建议对该边进行治理，推荐采用削坡减载+锚杆格构+挡土墙+挂网喷砼+截排水系统的综合治理方案，治理施工过程中应注重信息化施工，动态作业，根据施工地质勘查情况对相关地质条件和参数进行补充和修正，以保证工程安全，对不可避免的破坏应在工程完工后及时恢复。
参考文献
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