呂梁交口縣某黃土邊坡穩定性分析及治理措施

李　洋

(山西省勘察設計研究院，山西 太原　030013)

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呂梁交口縣某黃土邊坡穩定性分析及治理措施

李洋

(山西省勘察設計研究院，山西 太原030013)

以呂梁交口縣某黃土邊坡為例，介紹了邊坡勘察的工作內容，根據勘察區的工程地質條件，論述了邊坡的基本特征，并分析評價了該邊坡的穩定性，提出了一些邊坡的治理建議。

邊坡，地質條件，穩定性，地質勘察

0　引言

呂梁交口縣某黃土邊坡高約40 m，寬約70 m，此次治理長度約220 m。工程建議開挖坡腳至場地整平標高1 093.5 m，最大開挖高度13 m。坡前由北向南依次分布有赤泥沉降分離洗滌站、絮凝劑制備站、氧化鋁全廠循環水站、沉降、焙燒區域配電室、天然氣調壓站等。為保證安全生產，消除隱患，受建設單位委托，筆者所在單位承擔了呂梁交口縣某黃土邊坡工程地質勘察任務。

1　邊坡勘察工作

1.1工程地質測繪與調查

工程地質調查與測繪的目的是邊坡周邊的地貌、地質條件、并結合區域地質資料，對邊坡的穩定性作出定性評價，且為工程地質勘探點布置提供依據。工程地質測繪和調查范圍應包括可能對邊坡穩定性有影響及受邊坡影響的所有地段。地質條件復雜的地段調查地質點的間距控制在4 m左右，不良地質與特殊性巖土的周界線上的地質點數量適當加密。調查研究場地及周邊的地形、地貌特征，劃分地貌單元，分析各地貌單元的形成過程及其與地層、構造、場地穩定性的因果關系；調查巖層產狀，場地內分布的斷層、褶皺及軟弱結構面的位置和性質；調查場地的水文地質、環境工程地質條件；調查不良地質與特殊性巖土；調查邊坡的形態、坡角、結構面產狀和性質等。觀測點的布置、密度和定位按下列要求進行：1)在地質構造線、地層接觸線、巖性分界線布置地質觀測點；2)地質觀測點充分利用天然和已有的露頭，當露頭較少時根據具體情況布置適量的探井、探槽或簡易鉆探；3)地質界線、地質觀測點的測繪精度在圖上不低于2 mm。

1.2鉆、挖探

1)探井：探井采用人工挖掘，人工坑壁刻取Ⅰ級土樣，取土一般自天然地面下1.0 m開始，取樣間距1.0 m，取土規格φ120×150 mm，均取雙樣。2)鉆孔：鉆探土層采用干法鉆進，取樣按“一米三鉆”的操作順序，使用薄壁取土器壓入清孔，并采用壓入法取樣，取樣器為帶內襯的黃土薄壁取樣器，取土規格φ120×150 mm。人工填土層、碎石類土層和巖層采用套管跟管、回轉鉆進，采用單動雙管全斷面取樣器進行取土。

1.3室內試驗

物理性質試驗樣進行了土的分類指標及物理性質指標試驗。試驗項目主要為含水量(烘干法)、密度(環刀法)、比重(比重計法)、液限、塑限(聯合測定法)等；力學性質試驗探井土樣進行天然狀態和飽和狀態兩種條件下的固結快剪試驗；黃土濕陷性試驗為測定地基土的濕陷性，所有探井土樣進行了黃土濕陷性試驗，雙線法測定濕陷系數及濕陷起始壓力，室內實測了自重濕陷系數。

2　勘察區工程地質條件

勘察場地屬于剝蝕侵蝕中山區。邊坡走向近南北向，兩側是黃土沖溝，坡面傾向約290°，坡體高約40 m，寬約70 m，長約220 m，坡底標高1 093.24 m～1 099.44 m，坡頂標高1 131.72 m～1 138.280 m。邊坡北段人工開挖明顯，坡面破壞嚴重。

該邊坡斷面呈階梯狀，兩個平臺將邊坡在垂直空間自上而下分為Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區，其高度分別為10 m～16 m,15 m～18 m,7 m～12 m，其坡度分別約為20°，50°，60°。兩平臺自下而上分別為Ⅰ級平臺與Ⅱ級平臺。Ⅰ級平臺寬約8 m～10 m，黃土崩塌堆積體滯留于此，其上植被茂密，主要為蒿草和灌木，自北向南平臺收縮、橫坡角度逐漸變大；Ⅱ級平臺由人工拓寬至10 m，黃土裸露，生成少許雜草，植被覆蓋率較差，橫坡角度小，近乎水平。

3　邊坡基本特征

經對場地周圍進行地質調查，未發現滑坡、泥石流及采空區等不良地質作用，發現邊坡發育有局部的崩塌。

黃土崩塌主要發育于1 100 m～1 122 m高程范圍內，崩塌后緣為邊坡Ⅱ區，后緣邊坡坡度約50°，崩塌體體積均小于5 m3，巖性均為Q3粉土。崩塌堆積體上植物生長茂密，植被覆蓋率高。

黃土崩塌發生的內因主要是黃土自身的結構性，即垂直節理發育；外因主要是降雨，具體來分析：1)雨水的滲入加大了土體的重度；2)節理中灌入雨水，降低了土體的抗剪切強度。內外因共同作用導致黃土崩塌發生。建議將崩塌體清除。

4　邊坡穩定性分析

4.1邊坡設計參數選取

邊坡土體天然重度采用室內試驗指標統計的平均值，土體飽和重度通過計算確定；本次勘察采取室內土工試驗、經驗參數、指標反算等多種方法進行綜合確定、選取。邊坡穩定性計算參數見表1。

表1　邊坡穩定性計算參數建議值表

4.2邊坡穩定性計算結果

計算參數以試驗資料為基礎，結合反算綜合取值，取值較可靠；計算工況組合選取以上三種。以下對2—2′剖面,3—3′剖面,4—4′剖面所在邊坡段整體穩定性進行定量計算。計算所選取參數見表1，邊坡穩定性計算結果見表2。

表2　邊坡穩定性計算結果表

4.3邊坡穩定性分析評價

根據GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規范表5.3.1，一級邊坡安全系數，一般工況下應不小于1.35，地震工況下應不小于1.15。

邊坡穩定性評價：1)在一般工況下，代表性剖面2—2′,3—3′,4—4′穩定系數Fs分別為1.138，1.479，1.241，3—3′剖面處于穩定狀態，2—2′剖面,4—4′剖面處于基本穩定狀態，不滿足相應規范穩定安全系數Fst剖面應不小于1.35的要求；2)在地震工況下，代表性剖面2—2′,3—3′,4—4′穩定系數Fs分別為1.062，1.352，1.134，2—2′剖面,4—4′剖面不滿足相應規范穩定安全系數Fst應不小于1.15的要求。

評價認為：該建筑邊坡安全儲備不滿足GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規范的要求，應對邊坡進行治理。

5　結論與建議

1)建議在坡腳修筑擋土墻，達到防止卵石層滑塌和美化作用。2)建議上部坡體采用削方減載、逐級放坡，結合坡面防護方案進行治理；下部坡體可采用逐級放坡結合錨桿支護方案進行治理。通過設計計算確定放坡坡率及錨桿的布置。3)建議整個坡體植草護面。4)建議設置完善的截、排水系統。5)建議雨季時常排查坡體中是否有黃土洞穴出現，及時發現，及早處理。

The stability analysis and control measures of a loess slope in Lvliang Jiaokou

Li Yang

(ShanxiSurveyandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Taking a loess slope in Lvliang Jiaokou as an example, this paper introduced the work contents of slope survey, according to the engineering geological conditions of the survey area, discussed the basic characteristics of slope, and analyzed and evaluated the stability of the slope, put forward some slope treatment suggestion.

slope, geological condition, stability, geological survey

1009-6825(2016)23-0090-02

2016-06-03

李洋(1988- )，男，助理工程師

TU413.62

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