摘要：高邊坡穩定性分析是一項復雜的系統工程問題，本文以實際邊坡為例，采用赤平極射投影法和圓弧圖表法分析某巖質高陡邊坡，減少大圓弧滑動法分析所需要的大量計算，初步評價其穩定性，為該邊坡后續的詳細穩定性分析提供參考。實例分析結果表明該方法大大地簡化了計算，最后針對一些具體情況給出了具體建議。
　　關鍵詞：巖質高陡邊坡；穩定性；地質構造；射投影圖分析；
　　隨著我國城鎮建設進程的加快，有限的城區建設用地資源已無法滿足需求，大量高層建筑將往城郊山區發展，依山而建。建筑場地內普遍分布有高陡邊坡，其安全與否，直接關系到坡地地區人民生命財產安全。因此，對高陡邊坡的穩定性進行評價成為確保建設場地及相關建筑物安全的關鍵環節之一。巖質邊坡穩定性的分析評價是一項復雜的系統工程問題，它涉及工程地質學、巖體力學和計算科學等多種學科，一直是巖土工程研究的重要內容。目前，巖質邊坡穩定分析評價方法很多，但存在的問題也較多。比較突出和嚴重的問題是計算過程復雜、計算量很大引。本文以實際邊坡為例，分別用赤平極射投影法和圓弧圖表法分析該邊坡的穩定性法，簡化分析的步驟和計算量，初步評價邊坡的穩定性，為邊坡的加固提供科學的參考。
　　1建設邊坡場地概況
　　1．1場地地形地貌及工程概況
　　場地以緩坡地形為主，局部平坦，斜坡上建筑物密集，坡度較緩，平均坡度10～28°，由中間向四周變低，呈“凸”字形。地貌上屬構造堆積剝蝕區，高程在300—350m之間，相對高差約50m。項目分A、B、C、D、E、F六個區，工程建設將形成高度不等的人工邊坡，受場地周邊環境和用地條件的限制，各段邊坡均無放坡條件，將形成陡直的人工邊坡，各段邊坡的坡角均大于82°。由于篇幅有限，本文僅分析B區邊坡的穩定性。B區位于擬建場地中部的北側，擬建建筑的±0．O0標高為904.10m-906.30m，將形成Bl—B2段和B2～B3段兩處人工邊坡，總體坡向南(中段局部向西)。B1～B2段人工邊坡長約50m，坡高28．4—30．9m不等；B2～B3段人工邊坡長約70m，坡高約40．6m。B區坡腳均為85°，坡向為169°。
　　1．2某區域地質構造
　　勘察場地位于某地向斜西翼，軸線方位為l5°～20°；出露三疊系松子坎組泥巖、頁巖和石灰巖，呈互層狀，總體傾向東，產狀259°—292°。∠20°～36°。；無斷層、裂隙密集帶通過。受向斜構造的影響，場區內主要發育兩組節理，其中一組走向與向斜軸部近平行(第一組)，另一組與向斜軸部近垂直(第二組)。產狀分別為68～138°∠46～72°和174～215°∠65～90°。見節理玫瑰花圖(圖1)。
　　
　　圖1節理玫瑰花圖
　　2巖質邊坡穩定性分析
　　2．1赤平極射投影法
　　赤平極射投影是表示空間物體之點、線、面角距關系的一種平面投影。通過這種方法，將較復雜的空間問題化為簡單的平面問題，以便于研究與應用。該法是根據現場踏勘結果，將邊坡某一調查點處巖體中發育的多組裂隙繪制成赤平投影圖，根據所繪制成的赤平投影圖對該點處邊坡巖體的穩定性進行定性判別。在不考慮影響邊坡穩定的坡高、坡頂荷載等條件下，根據結構面產狀與邊坡坡度、坡向的組合關系作赤平極射投影圖。根據赤平極射投影圖，對該邊坡的穩定進行定性評價如下：B1一B2、B2一B3段人工邊坡位于擬建場地中部的北側，長度分別約50m和70m，總體坡向南(中段局部向西)，坡高約28．4—30．9m和40．6m不等。其赤平極射投影圖2所示。
　　
　　圖2赤平極射投影圖
　　通過對圖2分析：開挖后邊坡坡向與一組節理裂隙傾向小角度相交，坡角比節理傾角大，并且兩組節理形成的楔形體的組合線傾角比坡角緩，均形成外傾結構面，該段邊坡整體不穩定，將形成平面滑動。其中產狀為187°∠65°的節理與開挖后形成的邊坡交角比產狀為104°∠55°的節理與開挖后形成的邊坡交角較大，故開挖后產狀為187°∠65°的節理為主要不穩定控制面。
　　2．2圓弧圖表法
　　邊坡穩定分析若采用瑞典圓弧法、瑞典條分法和畢曉普法均需進行大量的試算，工作量很大。為減少工作量，很多學者建議用簡化圖表法代替。洛巴索夫根據圓弧等法，通過大量計算繪成評價土坡穩定的簡單實用圖表，如圖3所示。
　　
　　穩定因數：Ns=C／УH(1)c為結構面的粘聚力／kPa；y為巖土體的重度／(kNm-3)；H為邊坡高度／m；β／3邊坡坡角／(°)；為內摩擦角／(°)。根據工程地質調查和測繪、室內試驗及地區經驗綜合確定計算參數，穩定性計算參數見表1。
　　表1邊坡穩定性計算參數表
　　
　　由于Bl～B2和B2～B3坡段邊坡高度均大于30m，而且邊坡失穩破壞后將對坡腳下面的居民生命財產安全產生嚴重威脅，故Bl～B2和B2～B3邊坡安全等級均為一級，參照《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)一級邊坡穩定安全系數為1．35°用C計算邊坡穩定如下：C=C／1．35=27／1．35=20將C=20帶入式(1)：Ns=c／УH：20／25．1*30．9)=0．026由N=0．026查圖3得坡角盧：β=42°<85°。故Bl～B2坡段邊坡不穩定，需加固。由于B1B2坡段除了坡高比B2一B3坡段低了點外，其他各種參數都完全一樣，所以可以只計算B1一B2坡段的穩定因素。如果B1一B2坡段經計算不穩定，那么B2一B3坡段也一定不穩定。由上面計算可知：B2～B3坡段邊坡也不穩定，需加固。
　　3結論和建議
　　綜合赤平極射投影法和圓弧圖表法分析結果得知該邊坡不穩定，必須采取加固措施。巖質邊坡巖體中所發育的結構面是控制邊坡穩定的關鍵因素，通過赤平極射投影法分析，該巖質邊坡結構面切割巖體形成滑動面和潛在滑動楔形體，對該邊坡穩定性影響很大。由本文分析過程可知：相對瑞典圓弧法、瑞典條分法和畢曉普法，赤平極射投影法和圓弧圖表法能較快速地初步分析邊坡的穩定性，大大地簡化了計算。如果現階段只初步分析邊坡的穩定性，暫時不考慮以后的邊坡加固等詳細設計，建議用赤平極射投影法，只需現場勘測出邊坡的產狀就能分析。如果邊坡分析不穩定后要加固，建議用圓弧圖表法，通過工程地質調查和測繪、室內試驗取得表1中的參數值，然后用穩定因素公式計算邊坡的穩定性。