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摘要：为了了解边坡的安全现状，对边坡处理提供理论支持。本文对广州市番禺区某边坡进行验算分析，结果表明该边坡处于不稳定状态，需要及时进行加固处理。
关键词：边坡；验算分析；安全系数
随着我国城市化进程的发展，城市规模不断扩大，很多地区的上坡和丘陵被削平、开挖。特别是在城乡结合地区，很多村为了最大限度的利用土地，形成了比较多的人工开挖形成的高危边坡，在这些边坡的周围又新建了很多建筑物。由于这些边坡的存在对周围的建筑和人员产生巨大的隐患，这就又必要对这些边坡进行验算分析，为隐患排除、边坡治理提供理论支持。
1.工程概况
某边坡位于广州市番禺区，由于位于两个村子的交接处，为了最大限度利用土地，不断开挖形成了高陡的边坡。边坡宽约150m，高度8~15m，倾向195°，坡度约为70°，坡面上长有植被。坡顶建有废弃的工厂，坡顶距离居民建筑物约10m。边坡崩塌会威胁坡顶及坡底的行人和建筑物，因此有必要对该边坡进行计算分析，验算其稳定性。
组成该边坡的岩土体主要有：表层土体为①人工填土，为多年前回填土，压实状，厚度不大；其下②坡积粉质黏土，可塑为主，含细砂或中砂，粘性较好，光泽差；其下③残积粉质黏土，为花岗岩风化残积土，硬塑为主，粘性较差，局部地段夹有土状全风化；④奥陶系全风化花岗岩，岩芯以坚硬土状为主，局部半岩半土状，手折易散，遇水易软化。
2.边坡稳定性计算方法
边坡稳定性计算目前多采用二维断面方法进行分析。主要分三类：第一类称为极限平衡法，它是把滑坡体视为刚体，滑动面因剪切破坏而形成，用块体在斜坡上的平衡原理确定稳定系数；第二类称为数值分析法，根据边坡体内的应力和位移分布确定边坡的稳定性；第三类称为概率分析法，用数理统计方法分析边坡稳定性。在工程中，应用最广泛是极限平衡法，这种方法根据滑动面形状的不同又分为直线法、圆弧法和折线法三种，其中圆弧法又分为瑞典条分法、简化的毕肖普法、公式计算法等。根据《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330-2013） 中规定：土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算，因此本文选用简化的毕肖普法，应用北京理正岩土软件对边坡进行稳定性验算分析。
3.边坡稳定性验算分析
3.1 荷载和计算工况
边坡在正常天气、连续降雨和地震力作用的状态下荷载组合不同，边坡的稳定性也不同，因此需区分不同的计算工况确定荷载组合。本次计算时选取如下两种的荷载组合：
（1）工况1：自重+地下水。该工况反应边坡在正常状态下的荷载组合，地下水位取勘查时测量到的钻孔静止水位。
（2）工况2：自重+暴雨+地下水。该工况反应边坡在偶遇高水位条件下的荷载，地下水位取偶遇高水位。
根据边坡周围的环境条件，上述两种工况条件下作用在边坡上的荷载及其取值说明如下：
（1）坡体自重：即边坡岩土体本身所受的重力；
（2）地下水产生的荷载：对于由残积土和强风化岩构成的边坡，地下水对土骨架的作用力表现为渗透压力和浮力，因此水位以上坡体重度取天然重度，不考虑水的作用，水位以下考虑地下水的渗透压力，坡体重度取浮重度。地下水所产生的荷载首先需确定地下水位，边坡稳定性分析中主要考虑两种地下水位，一种是勘察时测量到的钻孔静止稳定水位。另一种是不利工况条件下，即连续降雨期间的水位，此时的地下水位将比平水期边坡稳定渗流的水位要高，由于没有直接获得最高地下水位，因此计算时根据计算剖面所处的地质环境条件按经验确定，偶遇高水位取坡脚附近的水位接近坡面。
3.2 计算参数的选择
根据勘察报告的结果，考虑到表层的人工填土厚度不大，不考虑。因此，边坡计算的参数如表1
表1 土层参数表
3.2 稳定性分析
边坡主要分布为残积土和全风化花岗岩，岩土体完整性破坏严重，岩土体强度比较小，属于土质边坡。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）规范，采用圆弧滑动法对边坡稳定性进行分析计算。该边坡长150m，坡高15m，根据根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）的规定，边坡安全等级为二级，其稳定安全系数在一般工况下不应小于1.30。
选择边坡中具有代表性的剖面进行稳定性验算，分别计算在正常条件和暴雨条件下。采用理正5.5版边坡稳定性分析软件圆弧滑动法计算。对边坡进行计算，先通过软件自动搜索危险滑动面来确定边坡的最危险滑裂面，然后结合本工程实际情况并参考类似已发滑坡或崩塌的滑裂面，给定圆心、半径进一步搜索计算得出的最危险滑裂面和稳定系数
图1 正常条件下计算简图 图2 暴雨条件下计算简图
边坡验算结果如下表2：
表2 边界计算成果表
验算结果表明，该边坡稳定系数均小于1.30，边坡安全储备严重不足，需要尽快采用措施进行治理。
4.结语
通过对边坡的验算分析，计算边坡在正常条件下和暴雨条件下的稳定系数和剩余下滑力。计算表明，边坡存在比较大的安全隐患，需要尽快进行治理。
参考文献
[1]GB50330-2012，建筑边坡工程技术规范[S].
[2]王林飞等.基于北京理正岩土软件对边坡稳定性验算分析[J].价值工程，2014:140-141.
[3]陈飞等.用于ANSYS和FLAC3D软件求解边坡稳定安全系数的比较分析[J].水利与建筑工程学报,2010,8(1) :104-108.
[4]詹松等.广东高速路堑边坡失稳原因与防治分析[J].工程地质学报,2007, 14(2):343 -347.
[5]李娜等.理正岩土软件在广西某尾矿库边坡稳定性计算中的应用[J].现代矿业,2016, 11(11):196 -198.
论文作者:高会强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/8
标签：稳定性论文; 工况论文; 荷载论文; 水位论文; 岩土论文; 条件下论文; 地下水论文; 《基层建设》2019年第18期论文;