某二元結構高邊坡穩定性分析與治理措施

陳星星

摘 要：二元結構高邊坡占城市建設高邊坡的大多數，對其穩定性進行科學合理的分析，是該類邊坡治理成功的關鍵。本文選取宜昌某二元結構高邊坡，選取其代表性的剖面，進行邊坡可能變形破壞模式的分析，根據分析結果采取針對性的治理措施。

關鍵詞：高邊坡;二元結構;穩定性分析;治理措施

中圖分類號：TU753.8? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）11-0129-02

1引言

我國目前快速城鎮化，山區出現大量的建設項目，隨之而來出現大量高邊坡，其中二元結構高邊坡占絕大多數，該類邊坡是否安全穩定，對人民群眾的生命財產安全影響巨大。對二元結構高邊坡的穩定性分析方法進行研究，根據研究結果采取安全、經濟、合理的治理措施。

2工程概況

擬建場地位于宜昌市伍家崗區同強路與東站路交匯處;場地位于山體斜坡地段，總體趨勢為西高東低。邊坡設計總長約513.6m，邊坡最大高度約33.2m。

場地內基巖為白堊系下統五龍組（K1w）泥質粉砂巖，基巖產狀128°∠7°，基巖面屬軟弱結構面，結合很差。構造節理裂隙屬硬性結構面，結合差，場區內巖體主要發育以下2組構造節理裂隙。裂隙L1：傾向65°，傾角82°，裂面平直，多呈閉合狀，張開度1～3mm，無充填，可見長度3～5m，線密度1～2條/m。裂隙L2：傾向340°，傾角73°，裂面平直，多呈閉合狀，張開度1～3mm，無充填，可見長度1～3m，線密度1條/2m。

場地自上而下劃分為兩個巖土層：第①層素填土（Qml），褐黃色為主，局部呈雜色，松散狀態;第②層白堊系下統泥質粉砂巖（K1w），其中第②層泥質粉砂巖根據其風化程度不同又可以分為兩個亞層，即第②-1亞層強風化泥質粉砂巖，呈紫紅色、灰紅色，巖體結構已大部分破壞，風化裂隙很發育，多由泥質充填;屬極軟巖，巖體基本質量等級為Ⅴ級;第②-2亞層中風化泥質粉砂巖，紫紅色、灰紅色，中厚層狀，泥質膠結，夾泥巖薄層，根據場地巖石飽和單軸抗壓強度試驗，frk=5.5MPa，為軟巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級。

3邊坡穩定性分析

3.1定性分析

邊坡坡向44°～131°，綜合坡體結構特征，坡高選取其中一個坡向99°，坡高約22m的順向坡剖面作為研究對象。對該剖面進行赤平投影，結果見圖1 。

根據邊坡赤平極射投影分析結果圖，層面C與坡向順向相交，傾角小于坡角，結構面J1與坡向順向相交，傾角大于坡角;結構面J2與坡向橫向相交，傾角大于坡角;層面C與結構面J2組合交棱線與坡向順向相交，交棱線傾角小于坡角;坡面P1與結構面J1、結構面J2及層面C與結構面 J1組合交棱線與坡向切向相交，交棱線傾角小于坡角;坡面P1 與層面C組合交棱線與坡向正向相交，交棱線傾角小于坡角;結構面J1及結構面J2組合交棱線與坡向逆向相交，交棱線傾角大于坡角。

根據持平投影定性分析，結合二元結構邊坡的坡體結構特征，該邊坡的變形破壞模式有以下幾種：①沿著巖層面C產生平面滑動;②沿著結構面 J2和層面C的不利組合產生楔形體破壞;③坡體上部填土層、強風化泥質粉砂巖層及中風化泥質粉砂巖層內產生圓弧形破壞;④坡體上部填土層沿著與強風化泥質粉砂巖的界面產生折線形破壞，或填土層與強風化泥質粉砂巖層沿著強風化巖與中風化巖的界面產生折線形破壞。

3.2定量分析

3.2.1穩定性計算參數

參數取值是在相關勘察報告的基礎上，結合當地經驗值綜合確定，最終選取的巖土體物理力學參數見表1，結構面力學參數見表2。

4邊坡治理措施

因圓弧形和折線形變形破壞的穩定性系數小于邊坡穩定安全系數的要求，需對該邊坡進行治理。

本工程采用分級放坡+坡面錨噴支護+坡腳護腳墻+坡頂被動防護網+坡頂底截排水溝的支護措施。從下至上第一、二級邊坡高10m，第三級邊坡隨地形，馬道寬2.0m;各級邊坡坡比1：0.5，錨桿長度9-12m，采用1φ28HRB400制作，錨固體直徑130mm，入射角度15°。

通過上述治理措施，圓弧形和折線形邊坡穩定性系數分別達到1.682、1.393，均滿足規范要求。

5結論及建議

（1）通過持平投影對邊坡穩定性進行定性分析，同時結合坡體的結構特征，得出邊坡可能的變形破壞模式：①沿著層面C產生平面型滑動破壞;②沿著結構面 J2和層面 C 的不利組合產生楔形體破壞;③坡體上部填土層、強風化泥質粉砂巖層及中風化泥質粉砂巖層內產生圓弧形破壞;④坡體上部填土層沿著與強風化泥質粉砂巖的界面產生折線形破壞，或填土層與強風化泥質粉砂巖層沿著強風化巖與中風化巖的界面產生折線形破壞。

（2）根據邊坡的變形破壞模式，采用相應的計算方法進行定量分析，圓弧形和折線形變形破壞的穩定性系數小于邊坡穩定安全系數的要求，需對該邊坡進行治理。

（3）在采用分級放坡+坡面錨噴支護+坡腳護腳墻+坡頂被動防護網+坡頂底截排水溝的支護措施后，圓弧形和折線形邊坡穩定性系數分別達到1.682、1.393，均滿足邊坡穩定性安全系數要求。

參考文獻：

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