摘要：根据东莞虎门某边坡所处的地质环境条件和已发地质灾害特征，分析了影响该边坡稳定性的主要因素和边坡失稳机制，并通过计算表明该边坡处于欠稳定－基本稳定状态，安全储备不满足规范要求，需进行加固治理。文章最后根据地质灾害的成因提出了有针对性的防治方案。
关键词：边坡；地质灾害；稳定性；防治方案
1工程概况
该边坡位于东莞虎门镇口社区第一工业区内，为早期兴建厂房形成的人工边坡，目前属于不稳定边坡，为虎门镇主要地质灾害隐患点（编号为DG402）之一。
该边坡总长度约230m，平面近似弧形，坡高10～35m，坡向西北～北，坡度一般在40～50°，坡顶自然坡度约25°。边坡开挖后未进行必要的的护坡处理，造成边坡出现多处崩塌等地质灾害，目前虽然没有造成人员伤亡，但在大雨或暴雨期间时常发现掉土、石现象，直接影响坡脚楼房及厂房共10多栋建筑、居民及厂内职工约200多人。如果任其发展，边坡一旦出现较大规模失稳，则将对坡脚的楼房、厂房及人民生命财产构成严重威胁。因此，研究该边坡地质灾害的成因、边坡稳定性以及防治方案有着重要的实际意义。
2边坡工程地质条件
2.1岩土分层及其特征
构成坡体的岩土层主要包括残积层和下古生界两部分，另坡脚处局部分布有薄层人工填土（图1），主要岩土层的特征如下：
（1—1’剖面） （2—2’剖面）
图1边坡工程地质剖面示意图
1）残积层（Qel）：土性为砂质粘性土，为片麻岩风化残积形成，呈褐红色、浅黄色，硬塑，稍湿，土质不均匀，含较多石英颗粒，遇水易崩解。该层广泛分布于边坡表层，厚度为3.60～4.50m。
2）下古生界基岩（PZ1）：在钻孔控制深度范围内，按岩石的风化程度可划分为全风化、强风化和中风化三个风化岩层，各岩层的分布及特征描述如下：
（1）全风化片麻岩：呈褐红色、褐黄色，间夹浅灰白色，呈坚硬土状，原岩结构尚可辨认，遇水易软化、崩解。局部分布，4.20～4.50m。
（2）强风化片麻岩上段：呈灰白色、褐红色、褐黄色，岩芯呈半岩半土状及土夹岩块状，手可折断，裂隙很发育，原岩结构清新，遇水易软化、崩解。分布广泛，厚度为5.10～19.30m。
（3）强风化片麻岩下段：呈灰白色、褐黄色，岩芯呈块状击及土夹岩块状，手难折断，裂隙很发育，原岩结构清新，锤击易散，遇水易软化、崩解。分布广泛，厚度5.50～14.40m。
（4）中风化片麻岩：呈灰白色、褐黄色，岩芯呈短柱状及碎块状，片麻状构造，裂隙较发育，击声较脆，岩质较硬。埋深较大，一般在25m以上。
2.2水文地质条件
2.2.1地下水类型及其补径排条件
坡体中的地下水按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两类。松散岩类孔隙的含水层为残积砂质粘性土，属潜水型孔隙水，富水性贫乏。其补给来源主要为大气降水，由于地形起伏较大且地势较高，故其排泄条件良好，主要向坡脚渗透，补给区接近排泄区，循环途径短，属浅循环地下水。
基岩裂隙水的含水地层为片麻岩风化带，含裂隙孔隙水，浅部总体上属潜水，深部可能有承压性，富水性属贫乏～中等。该类地下水的透水性和富水性取决于裂隙、孔隙发育程度，富水性不均匀，具有明显的区段性，总体上富水性贫乏。补给来源主要为大气降水补给，并向附近沟谷等低洼地段排泄，径流途径和循环途径均较短。
2.2.2地下水位及其动态变化
根据调查和勘探时水位观测结果，旱季期间稳定地下水位在坡脚以下约3m，但雨季期间坡面渗水严重，表明该边坡地下水动态变化较大。结合区域水文地质资料进行分析，该边坡地下水位动态变化一般为2～10m。虽然旱季水位在坡脚之下，但因该地区雨季长、雨量充沛，雨季在连续暴雨期间地下水位将明显上升。
2.2.3地层的透水性分类
根据渗透试验结果，构成坡体的砂质粘性土层、全风化片麻岩透水性弱，属弱透水层；强风化片麻岩和中风化片麻岩属中等透水层。
3地质灾害类型及特征
现场调查发现，该边坡已发地质灾害类型为崩塌，共有4处主要崩塌点（BT1～BT4），其基本特征如下：
（1）BT1位于勘查边坡西侧，平面近似弧形，后壁较陡直，后壁不新鲜，见有少量水流冲刷痕迹，局部夹有杂草，未见新近产生的拉张裂缝。崩塌体主要为强风化岩，体积约60m3，属小型崩塌。
（2）BT2也位于边坡西侧，与BT1相邻，平面近似弧形，后壁较陡直，后壁不新鲜，见有少量水流冲刷痕迹，未见新近产生的拉张裂缝。崩塌体主要为强风化岩，体积约75m3，属小型崩塌。
（3）BT3也位于勘查边坡西侧，接近BT2，平面近似弧形，后壁较陡直，后壁不新鲜，见有少量水流冲刷痕迹，未见新近产生的拉张裂缝。崩塌体主要为强风化岩，体积约45m3，属小型崩塌。
（4）BT4位于勘查边坡东侧，平面近似矩形，后壁较陡、较新鲜，崩塌形成时间不长，见有少量水流冲刷小沟，未见新近产生的拉张裂缝。崩塌体呈松散状堆积于坡脚，崩塌物主要为全风化岩，体积约25m3，属小型崩塌。
4边坡稳定性影响因素及失稳机制
4.1边坡稳定性的主要影响因素
根据该边坡所处的地质环境条件，与边坡地质灾害密切相关的因素有如下几个：
1）地形因素：人工边坡坡度为40～50°，坡高达35m，此为地质灾害形成的有利地形条件。
2）气象因素：该区域降雨时间较长，春夏季节多台风暴雨，连续降雨期间有利于地表水的入渗。
3）坡体岩土性质：构成坡体的岩土层为残积砂质粘性土、全～强风化片麻岩，自然条件下其力学性质较好，且非膨胀岩土，但有遇水软化崩解的特点，水理性能差，雨季期间坡体将出现重度增大、抗剪强度降低现象，不利于坡体的稳定。
4）水文地质条件：根据勘查结果，该边坡地下水位埋深较大，旱季稳定水位在坡脚以下3m左右，但雨季期间坡面渗水严重，在雨后的仅一周时间内坡脚一带一直有地下水渗出，由此表明边坡的地下水动态变化较大，连续雨季期间的动水压力对边坡稳定性很不利。
4.2边坡失稳的形成机制
根据上述崩塌形成的主要影响因素，综合分析认为该边坡处崩塌的形成机制如下：
本区雨季长、降雨量大，洪暴期间或连续降雨期间大气降雨丰沛，给地下水入渗补给提供丰富的补给来源。但是由于边坡较陡，故地下水的循环途径短，入渗区接近排泄区，即坡面雨水入渗后快速在坡脚一带排泄，浸润线逐渐下移，当降雨时间较长时，浸润线甚至可以达到稳定地下水位，从而导致边坡岩土体接近饱和状态，大大渐低了坡体的力学性质，动水压力也明显增大。
该边坡坡度较陡，需要坡体岩土层有较好的力学性能才能保持稳定，但坡体岩土层较松软，且水理性能也较差，洪暴期间或连续降雨期间岩土层重度增大、抗剪强度明显降低，而较陡的坡形也决定浸润区地下水向坡脚径流排泄的强度较大，即地下水渗透压力较大，多种不利因素造成边坡岩土体在软弱结构面或裂隙较发育的地段出现破裂，当坡体前缘岩土体的重力在坡面方向上的分力大于这些软弱结构面或裂隙面上的抗剪强度及抗拉强度组合时，岩土体便会沿这些部位连成的破裂面上产生滑移或崩落，有次地质灾害便以形成。
5边坡稳定性评价
该边坡是由坡残积土和全－强风化片麻岩构成，属土体与Ⅳ类岩体构成的组合型边坡，考虑到潜在滑动面尚不清晰，因此通过刚体极限平衡法中的简化Bishop法来随机搜索最危险滑动面，以次确定边坡的稳定性。
边坡在非雨季和连续暴雨状态下其荷载组合不同，此处计算时只考虑不利工况，即极端暴雨条件，考虑地震力的作用，水位取最不利状况，即边坡体全充水条件下。水位以下采用浮重度和饱和抗剪强度指标。有关岩土层的计算参数见表1。
表1边坡岩土体主要物理力学指标
计算时选择图1中的1-1’和2-2’剖面作为计算剖面。计算结果表明，在不利工矿条件下，1-1’和2-2’剖面的稳定系数分别为1.135和1.012，属于欠稳定～基本稳定状态，坡安全储备明显不足，潜在引发较大规模滑坡等地质灾害的可能，因此需确实做好防灾、减灾工作。
6地质灾害防治方案
根据该边坡地质灾害的形成机制，有关防治方案的可考虑以下几种：
1、对边坡两侧坡高较低段，可采用局部削坡，消除部分松散体和易塌滑的岩土体，然后用“截排水+挡土墙”措施拦截坡面水下渗到边坡内部，并在坡下建设挡土墙，起到加固及拦挡局部松散土体坠落，保护破体的稳定；
2、对边坡中部较陡、较高地段应进行分级放坡，同时采用“锚杆+格构梁+截排水”进行处理；
3、截、排水措施的布置原则，一方面截断坡顶上方的雨水径流，减少雨水下渗和冲刷坡面，另一方面疏导坡面上的降水，使其尽快入沟排出，防止渗入边坡内部，若使用重力式挡土墙应在挡土墙内部设置排水孔；
4、为保持生态平衡，美观边坡，应在坡面种植草皮或矮小灌木，保护坡面。
7结语
该边坡作为东莞虎门镇主要地质灾害隐患点之一，从人工边坡形成以来断续出现不同程度的失稳现象，其失稳的内因主要是构成坡体的岩土层较松软、且水理性能较差，诱发因素主要是大气强降雨条件下边坡地下水动态变化较大，而人为破坏自然斜坡的平衡状态之后没有即使进行防护则是主要的外因。定量计算表明，该边坡在不利工矿条件下是处于欠稳定～基本稳定状态，安全储备明显不足，潜在引发较大规模滑坡等地质灾害的可能，因此应该即使进行加固治理，以确保坡脚人民的生命财产安全。根据边坡地灾灾害的成因，有关防治措施应分段选择，坡高较大、较不稳定的可采用强支挡措施，放之则可进行削坡减载和坡面防护。由于地下水动态变化是该边坡失稳的诱发因素，因此应切实做好截、排水工作。
参考文献
1GB50021–2001岩土工程勘察规范
2GB50330–2002建筑边坡工程技术规范
3DZ/T0218–2006滑坡防治工程勘查规范
