陈裕明
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）来评价佛山市顺德区某山岗边坡的稳定性，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；定性分析；赤平投影分析法
引 言
佛山市顺德区某山岗边坡位于佛山市顺德区伦教街道，坡顶为一景区，坡脚为密集工厂、居民区及道路。山岗早期削坡建房，开挖形成人工岩质边坡，坡面陡峭，发育多处临空危岩，坡脚多处可见岩石掉块。坡顶景区有多处地面沉降、拉张裂缝等变形现象。山坡林木茂盛，多处树木歪斜，植被根系发育，易破坏岩体结构及应力分布，使山岗岩体发生崩塌，在强降雨等极端天气条件下，边坡极有可能再次发生崩裂和坠落，对坡脚居民、行人及坡顶坡脚建筑设施造成极大的威胁和破坏。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 边坡发育临空危岩体，镜像E 图2边坡崩塌落石堆积于房脚
一、工程地质
边坡岩土体主要由人工填土层（Qml）、第四纪残坡积层（Qedl）、白垩世百足山组（K1b）泥质粉砂岩等组成，共分为4层。基岩按照风化程度强弱，可分为强、中风化两个岩带。
（1）人工填土层（Qml）：广泛分布于勘查区坡顶表层及坡脚地带，呈土黄色、灰褐色，厚约0.4～2.4m，主要由碎石夹少量粘性土组成，局部夹有砼块，松散—稍压实，稍湿—干，表层局部夹有植物根系。
（2）残坡积土（Qedl）：广泛分布于勘查区山岗表层，或隐伏于第四系人工填土层之下，厚度较薄，主要为粉质粘土、粉土，呈灰白色、土黄色，厚约0.2～1.3m，可塑，黏性较差，透水性强，工程地质性质较差。残坡积土主要为泥质粉砂岩风化残积物，土质疏松，物理力学性质差，遇水易软化，粘聚力和抗剪强度显著降低，易失稳。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。
（3）强风化基岩：分布于整个勘查区内，地表仅出露于坡脚开挖地带，其余地方隐伏于残坡积土以下，岩性为泥质粉砂岩、泥岩，岩层厚度2.70～3.60m，岩芯多成碎块状—短柱状，局部夹较多中风化岩块，碎岩块敲击声亚、易击碎，遇水可软化，岩质极软，手可折断，节理裂隙发育，节理面多重填黑色铁锰质物质，节理面不光滑。岩层风化不均匀，局部夹中风化，岩体极破碎，属于极软岩，岩体基本质量等级属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。
（4）中风化岩：分布于整个勘查区内，地表仅出露于坡脚开挖地带，其余地方隐伏于残坡积土以下，岩性为泥质粉砂岩、泥岩，岩芯碎块状或短柱状，节理较发育，岩质极软，锤击易碎，手难折断，节理裂隙发育，岩芯破碎，质地较软，沿节理面铁锰质渲染，钻孔揭露厚度24.9～37.20m。岩体基本质量等级为V级。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残丘，四周为山前平原，总体上地势中间高四周低，地下水顺着地形流动，即主要由中间残丘地带流向四周山前平原地带进而排出勘查区外。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松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，其中基岩裂隙水包括“红层”基岩裂隙水。
松散岩类孔隙水，广泛分布于勘查区内第四系中，含水介质主要为人工填土和残坡积层局部粉质粘性土孔隙中，含水层分布连续性差，富水性贫乏。
“红层”基岩裂隙水，广泛分布于勘查区内白垩纪百足山组中，含水介质为泥质粉砂岩，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。
三、边坡稳定性影响因素
该边坡现状已发崩塌地质灾害1处，为微型崩塌。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
边坡为人工岩质边坡，长约135m，高度为8-14m，其中北侧35m的边坡倾向270°，坡度50~65°；南侧100m边坡倾向220°，坡度70~80°，边坡陡立，临空面、危岩体发育，边坡倾向210°～270°，西北段坡角65°，中段和西南段较陡，70°～80°，岩层产状272°～312°∠10°，从北至南倾向逐渐增大，边坡岩性为泥质粉砂岩，岩体从北至南为薄层—中厚层构造，呈中风化状。坡面凹凸不平，局部见危岩体。边坡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—中风化基岩，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0.2~1.3m），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—中风化基岩，其节理交错发育，其中主要节理结构面有2组（L1：208°～218°∠50°～60°，延伸长，面较平直，微张，顺坡向；L2：245°～270°∠70°～83°，局部近直立，面较平直，断续发育，局部铁质渲染，发育间距8～30cm），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
由于早期削坡建房，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80°，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—中风化基岩，坡顶由人工填土、残坡积土覆盖。鉴于人工填土、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。
勘查区属亚热带气候区，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1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—中风化的岩石崩塌破坏，稳定性评价如下：
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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
［1］广东省佛山地质局．佛山市城市地质调查报告（2010年度）佛山：广东省佛山地质局，2011．
［2］工程地质手册编委会．工程地质手册(第五版)［M］.北京：中国建筑工业出版社，2018.