某高切坡工程地質條件分析及其穩定性評價

陳麗麗

摘 要:某高切坡為Ⅱ1型,安全等級為三級。高切坡主要由侏羅系沙溪廟組以及第四系殘坡積層等構成,文章對某高切坡的工程地質條件進行了分析,并結合穩定性計算方對其安全性做了評價。

關鍵詞:高切坡;工程地質條件;穩定性評價

中圖分類號:U418.52文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)22-0134-01

某高切坡為Ⅱ1型,安全等級為三級。高切坡原規劃坡長100m,切坡面積1160m2;勘察實測坡長298.6m,高切坡面積3696m2;根據危害性與危險性,初步設計擬定長度126m,切面面積1880m2,施工圖設計長度126m,切坡面積1880m2。該高切坡分為二段:第一段切坡最大坡高為31m,切坡平均坡度為60°,自然坡平均坡度為40°。第二段切坡最大坡高為19m,切坡平均坡度為60°,自然坡平均坡度為40°。高切坡頂部為碎石土,坡面主要由侏羅系沙溪廟組砂巖、粉砂巖、泥巖構成,局部為第四系殘坡積碎石土。

1工程地質概況

工程地處中緯度的亞熱帶季風大陸性季風氣候區內,主要受季節變化的影響,氣候溫暖濕潤,雨量充沛。年平均氣溫18℃,最高氣溫42℃,最低氣溫-8.9℃,相對濕度77%,多年平均降雨量1028.6mm。雨季暴雨多,降雨量大,日降雨量最大達192.3mm,年降雨天數約120～159天,多集中于4～10月,其降雨量占全年192.3mm的70%以上。年平均蒸發量為1500mm。

該段高切坡屬中低山區,出露地層主要有侏羅系沙溪廟組(J3s)以及第四系殘坡積層(Qel+dl)。侏羅系沙溪廟組(J3s)主要為灰黃色厚層砂巖、粉砂巖夾紫紅色泥巖,紫紅色厚層-中厚層泥巖、粉砂質泥巖夾砂巖等。第四系殘坡積層(Qel+dl)主要由碎石土組成,碎石成分主要為砂巖、泥質粉砂巖,粘土主要為粉質粘土,土石比約為6∶4,厚度1~5m。廣布于高切坡上下方的地表。

高切坡區位于長江南岸,總體地勢為南高北低,斜坡傾向北側的長江,地形坡度一般在30°~35°左右。大氣降水多沿坡面直接排向長江或排入兩側的溝谷,部分滲入巖體內部,轉化為地下水排泄到長江。

高邊坡區地下水主要有第四系孔隙水及基巖裂隙水。其中孔隙水主要賦存于第四系堆積物中,埋深淺,受大氣降水補給,無統一地下水位,季節變化明顯。基巖裂隙水主要賦存在砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖等基巖裂隙中,地下水位埋深相對較大。根據水質分析資料,地下水對混凝土不具有腐蝕性。

2地質特征及主要地質問題

高邊坡區目前尚未發現整體的大面積變形破壞現象,由于修建移民公路與移民遷建房屋使原來的斜坡應力狀態發生改變,經受長時間的風化作用,邊坡表層巖體十分破碎,導致邊坡表層局部位置出現小規模的剝落、掉塊現象發生。

3邊坡穩定性計算

根據野外地質調查和宏觀分析,高切坡具備可能滑動的坡段為1+142~1+165段的土質坡,可能的變形破壞模式為沿巖土界面滑移。其他坡段基本上不存在整體滑移的幾何邊界條件,不會發生整體的變形破壞,但存在表層風化破裂巖體的塌落、掉塊等。

考慮高切坡區域可能遇到的各類情況,特別是最危險的情況,由于區內基本地震烈度為6度,可不考慮地震的影響,故綜合確定以下兩種計算工況:①天然狀況(坡體自重);②天然狀況+暴雨(坡體自重+暴雨)。

本高切坡的安全等級為三級,根據《建筑邊坡工程技術規范》規定,采用平面滑動法和折線滑動法計算安全系數為1.25,采用瑞典圓弧法計算安全系數為1.20。

為了考察1+142~1+165段的整體穩定性,選擇5-5'剖面作為穩定性計算剖面,其潛在滑動面qzhm1為殘坡積物與強風化巖體的接觸面。

在以上模型與參數給出的情況下,利用瑞典條分法與剩余推力法對每一潛在滑面進行穩定性計算,可得出以下結論:①現狀條件下,切坡整體處于穩定或基本穩定狀態,僅局部位置出現表層巖體的剝落、崩塌等小規模的破壞現象。②在工況二的條件下,主要滑動面安全系數為1.176,安全儲備不足,需要進行加固處理。③對其他坡段,高切坡整體穩定性較好,發生整體失穩的可能性較小。但鑒于切坡表面風化、剝落與掉塊的發生,應對其進行處理或防護。

4結語

文章對該高切坡的工程地質條件進行了分析,并結合具體情況提出分層次治理的方法,對類似工程具有一定借鑒意義。

參考文獻:

[1] 劉佑榮,唐輝明.巖體力學[M].北京:中國地質大學出版社,1998.