【摘 要】本文首先对边坡的概念进行简单的阐述，综合分析边坡治理的必要性、原则性以及边坡治理的意义，进而对边坡治理工程的地质勘察进行分析，最后结合实例探讨分析某边坡工程失稳事故的地质勘察。
【关键词】边坡治理；地质勘察；边坡失稳
我国各地的地质条件不一，地质环境也很复杂，多地的公路工程常会因多种因素的影响而造成滑坡、边坡失稳等现象，给国家和人民的生命财产带来严重损失，因此受到人们的关注。为了减少边坡失稳事故，就必须严抓边坡治理工程中的各个环节，并从地质勘察的工作中分析边坡工程的风险因素，从而更好的对边坡进行控制、管理和防治。对边坡工程进行地质勘察，首先可以查明边坡工程的地质条件，这对边坡的设计有一定的帮助，进而分析边坡工程可能产生的破坏模式，通过风险因素的分析制定相应的改进和防治措施。
1 边坡治理工程
1.1 边坡的概念
1.1.1 边坡的概念
边坡是由人工或自然形成的一种斜坡，也是地质工程中常见的一种工程形式。然而边坡常会因各种因素的影响而造成重大灾难事故，例如泥石流滑坡、工程坍塌、崩塌、剥落等事故，这些事故常会给人们造成巨大的生命财产损失，也会影响国家的基本秩序和稳定和谐。我国大部分的基础工程中都会涉及到边坡工程的问题，例如公路建设、水利建设、矿山建设等，只有正确认识了边坡问题，对边坡进行合理的设计和治理，才能有效的降低灾害的破坏力。
1.1.2 边坡的不稳定性因素分析
边坡不稳定性的影响因素表现为：（1）岩石的构造与结构，岩石的结构面存在大面积的胶结面、软弱面或破碎面，岩石节理裂隙的分布及发育程度、边坡的坡向坡角以及岩土界面的形态也会影响边坡的稳定性。（2）岩土的性质，岩土的性质主要指岩土的组成成分、强度、透水性、抗软化能力以及抗风化能力等。（3）水文地质条件，边坡的水文地质条件主要是指地下水的情况，如地下水的隐藏条件、地下水的动态变化等。（4）气候作用，气候的作用会对岩土的风化造成影响，从而引起风化后一系列的化学变化和机械变化，也可对地下水的动态变化产生一定的影响。（5）地震作用，地震的作用会对岩土的坡度产生影响，使岩土的下滑力增加、孔隙的水压力增加，从而造成岩土体的强度大大降低。（6）人为因素，边坡的稳定性还受到人类工程的影响，例如道路隧道、采矿等地下开挖工程，会破坏地表的结构，导致边坡失稳。随着开挖的深度逐渐增加，边坡的应力场会发生较大的变化，局部变形或地表移动的现象时有发生。而在进行边坡的防护时，若采取不当的削坡，则会使边坡软弱层变薄，抗滑力相应减小，从而造成边坡的失稳。
1.1.3 边坡失稳的分类
在研究边坡的稳定性时一般从两个方面进行分析，土质边坡失稳以及岩质边坡失稳。土质边坡有天然土坡和人工土坡两类，这类边坡发生失稳现象主要是因为剪力遭到破坏，外部影响因素多为地震、降雨以及人类活动等，失稳模式主要有：边坡土体沿土体内部发生圆弧型滑移和沿岩土界面或地面线发生折线型滑移。岩质边坡是在自然作用或人为作用的情况下使岩体形成的具有一定倾斜度的临空面，岩质边坡的失稳具有较大的危害性，对周边的建筑物以及人民可造成巨大的生命财产的损失，主要是因为应力场失衡导致边坡发生位移，内部影响因素为岩体自身的强度参数、边坡的结构特征等，外部影响因素除了地震、降雨以及人类活动外，还与温度变化、雨旱交替等因素有关。岩质边坡破坏模式主要有：滑移型和崩塌型。滑移型破坏特征为沿外倾结构面滑移或沿极软岩、强风化岩、碎裂结构或散体状岩体中最不利滑动面滑移。崩塌型破坏特征为沿陡倾、临空的结构面塌滑；由内、外结构不利组合切割，块体失稳倾倒；岩腔上岩体沿结构面剪切或坠落破坏；陡立边坡，因卸荷作用产生拉张裂缝导致岩体倾倒。
1.2 边坡治理
1.2.1 边坡治理的必要性
边坡治理主要是为了尽可能的规避灾害的发生，从而减少生命财产和经济的损失。在进行边坡治理时要从根本上解决边坡的各项风险因素，因此常以预防为主。若总是等到事故发生再进行治理和弥补，则不能达到防灾避灾的效果。在对预防的措施进行优化和改进时要充分考虑水的危害和人工加固的作用。
1.2.2 边坡治理的意义
我国大部分的基础设施建设都离不开边坡治理工程，随着西部大开发以及城镇化政策的不断推进，公路工程建设的需求越来越大。同时，随着自然破坏情况的加重，大部分的公路边坡均存在植被破坏和土壤裸露的现象，这种情况使边坡失稳事故的发生率更高，对人们的生命财产有着极大的隐患。加强公路边坡工程的治理可以促进公路工程的可持续发展，不仅可以减少事故的发生，还会增加公路的使用寿命，对经济的稳定发展有重大的贡献和意义。
2 边坡治理工程的地质勘察
边坡工程地质勘察的目的查明边坡的工程地质条件和水文地质条件，确定边坡的类型，分析边坡的破坏模式，对边坡进行稳定性评价，提出边坡支护的方案建议以及为边坡的设计提供合理的参数。
2.1 确定边坡的类型
边坡类型主要根据成分、工程类别、使用年限等进行分类。（1）按成因分析分为：1）人工边坡。2）自然边坡。（2）按工程类别分为：1）露天矿边坡。2）道路边坡。3）建筑边坡。4）水利边坡。（3）按使用年限分：1）临时性边坡。2）永久性边坡。（4）按边坡岩土构成分：1）土质边坡。2）岩土混合边坡。3）岩质边坡。（5）按边坡岩体结构分：1）类均质土结构边坡。2）层状结构边坡。3）碎裂状结构边坡。4）块状结构边坡。
2.1.1 按照边坡倾向与岩层面倾向进行分类
反向坡或顺向坡是因边坡倾向与岩层面倾向之间的关系而确定的两种边坡类型。反向坡是指岩层面的倾向方向与边坡倾向的方向相反，当岩层的倾角过陡时会引发倾倒破坏。顺向坡是指岩层面的倾向与边坡的倾向方向一致，影响这类边坡稳定性的因素为岩层倾角与边坡坡度之间的角度，当角度过大时，其稳定性较差，常会引发岩层面向临空方向的顺层滑动。切向坡也可称为斜向坡，即边坡走向与岩层走向斜交时的边坡，其稳定性受坡度的影响较大，可适当采取防护措施。 2.1.2 水平层状岩质边坡的分类
水平层状岩质边坡的岩层面倾角小于10o的一种边坡，其类型较为特殊。在实际工程的开挖过程中不会因开挖的朝向而发生严重的边坡失稳事故，其整体结构也较为稳定。
2.1.3 依据高度对边坡进行分类
按照边坡的高度可将其分为四类：（1）超高边坡：土质边坡高于15m，岩质边坡高于30m；（2）高边坡：土质边坡在10～15m之间，岩质边坡在15～30m之间；（3）中高边坡：土质边坡在5～10m之间，岩质边坡在8～15m之间；（4）低边坡，土质边坡低于5m，岩质边坡低于8m。
2.2 边坡治理工程的地质勘察手段
2.2.1 边坡治理工程的地质测绘和调查
边坡勘察应先进行地质测绘和调查，应查明边坡的形态、坡角、结构面产状和性质等，工程地质测绘和调查范围应该包括可能对边坡稳定有影响及受边坡影响的所有地段。特别是挖方边坡的坡顶存在重要建筑物或存在滑坡，虽然距离坡顶超过了2倍边坡高度，调查范围必须包含坡顶重要建筑物和滑坡。必须收集建筑物的结构形式、基础形式、埋深等，以及滑坡的边界、规模及形态特征等。若勘察技术人员现场不调查清楚，没有收集到资料，边坡开挖过程极易出现边坡失稳安全事故。
2.2.2 边坡工程勘察方法
边坡工程勘察应采用钻探、坑（井）探、洞探和探槽等方法，位于岩溶发育的边坡可辅以物探。井探能直接观察地质情况和水文地质情况，在大型边坡勘察及滑坡中较常用。不过井探成本高，进度慢。但是对于变形的边坡，采用井探能直接揭露滑面（软弱结构面），可进行现场大剪。边坡勘探线应以垂直边坡走向或平行主滑方向布置为主，在拟设置支挡结构的位置应布置平行和垂直的勘探线。成图比例尺应大于或等于1：500，剖面的纵横比例应相同。边坡勘察点的深度应进入最下层潜在滑面2.0～5.0m，但是支挡位置上的控制孔深度应该根据选择的支护结构形式确定，对于重力式挡墙、扶壁式挡墙和锚杆挡墙可进入持力层2.0～5.0m，对于悬臂桩进入嵌固段的深度宜为悬臂长度的1/2～2/3。
2.3 现场原位测试
现场直接剪切试验是边坡勘察中获取岩土体本身、岩土体沿软弱结构面和岩土体和其他材料接触面抗剪强度指标的一种常用方法。现场直接剪切试验可在试洞、试坑、探槽、探井或大口径钻孔内进行。当剪切面水平或近于水平时，可采用平推法或斜推法；当剪切面较陡时，可采用楔形体法。同一组试验体的岩性应基本相同，受力状态应与岩土体在工程中的实际受力状态相近。现场直接剪切试验每组岩土体不宜少于5个，每组土体不宜少于3个。开挖试坑时应避免对试体的扰动和含水量的显著变化。抗剪强度参数的确定：1）图解法。2）最小二乘法。当然还有很多确定抗剪强度的原位测试，如十字板剪切试验、旁压试验、标准贯入试验和静力触探等。现场直接剪切试验是确定结构面抗剪强度的一种有效手段，但是，由于受现场试验条件限制，试验费用较高、试验时间较长等影响，在勘察是难以普遍采用。而且，试验点的抗剪强度与整个结构面的抗剪强度可能会存在较大的偏差，这种“一点代面”可能与实际不符。此外，结构面的抗剪强度还受施工期和运行期各种因素的影响。但是当试验条件具备时，一级边坡宜进行现场剪切试验。
2.4 边坡岩土体力学参数取值
对于边坡的稳定性评价和边坡支护设计来说，边坡岩土体力学参数的可靠性起到较重要的指导作用，直接关系到边坡支护工程的成败。若确定的计算参数过高，就容易造成边坡失稳事故；若确定的计算参数过低，就会增加工程治理的成本。常被应用的参数有重度、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、变形强度等。边坡岩土体力学参数取值主要是根据相关规定查表，结合试验成果和地区经验取值。准确确定结构面的抗剪强度指标是十分困难的，需要综合试验成果、地区经验，并考虑施工期和运行期各种因素影响，才能合理取值。
2.5 边坡稳定性评价
边坡稳定性评价之前，应根据岩土工程地质条件对边坡的可能破碎方式及相应破坏方向、破坏范围、影响范围等作出判定。判断边坡的可能破坏方式时应同时考虑到受岩土体强度控制的破坏和受结构面控制的破坏。边坡稳定性评价分为定性评价和定量评价。定性分析是通过工程地质勘察，对影响边坡稳定性的各种因素、可能的变形破坏模式及失稳的力学机制的分析和对已变形地质体的成因及其演化史进行分析，评价边坡的稳定情况及其发展趋势的定性的说明和解释。定性分析方法有：1）图解法，如赤平投影图分析。2）工程类比法。3）自然历史分析法。定量分析方法有：1）极限平衡法。2）数据分析法，当边坡破坏机制复杂时采用。进行定量分析必须注意：对存在地下水渗流作用的边坡，稳定性分析应考虑地下水的作用。对存在多个滑动面的边坡，应分别对可能的滑动面组合进行稳定性计算分析，并取最小稳定性系数作为边坡稳定性系数。对多级滑动面的边坡，应分别对各级滑动面进行稳定性计算分析。
3 实例分析
3.1 工程案例
重庆沙坪坝区某高15m岩质边坡，由于业主对拟建道路场地平整，对坡脚进行了大面积开挖，边坡为顺向坡。边坡岩质大致按1：0.75进行了放坡处理，形成的边坡坡角45～53°，局部较陡。
该工程边坡在2014年3月出现了边坡岩体沿外倾软弱结构面滑移失稳，滑移段边坡长约20m，滑塌方量约800m3，危及到了对建道路施工安全以及建设，幸运的时事故发生在晚上，无人员伤亡。
3.2 边坡勘察
针对该工程的边坡失稳事故，边坡勘察工作以工程钻探、地质测绘为主，工程测量、室内试验等综合手段和方法。勘探线垂直于边坡走向布置，并结合场地地质及地形情况，进行工作量布置，布设钻孔40个。通过勘察查明边坡范围内地层结构及空间分布情况，岩土层物理力学性质，查明了边坡类型和破坏形式，对边坡稳定性进行评价，提出了边坡支护方案建议为边坡治理提供相关设计参数。
3.3 勘察结果
造成此次边坡失稳的主要原因：（1）边坡岩体为侏罗系中下统珍珠冲组基岩，地层岩性以易风化、遇水极易泥化的厚层泥岩为主，其间夹薄层硬质砂岩。（2）根据现场切坡开挖揭示岩体裂隙发育，边坡岩体较破碎，因长期裸露地表，遇水易软化，加深强风化层厚度，致强风化基岩呈碎块状、颗粒状。（3）边坡岩体存在软弱泥化夹层，张开5～10cm，整体贯通性好，且岩层产状陡，倾角达77°。可见地质勘察对建设工程施工和建设有相当重要的意义，可靠的地质勘察可以减小边坡失稳的安全事故，降低了人民的生命财产损失。
4 结束语
综上所述，本文根据边坡治理问题展开对边坡失稳类型的分析，根据边坡失稳带来的灾害性来分析边坡治理的必要性和意义。进而详细阐述了边坡工程的地质勘察工作，通过地质勘察可对边坡进行分类，然后选择合理的勘察手段来进行地质勘察。
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