摘 要:介紹了癩子溝邊坡的形成原因、對周邊建筑的危害及其邊坡的穩定性分析,并對邊坡開挖提出了放坡坡率和支護建議。
關鍵詞:邊坡;穩定性分析;邊坡開挖
Abstract:The Laizigou plot slope stability analysis of causes,harm and slope on thesurrounding buildings,and puts forward the slope setting rate and shoring advice on slope excavation.
Keywords:Slope;stability analysis;slope excavation
漢源縣大樹新集鎮位于漢源縣大樹鄉山羊坪,因集鎮建設施工,在癩子溝區塊場址斜坡后緣(場址西側)形成高達28.00~58.60m的邊坡。
1 地質、水文地質條件
場地區大地構造處川西高原與四川盆地過渡帶,屬川滇南北向構造和青藏滇緬印尼巨型“歹”字型構造交接部位。據地面工程地質調查及鉆探揭露,勘察區地層主要有第四系全新統人工堆積層(Q4ml)、第四系全新統坡洪積堆積層(Q4dl+pl)及奧陶系下統巧家組(O1q)地層。第四系全新統人工堆積層(Q4ml)巖性主要為素填土,全新統坡洪積層(Q4dl+pl)主要由粉質粘土、塊石土、碎石土組成,夾少量砂土,厚度不等。奧陶系下統巧家組(O1q)主要巖性為長石石英砂巖、巖屑砂巖。
場地內地下水類型以基巖裂隙水為主,次為松散巖類孔隙水。場地區上部松散層主要由粘性土構成,透水、含水性均差,但由于粘性土干裂隙發育、中有塊碎石分布,相互切割、連通的裂隙網絡為地表水下滲和運移提供了良好的通道,因此,局部含有上層滯水,一般水量很小,水位埋深無規律,無統一的地下水位,這類泉水主要分布于癩子溝南側斜坡凹地內。
2 巖土體工程地質性質
場區上覆土層主要為粉質粘土,下伏基巖主要為巖屑砂巖。通過勘察,粉質粘土壓縮模量為5.43~7.51Mpa,屬中等壓縮性土,自由膨脹率為44.5~66.5 %,膨脹力平均為16.42kPa,為弱至中等膨脹土,具弱至中等膨脹潛勢。據試驗成果,中等風化巖屑砂巖巖石的飽和抗壓強度為68.84MPa,結合《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)可知,屬堅硬巖。
3 邊坡特征與穩定性評價
3.1 基本特征分析
根據大樹鎮移民遷建區修建性規劃調整方案圖中場平標高,將在癩子溝區塊斜坡后緣(場址西側)形成高達28.00~58.60m的人工高邊坡。斜坡表層組成物質主要為粉質粘土,其下為碎、塊石土。粉質粘土為中等壓縮、具弱至中等膨脹性土,有遇水軟化、失水開裂特征,土體自穩能力差。碎、塊石土密實度總體上為中密至密實,土體具有一定的自穩能力,穩定性相對較好。
按邊坡的物質組成該邊坡為粘性土、碎石土土質邊坡;根據土體結構屬軟硬相間、多層結構邊坡;按邊坡坡度分類邊坡以陡坡為主,局部為緩坡;根據結構面傾向(粉質粘土與碎、塊石土接觸面傾向坡外),總體上,該邊坡為順向坡;據使用年限分類為永久性邊坡。
邊坡變形破壞方式應表現為土體形成拉張裂縫、滑塌,破壞形式主要為折線滑動,土體滑塌方向均具順坡向特點。
3.2 邊坡穩定性評價
該斜坡為粉質粘土組成的潛在不穩定斜坡,其表部可塑狀粉質粘土與硬塑狀粉質粘土界面構成第一個潛在不穩定面,之下硬塑狀粉質粘土與下伏碎石土界面為第二個潛在不穩定面。
斜坡的兩個潛在軟弱面在未進行大開挖或直接暴露(或直接受大氣影響)等影響時,一般情況下,降水是難以下滲到潛在滑面的。在自然條件下,場地土體斜坡總體處于穩定平衡狀態,僅局部分布有小型淺表滑塌。當邊坡開挖使潛在滑面被暴露或處于大氣影響層深度內,則可能造成潛在滑面軟化而土體失穩的情況。
由于粉質粘土具膨脹性、遇水軟化、失水開裂特征,且結構面傾向坡外。因邊坡開挖放坡形成新的臨空面時,抗滑力減小,平衡狀態被破壞,如有地表水入滲,在下伏粉質粘土遇阻而形成軟弱面,從而可能導致邊坡變形滑動。當開挖除去上部土體而形成新的人工揭露地面或使下伏硬塑狀粉質粘土進入大氣影響深度內時,如對揭露面不及時進行封閉,則在大氣影響深度范圍內,同樣會形成眾多新的裂縫,成為地表水入滲的良好通道,進而于受阻帶形成滯水或飽水軟弱帶,導致變形向下發展、產生新的滑動面,從而使潛在滑面向深部發展,可能產生新的滑坡。
在邊坡后緣無截排水溝,也無任何防滲措施,雨季面流的地表水可能對邊坡松散土層產生沖刷,下滲的地表水將對邊坡的穩定將產生不利影響。
根據穩定性計算,邊坡開挖后,在天然狀態下,邊坡處于穩定或基本穩定狀態,但其穩定性系數均小于一級邊坡安全系數;在飽和狀態下,邊坡都處于不穩定狀態。因此,當對斜坡進行切坡,必將改變斜坡天然平衡狀況,可能造成邊坡失穩。
4 結論
(1)場地內不良地質現象主要為表層粉質粘土小型滑坡及局部滑塌,這些滑塌、下沉等變形現象均說明了場區表層粉質粘土土體穩定性差,邊坡穩定性差。因此,須引起足夠的重視。建議將該邊坡后緣上一級斜坡稻田改為旱地,并嚴格控制澆灌用水量,修建封閉的澆灌水網,嚴禁灌溉用水亂排放,并設置截排水工程。
(2)需及時進行有效防滑穩坡支護,建議采用抗滑樁加樁間墻進行支擋或采用多級放坡并進行護坡穩坡治理,并于墻體上設置泄水孔,同時,對邊坡進行監測。
參考文獻
[1] 谷德振.巖體工程地質力學基礎[M].北京:科學出版社,1979
[2] 常士驃,張蘇民.工程地質手冊.中國建筑工業出版社.2006
作者簡介:
潘國耀(1975—),男,漢族,四川省雅安市人,成都理工學院 水文地質與工程地質專業