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[摘要]由于花岗岩残积土和风化岩具有遇水软化崩解的特性，在降雨条件下，较高的挖方边坡可能失稳。以惠州某区为例，针对拟建项目大规模挖方可能引起的滑坡进行分析，提出了防护措施，以减轻对项目建设的危害。
[关键字]挖方边坡 地质灾害 防治
[中图分类号] U416.1+4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-246-2
0引言
隨着城市建设的发展及对居住环境的要求提升，在山区进行的房地产开发项目日渐增多，如在半山开发高层建筑以达到“靠山望海”的效果，随之带来的是大规模的人工挖、填方工程，对原地形条件改造较大，而在花岗岩地区，由于花岗岩残积土和风化岩具有遇水软化崩解的特性，在降雨条件下，岩土体遇水浸泡冲刷，抗剪强度降低，大范围挖方形成的边坡如果没有有效的加固，可能诱发滑坡。
1研究区地质环境条件
现以惠州某区为例探讨花岗岩地区挖方边坡的防护。研究区位于惠州市惠东县巽寮湾，地处亚热带海洋性季风气候区，年均降雨量2300.0mm，雨量充沛，台风暴雨频繁，地貌为丘陵地貌，区内山体自然坡度一般在25°左右，局部大于45°，最大高差约230米，山体大部被树林、杂草覆盖。
区内浅部主要为第四系残积土层，下部岩石为燕山期黑云母花岗岩，在研究区内发现有三组岩石节理裂隙，产状分别为235°∠54°、303°∠60°及67°∠26°，裂隙为0.5m/条～2m/条。残积土、全、强风化花岗岩中混夹大量花岗岩球状风化物“孤石”，孤石直径小者30～50cm，大者可达7～10m。
区内断裂构造条件简单，评估区为低震级地震多发区，地震基本烈度为Ⅵ度，区域地壳活动性较弱。
场地基岩裂隙水分布于花岗岩风化壳裂隙带中。区内花岗岩表层风化裂隙较发育，下部基岩裂隙较不发育，属于弱富水层。由于场地丘陵地貌区地形较高，区内地下水埋藏较深，富水性弱，未见地下水出露点。该区在广东省崩塌、滑坡、泥石流灾害危险等级图中处于中度危险区[1]。
某建设项目拟在研究区建设9栋33～46层住宅楼，根据规划设计，场地平整后，削坡会形成3～26m的永久性边坡，另外，小区配套设施道路的施工，亦形成高达12.00m的边坡，大规模的挖方工程破坏了斜坡的自然稳定性，容易导致滑坡地质灾害的产生。
2挖方边坡稳定性分析
根据勘察资料、地质野外调查及边坡高度、坡度，假设边坡开挖边坡角度为70°，采用圆弧滑动法中较成熟的简化Bishop法，计算出边坡的最不利滑动面的滑动安全系数的大小来判别边坡的稳定性及发育程度，同时考虑到边坡开挖后，连续的裂隙面和潜在滑动面在强暴雨条件下会降低岩土体接触面的内聚力，故用0.6系数来折减暴雨条件下的C、Φ值。计算结果显示，仅有削坡高度小于3.00m的9#楼稳定性系数为1.452，其余8栋楼挖方边坡的稳定性系数均小于1.00，其中削坡高度达到26m的3#楼挖方边坡稳定性系数只有0.355，大部分属于不稳定边坡，又由于挖方边坡距拟建建筑比较近，且该场地岩土层为花岗岩及其风化层，具有遇水软化、崩解等的特点。挖方边坡在施工震动、暴雨等条件下诱发滑坡的可能性将变大，应采取相应的工程措施予以治理，同时应加强监测措施。
3挖方边坡的防护
由于研究区面积较大，地表遍布花岗岩“孤石”，拟建建筑物分散在山区各处，互相间以道路相连，在设计防护方案时对建筑挖方边坡与路堑挖方边坡先应根据每栋拟建建筑物周围的地层情况进行有针对性的设计。在挖方边坡设计时可采用有限单元法根据边坡应力场△σ1量值增减变化划分开挖松弛区边界[2]。
对于工程建设拟进行削坡的位置削坡前应进行适当的工程措施处理，清除表层孤石，对于较大的孤石可先爆破再清除。
由于开挖后边坡岩性为残积土及全风化、强风化花岗岩等风化带，而且地表及风化带中有大量微风化花岗岩孤石，全风化岩呈坚硬土状，粘性差，遇水易崩解，边坡开挖引起的应力状态的改变将导致边坡局部应力集中，超出土体自身强度，如果采用从上至下全断面开挖后再支挡、加固的施工方法，必然会导致边坡在开挖过程中或开挖后加固工程还未来得及施工就已经失稳，因此开挖时应采用分级开挖，分级加固的施工方法[3]。
对高挖方边坡坡体的防护可使用锚杆框架梁防护形式，它具有节省工程材料，工程造价低、边坡绿化效果好、可随机补强、随机优化的特点，满足了信息化动态设计的要求。[4]
锚杆采用全长粘结性锚杆，锚杆长度根据边坡稳定性计算分析确定，计算时锚杆有效锚固端长度不宜小于2.0m。分级开挖完成并人工修坡后，先施工该级边坡的锚杆，再进行框架梁的施工，框架梁单元形状一般采用矩形，将锚杆通过锁紧装置与框架梁钢筋焊接在一起，然后施工钢筋砼内框架及边部框架，待框架梁强度达到要求后，再开挖下一级边坡，如此往复。同时在框架梁内可固定土工格室[5]，并在格室内填土，挂网喷播植草，可以达到护坡绿化的目的，减缓雨水对坡体的冲刷及对花岗岩风化层的破坏性侵蚀。
开挖至最下一级坡时，可采用抗滑桩类结构支挡坡体。而设埋入式抗滑桩（桩前仍保留部分岩土体）比悬臂式抗滑桩的桩身内力更为合理，可以缩短锚固段长度，坡面防护圬工量通常可以减少并且适合采取有利于环境保护的绿色护坡措施，因此在最下一级坡体开挖范围内原始坡率较缓的情况下，建议采用埋入式抗滑桩结构支挡坡体[6]。
对高边坡的挖方工程尽量避开雨季进行施工，在边坡开挖与支护的过程中应及时做好边坡排水系统，边坡排水主要包括地表排水和边坡内部排水，[7]地表排水主要包括沿坡顶及分级平台修筑截水沟，坡脚修筑排水沟，坡面上修筑横向和纵向排水沟，截水沟及坡面排水沟水流汇至坡脚排水沟，排水沟采用砂浆片石修建；边坡内部排水则采用打泄水孔排水方式，可有效疏干边坡内积水。 在采取以上防治措施的同时，还应加强对边坡体的监测工作[8]，在工程建设过程中和建成后，应安排人员定期对边坡进行巡查，且雨季应提高巡查频率，对部分由于不具备放坡條件而形成的高陡边坡，应使用机测仪表进行长期监测，如采用GPS技术的一机多天线法[9]，以一台接收机连接多个天线，在边坡危险地段布设监测点，安装GPS天线，在可能发生滑坡的影响区域以外选择基准点，建立三角网构成监测网络，可实时动态采集数据，分析各监测点位移变形速率，以及时掌握边坡的稳定性情况，当位移变形速率超过预设的临界值时可作出预警，及时采取措施，消除安全隐患。
4结束语
在山区进行大规模挖方工程，对于山体的改造巨大，对原始地形与植被的破坏也相当严重，由于地形所限，局部无放坡空间就会形成高挖方边坡，对坡下的建筑与人员危害较大，应该在施工之前进行专项勘察，获取准确的岩土体参数及地层情况，因地制宜选择设计方案，在施工时根据开挖情况及时调整方案，优化支护结构，并根据对边坡体的变形监测情况控制施工进度，开挖后及时支护并做好临时排水系统，形成动态化的防护系统，这样才能在满足防护要求的前提下，制定出经济合理的防护方案，以取得较好的防护效果。
参考文献
[1]余承君，刘希林.广东省崩塌、滑坡及泥石流灾害危险性评价与分析[J].热带地理，2012，32（4）：344-351.
[2]王浩.一种确定挖方边坡开挖松弛区的数值分析方法[J].石河子大学学报（自然科学版），2011，29（5）：623-628.
[3]黄正昌，谢卓宏.高挖方边坡防护工程的设计与施工[J].南方金属，2005，（10）：57-58.
[4]苏忆.锚杆框架梁在挖方高边坡防护中的应用[J].铁道建筑，2012，（9）：104-106.
[5]曾晓辉.土工格室在挖方边坡中的应用[J].山西建筑，2011，37（9）：87-88.
[6]肖世国，周德培，宋从军.岩石高边坡工程中埋入式抗滑桩的应用[J].岩土工程学报，2003，25（5）：638-641.
[7]韩斌，仪海豹，郑禄璟等.低强度易风化破碎露天边坡综合加固与排水技术[J].金属矿山，2013，（3）：14-17.
[8]佘小年.崩塌、滑坡地质灾害监测现状综述[J].铁道工程学报，2007，（5）：6-11.
[9]唐杰军，汪亦显.GPS在山区滑坡变形监测中的应用[J].防灾减灾工程学报，2009，29（1）：98-102.
[关键字]挖方边坡 地质灾害 防治
[中图分类号] U416.1+4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-246-2
0引言
隨着城市建设的发展及对居住环境的要求提升，在山区进行的房地产开发项目日渐增多，如在半山开发高层建筑以达到“靠山望海”的效果，随之带来的是大规模的人工挖、填方工程，对原地形条件改造较大，而在花岗岩地区，由于花岗岩残积土和风化岩具有遇水软化崩解的特性，在降雨条件下，岩土体遇水浸泡冲刷，抗剪强度降低，大范围挖方形成的边坡如果没有有效的加固，可能诱发滑坡。
1研究区地质环境条件
现以惠州某区为例探讨花岗岩地区挖方边坡的防护。研究区位于惠州市惠东县巽寮湾，地处亚热带海洋性季风气候区，年均降雨量2300.0mm，雨量充沛，台风暴雨频繁，地貌为丘陵地貌，区内山体自然坡度一般在25°左右，局部大于45°，最大高差约230米，山体大部被树林、杂草覆盖。
区内浅部主要为第四系残积土层，下部岩石为燕山期黑云母花岗岩，在研究区内发现有三组岩石节理裂隙，产状分别为235°∠54°、303°∠60°及67°∠26°，裂隙为0.5m/条～2m/条。残积土、全、强风化花岗岩中混夹大量花岗岩球状风化物“孤石”，孤石直径小者30～50cm，大者可达7～10m。
区内断裂构造条件简单，评估区为低震级地震多发区，地震基本烈度为Ⅵ度，区域地壳活动性较弱。
场地基岩裂隙水分布于花岗岩风化壳裂隙带中。区内花岗岩表层风化裂隙较发育，下部基岩裂隙较不发育，属于弱富水层。由于场地丘陵地貌区地形较高，区内地下水埋藏较深，富水性弱，未见地下水出露点。该区在广东省崩塌、滑坡、泥石流灾害危险等级图中处于中度危险区[1]。
某建设项目拟在研究区建设9栋33～46层住宅楼，根据规划设计，场地平整后，削坡会形成3～26m的永久性边坡，另外，小区配套设施道路的施工，亦形成高达12.00m的边坡，大规模的挖方工程破坏了斜坡的自然稳定性，容易导致滑坡地质灾害的产生。
2挖方边坡稳定性分析
根据勘察资料、地质野外调查及边坡高度、坡度，假设边坡开挖边坡角度为70°，采用圆弧滑动法中较成熟的简化Bishop法，计算出边坡的最不利滑动面的滑动安全系数的大小来判别边坡的稳定性及发育程度，同时考虑到边坡开挖后，连续的裂隙面和潜在滑动面在强暴雨条件下会降低岩土体接触面的内聚力，故用0.6系数来折减暴雨条件下的C、Φ值。计算结果显示，仅有削坡高度小于3.00m的9#楼稳定性系数为1.452，其余8栋楼挖方边坡的稳定性系数均小于1.00，其中削坡高度达到26m的3#楼挖方边坡稳定性系数只有0.355，大部分属于不稳定边坡，又由于挖方边坡距拟建建筑比较近，且该场地岩土层为花岗岩及其风化层，具有遇水软化、崩解等的特点。挖方边坡在施工震动、暴雨等条件下诱发滑坡的可能性将变大，应采取相应的工程措施予以治理，同时应加强监测措施。
3挖方边坡的防护
由于研究区面积较大，地表遍布花岗岩“孤石”，拟建建筑物分散在山区各处，互相间以道路相连，在设计防护方案时对建筑挖方边坡与路堑挖方边坡先应根据每栋拟建建筑物周围的地层情况进行有针对性的设计。在挖方边坡设计时可采用有限单元法根据边坡应力场△σ1量值增减变化划分开挖松弛区边界[2]。
对于工程建设拟进行削坡的位置削坡前应进行适当的工程措施处理，清除表层孤石，对于较大的孤石可先爆破再清除。
由于开挖后边坡岩性为残积土及全风化、强风化花岗岩等风化带，而且地表及风化带中有大量微风化花岗岩孤石，全风化岩呈坚硬土状，粘性差，遇水易崩解，边坡开挖引起的应力状态的改变将导致边坡局部应力集中，超出土体自身强度，如果采用从上至下全断面开挖后再支挡、加固的施工方法，必然会导致边坡在开挖过程中或开挖后加固工程还未来得及施工就已经失稳，因此开挖时应采用分级开挖，分级加固的施工方法[3]。
对高挖方边坡坡体的防护可使用锚杆框架梁防护形式，它具有节省工程材料，工程造价低、边坡绿化效果好、可随机补强、随机优化的特点，满足了信息化动态设计的要求。[4]
锚杆采用全长粘结性锚杆，锚杆长度根据边坡稳定性计算分析确定，计算时锚杆有效锚固端长度不宜小于2.0m。分级开挖完成并人工修坡后，先施工该级边坡的锚杆，再进行框架梁的施工，框架梁单元形状一般采用矩形，将锚杆通过锁紧装置与框架梁钢筋焊接在一起，然后施工钢筋砼内框架及边部框架，待框架梁强度达到要求后，再开挖下一级边坡，如此往复。同时在框架梁内可固定土工格室[5]，并在格室内填土，挂网喷播植草，可以达到护坡绿化的目的，减缓雨水对坡体的冲刷及对花岗岩风化层的破坏性侵蚀。
开挖至最下一级坡时，可采用抗滑桩类结构支挡坡体。而设埋入式抗滑桩（桩前仍保留部分岩土体）比悬臂式抗滑桩的桩身内力更为合理，可以缩短锚固段长度，坡面防护圬工量通常可以减少并且适合采取有利于环境保护的绿色护坡措施，因此在最下一级坡体开挖范围内原始坡率较缓的情况下，建议采用埋入式抗滑桩结构支挡坡体[6]。
对高边坡的挖方工程尽量避开雨季进行施工，在边坡开挖与支护的过程中应及时做好边坡排水系统，边坡排水主要包括地表排水和边坡内部排水，[7]地表排水主要包括沿坡顶及分级平台修筑截水沟，坡脚修筑排水沟，坡面上修筑横向和纵向排水沟，截水沟及坡面排水沟水流汇至坡脚排水沟，排水沟采用砂浆片石修建；边坡内部排水则采用打泄水孔排水方式，可有效疏干边坡内积水。 在采取以上防治措施的同时，还应加强对边坡体的监测工作[8]，在工程建设过程中和建成后，应安排人员定期对边坡进行巡查，且雨季应提高巡查频率，对部分由于不具备放坡條件而形成的高陡边坡，应使用机测仪表进行长期监测，如采用GPS技术的一机多天线法[9]，以一台接收机连接多个天线，在边坡危险地段布设监测点，安装GPS天线，在可能发生滑坡的影响区域以外选择基准点，建立三角网构成监测网络，可实时动态采集数据，分析各监测点位移变形速率，以及时掌握边坡的稳定性情况，当位移变形速率超过预设的临界值时可作出预警，及时采取措施，消除安全隐患。
4结束语
在山区进行大规模挖方工程，对于山体的改造巨大，对原始地形与植被的破坏也相当严重，由于地形所限，局部无放坡空间就会形成高挖方边坡，对坡下的建筑与人员危害较大，应该在施工之前进行专项勘察，获取准确的岩土体参数及地层情况，因地制宜选择设计方案，在施工时根据开挖情况及时调整方案，优化支护结构，并根据对边坡体的变形监测情况控制施工进度，开挖后及时支护并做好临时排水系统，形成动态化的防护系统，这样才能在满足防护要求的前提下，制定出经济合理的防护方案，以取得较好的防护效果。
参考文献
[1]余承君，刘希林.广东省崩塌、滑坡及泥石流灾害危险性评价与分析[J].热带地理，2012，32（4）：344-351.
[2]王浩.一种确定挖方边坡开挖松弛区的数值分析方法[J].石河子大学学报（自然科学版），2011，29（5）：623-628.
[3]黄正昌，谢卓宏.高挖方边坡防护工程的设计与施工[J].南方金属，2005，（10）：57-58.
[4]苏忆.锚杆框架梁在挖方高边坡防护中的应用[J].铁道建筑，2012，（9）：104-106.
[5]曾晓辉.土工格室在挖方边坡中的应用[J].山西建筑，2011，37（9）：87-88.
[6]肖世国，周德培，宋从军.岩石高边坡工程中埋入式抗滑桩的应用[J].岩土工程学报，2003，25（5）：638-641.
[7]韩斌，仪海豹，郑禄璟等.低强度易风化破碎露天边坡综合加固与排水技术[J].金属矿山，2013，（3）：14-17.
[8]佘小年.崩塌、滑坡地质灾害监测现状综述[J].铁道工程学报，2007，（5）：6-11.
[9]唐杰军，汪亦显.GPS在山区滑坡变形监测中的应用[J].防灾减灾工程学报，2009，29（1）：98-102.