边坡失稳实例及处理措施

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边坡失稳实例及处理措施

内容摘要：边坡失稳实例及处理措施

1 工程简介和事故后果
清河农场在天津郊区，汉沽与塘沽之间，位于天津但归北京管辖。农场南北约10km,东西约7.5km，主要作物有棉花、水稻、玉米等，农场内还建有零星鱼塘。农场建有较为完善的供排水体系，上水渠为农田和鱼塘提供生产用水，排水渠用来排除暴雨造成的内涝。各渠道相互交叉，密布整个农场，主要渠道还配备泵站由于强制供水和排涝，有效维护场区水环境安全。于家岭扬水站是清河农场排水体系中一座重要建筑物。
2010年8月21日凌晨，于家岭扬水站进水池东坡，有39米浆砌石护坡发生滑坡，事故发生未造成人员伤亡和其他财产损失。滑坡地段比较稳定，未对周边建筑物构成威胁，滑塌物也未对扬水站运行造成影响。

边坡垮塌后情况
2 事故发生后边坡情况概述
（1）根据滑坡的地表情况，从下挫的高度，滑坡下口离坡脚的距离，隆起等，初步判断滑坡是浅层局部的，边坡失稳滑动的形式为浅层滑动，滑动的危害程度为危害性轻微的局部滑动。
（2）滑裂面呈圆弧状向河道凸出。
（3）滑坡面上有渗透水，土体含水量大。根据坡面土样实测含水量高达28.9%，饱和度达95.5%。
3工程区域地质条件概述
工程区为近代沉积，属海积冲积平原，区内地势平坦。在勘探深度20.0m范围内，工程区地层分部较为稳定，除表层为人工填土层（mlQ）外，揭露地层均为第四系全新统（Q₄）地层。
据岩性特征、沉积环境、生成时代，自上而下可划分为人工填土层（mlQ）、第四系全新统第Ⅰ陆相层（alQ₄³）、第四系全新统第Ⅰ海相层（mQ₄²）和第四系全新统第Ⅱ陆相层（alQ₄¹）等四大层。
工程区内地下水为孔隙潜水，地下水埋深为1.60～2.60m，高程为0.66～-0.36m，主要由大气降水和河渠内水补给，以蒸发形式排泄，地下水位随季节变化。
4事故原因分析
（1）稳定复核
土坡稳定计算方法：由于对土体抗剪强度计算方法的不同分为总应力法和有效应力法。计算简图如下：

1）总应力法
施工期抗滑稳定安全系数可按下式计算

水位降落期抗滑稳定安全系数可按下式计算

2）有效应力法
稳定渗流期抗滑稳定安全系数可按下式计算：

式中
b——条块宽度（m）；
W——条块重力, W= W₁+ W₂+

W₁——在坡外水位以上的条块重力(KN);
W₂——在坡外水位以下的条块重力(KN);
Z——坡外水位高出条块底面中点的距离（m）；

——稳定渗流期土层的孔隙压力(KPa);

——水位降落前土层的孔隙压力(KPa);

——条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角（度）

——水的重度(KN/m³);

——土的抗剪强度指标。
边坡稳定计算成果表

工作状态	计算方法	抗滑稳定安全系数k
施工期	总应力法	1.08	1.05
水位降落期	总应力法	1.22	1.15
稳定渗流期	有效应力法	1.16	1.15

由上表可看出原设计边坡为1：1.5可满足抗滑稳定要求。
（2）事故原因分析
通过对边坡修建运行情况了解，结合边坡现状分析认为本次事故发生的主要原因是渗流。
滑坡东侧20m养鱼池水渗流及近期多场降雨，使得边坡土体浸水饱和，土体饱和后，抗剪强度降低，滑动体自重增加，相应的下滑力增大。渗流产生的渗透力，进一步增加了滑动体的滑动力。综上所述，在渗流作用下边坡滑动体重量增加，抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致滑坡产生的重要原因。另外，原坡面弧型向河道凸出，不利于边坡稳定，是本次滑坡的不利因素。
5除险加固措施
为消除险情，恢复边坡。针对边坡失稳的成因，除险加固措施如下：
（1）挖除滑动体，将滑坡上部未滑动的坡肩削坡至稳定的坡度，填筑恢复边坡，坡面采用砌石护坡。将坡比由原来的1:1.5放缓至1：2；坡面防护增设排水措施，排除土体渗水；填筑选用内摩擦角较大的土体换填。
（2）桩式防护。可采用木桩、钢筋混凝土桩、钢桩等，加固边坡，增加边坡抗滑稳定性，维护边坡稳定。
6总结
通过本工程实例，作者认为，本次滑坡主要是由于土体含水增加使土体抗剪强度降低，希望设计及施工人员在类似工程设计施工时注意排水措施，排除土体渗水，避免类似事故的发生。
参考文献：
[1] 董哲仁. 堤防除险加固实用技术. 中国水利水电出版社. 1998.
[2]. 华东水利学院主编. 水工设计手册.水利电力出版社.1984
[3].《堤防工程设计规范》GB50286-98.
[4].《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）；

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