某高切坡工程地質(zhì)條件分析及其穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

陳麗麗

摘 要:某高切坡為Ⅱ1型,安全等級(jí)為三級(jí)。高切坡主要由侏羅系沙溪廟組以及第四系殘坡積層等構(gòu)成,文章對(duì)某高切坡的工程地質(zhì)條件進(jìn)行了分析,并結(jié)合穩(wěn)定性計(jì)算方對(duì)其安全性做了評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞:高切坡;工程地質(zhì)條件;穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào):U418.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)22-0134-01

某高切坡為Ⅱ1型,安全等級(jí)為三級(jí)。高切坡原規(guī)劃坡長(zhǎng)100m,切坡面積1160m2;勘察實(shí)測(cè)坡長(zhǎng)298.6m,高切坡面積3696m2;根據(jù)危害性與危險(xiǎn)性,初步設(shè)計(jì)擬定長(zhǎng)度126m,切面面積1880m2,施工圖設(shè)計(jì)長(zhǎng)度126m,切坡面積1880m2。該高切坡分為二段:第一段切坡最大坡高為31m,切坡平均坡度為60°,自然坡平均坡度為40°。第二段切坡最大坡高為19m,切坡平均坡度為60°,自然坡平均坡度為40°。高切坡頂部為碎石土,坡面主要由侏羅系沙溪廟組砂巖、粉砂巖、泥巖構(gòu)成,局部為第四系殘坡積碎石土。

1工程地質(zhì)概況

工程地處中緯度的亞熱帶季風(fēng)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi),主要受季節(jié)變化的影響,氣候溫暖濕潤(rùn),雨量充沛。年平均氣溫18℃,最高氣溫42℃,最低氣溫-8.9℃,相對(duì)濕度77%,多年平均降雨量1028.6mm。雨季暴雨多,降雨量大,日降雨量最大達(dá)192.3mm,年降雨天數(shù)約120～159天,多集中于4～10月,其降雨量占全年192.3mm的70%以上。年平均蒸發(fā)量為1500mm。

該段高切坡屬中低山區(qū),出露地層主要有侏羅系沙溪廟組(J3s)以及第四系殘坡積層(Qel+dl)。侏羅系沙溪廟組(J3s)主要為灰黃色厚層砂巖、粉砂巖夾紫紅色泥巖,紫紅色厚層-中厚層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖等。第四系殘坡積層(Qel+dl)主要由碎石土組成,碎石成分主要為砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,粘土主要為粉質(zhì)粘土,土石比約為6∶4,厚度1~5m。廣布于高切坡上下方的地表。

高切坡區(qū)位于長(zhǎng)江南岸,總體地勢(shì)為南高北低,斜坡傾向北側(cè)的長(zhǎng)江,地形坡度一般在30°~35°左右。大氣降水多沿坡面直接排向長(zhǎng)江或排入兩側(cè)的溝谷,部分滲入巖體內(nèi)部,轉(zhuǎn)化為地下水排泄到長(zhǎng)江。

高邊坡區(qū)地下水主要有第四系孔隙水及基巖裂隙水。其中孔隙水主要賦存于第四系堆積物中,埋深淺,受大氣降水補(bǔ)給,無(wú)統(tǒng)一地下水位,季節(jié)變化明顯。基巖裂隙水主要賦存在砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等基巖裂隙中,地下水位埋深相對(duì)較大。根據(jù)水質(zhì)分析資料,地下水對(duì)混凝土不具有腐蝕性。

2地質(zhì)特征及主要地質(zhì)問(wèn)題

高邊坡區(qū)目前尚未發(fā)現(xiàn)整體的大面積變形破壞現(xiàn)象,由于修建移民公路與移民遷建房屋使原來(lái)的斜坡應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化作用,邊坡表層巖體十分破碎,導(dǎo)致邊坡表層局部位置出現(xiàn)小規(guī)模的剝落、掉塊現(xiàn)象發(fā)生。

3邊坡穩(wěn)定性計(jì)算

根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查和宏觀分析,高切坡具備可能滑動(dòng)的坡段為1+142~1+165段的土質(zhì)坡,可能的變形破壞模式為沿巖土界面滑移。其他坡段基本上不存在整體滑移的幾何邊界條件,不會(huì)發(fā)生整體的變形破壞,但存在表層風(fēng)化破裂巖體的塌落、掉塊等。

考慮高切坡區(qū)域可能遇到的各類(lèi)情況,特別是最危險(xiǎn)的情況,由于區(qū)內(nèi)基本地震烈度為6度,可不考慮地震的影響,故綜合確定以下兩種計(jì)算工況:①天然狀況(坡體自重);②天然狀況+暴雨(坡體自重+暴雨)。

本高切坡的安全等級(jí)為三級(jí),根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,采用平面滑動(dòng)法和折線滑動(dòng)法計(jì)算安全系數(shù)為1.25,采用瑞典圓弧法計(jì)算安全系數(shù)為1.20。

為了考察1+142~1+165段的整體穩(wěn)定性,選擇5-5'剖面作為穩(wěn)定性計(jì)算剖面,其潛在滑動(dòng)面qzhm1為殘坡積物與強(qiáng)風(fēng)化巖體的接觸面。

在以上模型與參數(shù)給出的情況下,利用瑞典條分法與剩余推力法對(duì)每一潛在滑面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,可得出以下結(jié)論:①現(xiàn)狀條件下,切坡整體處于穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài),僅局部位置出現(xiàn)表層巖體的剝落、崩塌等小規(guī)模的破壞現(xiàn)象。②在工況二的條件下,主要滑動(dòng)面安全系數(shù)為1.176,安全儲(chǔ)備不足,需要進(jìn)行加固處理。③對(duì)其他坡段,高切坡整體穩(wěn)定性較好,發(fā)生整體失穩(wěn)的可能性較小。但鑒于切坡表面風(fēng)化、剝落與掉塊的發(fā)生,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行處理或防護(hù)。

4結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)該高切坡的工程地質(zhì)條件進(jìn)行了分析,并結(jié)合具體情況提出分層次治理的方法,對(duì)類(lèi)似工程具有一定借鑒意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 劉佑榮,唐輝明.巖體力學(xué)[M].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1998.