長山至鳳鳴島66kV線路56#、64#、65#鐵塔建設項目巖質邊坡穩定性分析

任強

摘要：巖質邊坡穩定性分析是工程建設中一個必須要面對的問題。巖質邊坡的失穩和破壞主要是受巖體中結構面所控制，赤平投影法可以直觀地判斷各結構面的組合和切割關系，可用來對巖質邊坡穩定性進行定性分析;并結合平面滑動分析法對邊坡進行定量分析。本文用赤平投影法結合平面滑動分析法對長山至鳳鳴島66kV線路56#、64#、65#鐵塔建筑新址項目巖質邊坡穩定性做出評價。

Abstract： The stability analysis of rock slope is a problem that must be faced in the construction of the project. The instability and damage of the rock slope are mainly controlled by the structural planes in the rock mass. The stereographic projection method can intuitively judge the combination and cutting relationship of each structural plane and can be used to qualitatively analyze the stability of the rock slope. Combined with the plane sliding analysis method， the slope was quantitatively analyzed. In this paper， the rock slope stability of the 56#， 64# and 65# iron tower building new site project of 66kV line from Changshan to Fengming Island is evaluated by stereographic projection method combined with plane sliding analysis method.

關鍵詞：巖質邊坡;穩定性分析;赤平投影;平面滑動法

Key words： rock slope;stability analysis;stereographic projection;plane sliding method

中圖分類號：U213.1+58 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0166-03

1 研究內容

邊坡的穩定性分析是一個系統工程，包括邊坡的失穩機理分析、影響邊坡穩定性因素的確定、邊坡的穩定性分析與評價以及邊坡的防治等，單獨就某一方面進行研究都不能正確地認識邊坡的現狀，因此，本論文擬以長山至鳳鳴島66kV線路56#、64#、65#鐵塔建筑新址場地邊坡工程為研究背景，從理論分析、室內試驗、數值模擬等角度，運用赤平投影等研究方法對邊坡的穩定性問題進行深入系統的探討。

2 巖質邊坡穩定性分析與計算

2.1 工程地理位置

長山至鳳鳴島66kV線路56#、64#、65#鐵塔建筑新址場地位于長興島經濟區交流島街道，鐵塔塔位布設于由東至西的兩個山丘之上，場地北側為在建的五-長鐵路。長興島位于遼東半島中西部，大連瓦房店市西側，四面環渤海，僅一橋與陸地相連。全島面積252.5平方公里，為長江以北第一大島，人口5萬人。

2.2 邊坡穩定性定性分析

長山至鳳鳴島66kV線路56#、64#、65#鐵塔基礎新址場地位于交流島，布設在兩個山丘之上。根據本次勘探以及野外地質調查，按邊坡的坡高、坡度、坡向、巖性及巖層產狀等因素，對邊坡穩定性進行定性分析評價。

2.2.1 56#邊坡

邊坡整體傾向40°，坡面傾角59°～75°，現狀巖質邊坡最大高差約25m，邊坡巖性為石英砂巖、砂頁巖，整體呈強風化狀態。

根據野外調查，邊坡為人工劈山取土（石）形成，原有應力平衡狀態被破壞，邊坡處于向下一個應力平衡狀態發展過度時期?，F狀條件下未發現大面積崩塌、滑動跡象，但邊坡坡面小范圍的崩塌、滑塌現象嚴重，局部形成空腔;坡頂一定范圍內未發現有拉裂隙形成，但邊坡坡頂邊緣有向后方進一步發展的趨勢，現狀坡體不穩定，邊坡潛在破壞形式為邊坡強風化巖體內的圓弧滑動和沿構造面的崩塌或滑塌。

通過赤平投影圖分析，56#邊坡不存在外傾結構面，但存在不利結構面組合。不利組合交棱線傾向與坡面傾向相同且組合交棱線傾角小于坡面傾角。綜合分析此段邊坡不穩定。

2.2.2 64#邊坡

邊坡整體傾向16°，坡面傾角54°～73°，巖層產狀70°∠70°，現狀巖質邊坡最大高差約46m，邊坡巖性為石英砂巖，整體呈強、中風化狀態。

根據野外調查，該段邊坡石英砂巖呈中厚層狀，巖體較完整，不存在外傾結構面。由于劈山作業原有應力平衡狀態被破壞，邊坡處于向下一個應力平衡狀態發展過度時期。現狀條件下未發現大面積崩塌、滑動跡象，但邊坡坡面小范圍的崩塌、滑塌現象嚴重;坡頂一定范圍內未發現有拉裂隙形成，但邊坡坡頂邊緣有向后方進一步發展的趨勢，現狀坡體不穩定。

通過赤平投影圖分析，64#邊坡存在外傾結構面，層面與斷層的組合交棱線傾向與坡面傾向同，且傾角小于坡面傾角。綜合分析此段邊坡不穩定。

2.2.3 65#邊坡

邊坡整體傾向5°，坡面傾角35.5°～75°，巖層產狀90°∠10°，現狀巖質邊坡最大高差約45m，邊坡巖性為石英砂巖，整體呈強、中風化狀態。

根據野外調查，該段邊坡石英砂巖呈中厚層狀，巖體較完整，不存在外傾結構面。由于劈山作業原有應力平衡狀態被破壞，邊坡處于向下一個應力平衡狀態發展過度時期?，F狀條件下未發現大面積崩塌、滑動跡象，但邊坡坡面小范圍的崩塌、滑塌現象嚴重;坡頂一定范圍內未發現有拉裂隙形成，但邊坡坡頂邊緣有向后方進一步發展的趨勢，現狀坡體不穩定。

通過赤平投影圖分析，65#邊坡存在兩組外傾結構面，層面與一組節理的組合交棱線傾角小于坡角，傾向于坡面傾向相同，綜合分析此段邊坡不穩定。

2.3 邊坡穩定性定量分析

強-中風化巖質邊坡結構面可產生平面滑動，邊坡穩定性計算可采用平面滑動分析法。

巖質邊坡穩定性計算采用平面滑動分析法，結合室內巖石試驗結果及本地經驗參數平面直線滑動方法計算抗滑安全系數，計算公式如下：

3 結論及建議

56#建筑場地在人工改造后形成了現狀巖質邊坡，邊坡高度較高，擬建構筑物基礎距離現狀邊坡坡頂距離較近，邊坡坡頂邊緣還在向構筑物基礎方向發展。經現場調查、各個結構面組合分析并通過室內穩定性計算，該處邊坡不穩定，現狀條件下破壞模式為崩塌和滑塌。

64#建筑場地在人工改造后形成了現狀巖質邊坡，邊坡高度較高，邊坡坡度54°～73°，一組結構面（裂隙）與坡面形成外傾結構面，野外調查發現已有失穩跡象。擬建構筑物基礎距離現狀邊坡坡頂距離較近，邊坡坡頂邊緣還在向構筑物基礎方向發展。經現場調查、各個結構面組合分析并通過室內穩定性計算，該處邊坡不穩定，現狀條件下破壞模式為崩塌和滑塌。

65#建筑場地在人工改造后形成了現狀巖質邊坡，邊坡高度高，坡面至上而下分成二級，邊坡坡度范圍35.5°-75°擬建構筑物基礎距離現狀邊坡坡頂距離較近，邊坡坡頂邊緣還在向構筑物基礎方向發展。經現場調查、各個結構面組合分析并通過室內穩定性計算，該處邊坡不穩定，現狀條件下破壞模式為崩塌和滑塌。

為保證擬建構筑物建筑場地穩定，三處邊坡均需進行加固處理，加固方案需進行專門設計。邊坡加固后應建立監測系統，定時監測和觀察邊坡位移變化。

參考文獻：

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