某棚戶區改造工程高邊坡穩定性及工程對策研究

陳 璠

（貴州地礦基礎工程有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 區域地質概況

1.1 地形地貌

場地地貌類型為溶蝕殘丘地貌，地形總體為北側高南側低，現狀地形起伏較大。擬建場地大部分為原始地形地貌，現狀地形標高為1590～1621m，高差達31m。擬建場地邊坡高18.4～31.0m，開挖邊坡為巖質邊坡，上部開挖完成一個月左右，下部未開挖。

1.2 地質構造

擬建場區屬于揚子準地臺-黔北臺隆-六盤水斷陷-普安旋扭構造變形區，擬建場地及周邊無斷層等構造通過，本場區地質構造單一，巖性不單一，巖層產出變化較大，區域地層產狀為180°∠27°，出露地層為第四系紅粘土，下伏基巖為三疊系下統永寧鎮組（T1yn）礫灰巖。巖層傾向160°，傾角30°。場區未發現區域性斷裂構造，巖體總體較破碎。根據踏勘情況，場地內主要發育2組節理，節理1：節理延伸長度為1～3m，產狀為：傾向 150°，傾角 60°。節理 2：節理延伸長度為 1～3m，節理產狀為：傾向350°，傾角48°，結合情況為分離、平直光滑、張開度＜3mm、無填充，結合程度為差。

2 邊坡安全等級確定

A-B段。結構面類型：場地邊坡高15.7m，巖質邊坡。中風化礫灰巖層灰色、淺灰色，細晶結構，薄至中厚層狀，巖石節理較發育，巖體較破碎，多被切割成巖塊狀。根據取樣試驗，中風化礫灰巖自然單軸抗壓強度為frk=31.7MPa，屬較硬巖類。屬于硬性結構面，根據規范結合情況為分離、平直光滑、張開度＜3mm、無填充，結合程度為差。巖體較破碎、結構面差、外傾結構面傾角為27°～75°邊坡巖體類型為Ⅳ類。該邊坡安全等級為一級，同上有：B-C段根據取樣試驗，中風化礫灰巖自然單軸抗壓強度為frk=31.7MPa，屬較硬巖類。屬于硬性結構面，邊坡巖體類型為Ⅲ類。該邊坡安全等級為一級，邊坡重要性系數為γ0=1.1；C-F：根據取樣試驗，中風化礫灰巖自然單軸抗壓強度為frk=31.7MPa，屬較硬巖類。屬于硬性結構面，邊坡巖體類型為Ⅳ類。該邊坡安全等級為一級，邊坡重要性系數為γ0=1.1；F-H段。結構面類型根據取樣試驗，中風化礫灰巖自然單軸抗壓強度為frk=31.7MPa，屬較硬巖類。屬于硬性結構面，邊坡巖體類型為Ⅳ類。該邊坡安全等級為一級，邊坡重要性系數為γ0=1.1；H-I段。根據取樣試驗，中風化礫灰巖自然單軸抗壓強度為frk=31.7MPa，屬較硬巖類。屬于硬性結構面。邊坡巖體類型為Ⅳ類。

3 邊坡穩定性分析

3.1 定性分析

A-B段開：挖方向160°，開挖坡角73°，巖層產狀180°∠30°，順向坡。主要發育兩組節理裂隙，節理1：節理延伸長度為 1～3m，產狀為：傾向 150°，傾角 60°。節理2：節理延伸長度為1～3m，節理產狀為：傾向 350°，傾角48°。一組結構面分析：該側邊坡為順向坡，邊坡巖層面滑動可能性大，屬于不穩定結構；Ⅰ組裂隙150°∠60°與邊坡同向，且傾角小于開挖坡腳，屬于不穩定結構；Ⅱ組裂隙350°∠48°與邊坡傾向反，屬于穩定結構；兩組結構面組合分析：節理Ⅰ與層面交點位于巖層同側，產生楔形體，可能引起邊坡沿緩傾的外傾結構面滑動。

B-C段：一組結構面分析：該側邊坡為逆向坡，邊坡巖層面滑動可能性小；Ⅰ組裂隙150°∠60°與邊坡相切，屬于穩定結構；Ⅱ組裂隙350°∠48°與邊坡相切，屬于穩定結構；兩組結構面組合分析：節理Ⅰ與層面交點位于巖層同側，產生楔形體，可能引起邊坡沿緩傾的外傾結構面滑動。

C-F段：一組結構面分析：該側邊坡為切向坡，視傾角為20°～29°，邊坡巖層面滑動可能性大；Ⅰ組裂隙150°∠60°與邊坡相切，屬于穩定結構；Ⅱ組裂隙350°∠48°與邊坡相切，屬于穩定結構；兩組結構面組合分析：節理Ⅰ與層面交點位于巖層同側，產生楔形體，可能引起邊坡沿緩傾的外傾結構面滑動。

F-H段：一組結構面分析：該側邊坡為順向坡，視傾角為25°～29°，邊坡巖層面滑動可能性大；Ⅰ組裂隙150°∠60°與邊坡相切，屬于穩定結構；Ⅱ組裂隙350°∠48°與邊坡相切，屬于穩定結構；兩組結構面組合分析：，節理Ⅰ與層面交點位于巖層同側，產生楔形體，可能引起邊坡沿緩傾的外傾結構面滑動。

H-I段：一組結構面分析：該側邊坡為切向坡，邊坡巖層面滑動可能性小；Ⅰ組裂隙150°∠60°與邊坡相切，屬于穩定結構；Ⅱ組裂隙350°∠48°與邊坡相切，屬于穩定結構；兩組結構面組合分析：節理Ⅰ與層面、節理Ⅱ與層面交點位于巖層同側，產生楔形體，可能引起邊坡沿緩傾的外傾結構面滑動。

3.2 定量分析

根據規范規定，對巖質邊坡采用直線滑動法：地震基本烈度為7度，綜合水平地震系數為0.025

考慮了地震作用時，邊坡處于穩定狀態；C-F段穩定系數Ks=1.36＞1.15，邊坡處于穩定狀態；F-H段穩定系數Ks=1.14＜1.15，根據規范，邊坡處于基本穩定狀態，需要進行支護處理。

表1

4 邊坡治理建議措施

A-B段：該邊坡為臨時性邊坡，待北側預留空地開挖后不存在，建議按坡率法按1∶1放坡后暫不支護。

B-C段：該邊坡為永久性邊坡，支護使用年限與相臨建筑物一致，邊坡為中風化礫灰巖及紅黏土組成的巖土組合邊坡，建議采用逆作法按1∶1開挖，采用“格構+錨索+掛網噴砼”，所有平臺設截排水溝排水導入道路排水系統。

C-F段：該邊坡為永久性邊坡，支護使用年限與相臨建筑物一致，邊坡為中風化礫灰巖組成的巖質邊坡。建議已開挖完成部分按現有坡面，清除破碎巖石，未完成開挖部分坡度按73°坡腳開挖，采用“格構+錨索+掛網噴砼”，所有平臺設截排水溝排水導入道路排水系統。

F-I段：該邊坡為永久性邊坡，支護使用年限與相臨建筑物一致，邊坡為中風化礫灰巖組成的巖質邊坡。建議已開挖完成部分按現有坡面，清除破碎巖石，未完成開挖部分坡度按73°坡腳開挖，采用“樁+格構+錨索+掛網噴砼”，所有平臺設截排水溝排水導入道路排水系統。

H-I段：該邊坡為臨時性邊坡，待北側預留空地開挖后不存在，建議按坡率法1∶1放坡后暫不支護。

5 結語

場地地貌類型為溶蝕殘丘地貌，巖體總體較破碎場地內主要發育2組節理結合程度為差。該項目工涉及5段邊坡，按上文分析和治理措施，邊坡施工時應根據信息化施工原則，在邊坡重要部位設置觀測點，觀測邊坡水平及垂直位移，保證施工安全。在邊坡支護工程施工過程中，應建立健全完善的安全保衛措施，保證邊坡施工中的安全。