閆文靜 許 超
(中國地質大學(武漢)工程學院,湖北 武漢 430074)
我國西南部許多在建和擬建的公路、橋梁均需穿越地形特殊、地質條件復雜的地區,確保橋址區岸坡的穩定性對于在復雜地形條件下修建大跨度的橋梁一直都是關鍵性問題。通常情況下,橋址區會選擇在峽谷的高陡岸坡上,若因橋址區位置無法滿足橋梁結構的要求,或者橋址區岸坡巖體的不穩定造成線路方案改變,帶來的橋梁結構設計變更、造價增加以及其他經濟損失是難以估計的。因此對橋址區岸坡穩定性的評價是在高陡邊坡上修建特大橋梁的重要關鍵技術[1]。本文以翁馬鐵路烏江特大橋岸坡為研究對象,結合野外勘察成果,利用赤平投影法對岸坡破壞模式及穩定性進行簡要分析,對今后橋梁選址研究和工程實踐具有較大的參考意義。
擬建烏江特大橋位于烏江河谷,屬于深切“V”型谷,岸坡陡峭,左岸(遵義岸)自然坡度約57°~67°,右岸(甕安岸)自然坡度54°~80°,兩岸相對高差約60 m。兩岸坡體局部基巖裸露。
兩岸巖層均為下第三系(E)鈣質、泥質礫巖,以鈣質膠結為主,呈巨厚層狀~塊狀,角礫成分以灰巖為主,呈灰白色夾棕紅色,弱風化~微風化。局部卸荷裂隙發育。
左岸巖層產狀241°∠30°,發育兩組優勢節理,J1:252°∠62°,J2:137°∠41°,其坡面傾向約為120°,為逆向坡。右岸巖層產狀241°∠28°,發育兩組優勢節理,J1:247°∠63°,J2:145°∠44°,其坡面傾向約為300°,為順向坡。
擬建烏江特大橋橋址區左岸(遵義岸)岸坡巖層層面傾向坡內,岸坡巖體被多組結構面切割,發育豎向節理,卸荷裂隙發育,由于河流侵蝕形成臨空面,容易發生崩落(塌)和傾倒破壞,調查可見多處危巖體及崩塌體。右岸(甕安岸)岸坡巖層層面傾向坡外,岸坡巖體被多組結構面切割,巖體為塊狀,節理發育,節理裂隙張開度好,可能發生錯動、傾倒破壞和墜落等變形破壞。
根據赤平投影法的原理,分別做出烏江特大橋橋址區左岸(遵義岸)、右岸(甕安岸)結構面赤平投影圖,對烏江特大橋橋址區左、右岸岸坡巖體結構面組合特征進行分析,進而定性分析兩岸岸坡穩定性。層面、節理面與坡面的組合關系(見圖1,圖2)。

由圖1可知,巖層面C傾向坡內,節理面J1傾向坡內,節理面J2傾向坡內。
交點a,b,d落在斜坡投影線的對側,說明組合交線OA的傾向與邊坡的傾向相反,對斜坡穩定性無影響,屬穩定結構,左岸岸坡穩定。

由圖2可知,巖層面C傾向坡外,節理面J1傾向坡內,節理面J2傾向坡外。交點a落在斜坡投影線的對側,說明組合交線OA的傾向與邊坡的傾向相反,對斜坡穩定性無影響,屬穩定結構;交點b,d落在坡面投影線的外側,說明節理面J1與節理面J2的組合交線OB、節理面J1與層面C的組合交線OD的傾角是小于邊坡角的,根據巖體結構類型,判斷烏江特大橋右岸巖體為不穩定結構組合狀態,可能使斜坡發生破壞。
橋址區烏江兩岸是由堅硬塊狀礫巖形成的較為穩定的高陡岸坡,兩岸岸坡未見整體變形跡象,整體穩定性較好,基本不會發生大規模的變形破壞。左岸局部發育有危巖體、落石和崩塌等小型潛在危險源,臨空條件好,處于欠穩定~基本穩定狀態;右岸為順向坡,局部發育有危巖體,可能發生傾倒、墜落等破壞,可通過適當的工程措施予以處理。