順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析及治理措施

王滋東

廈門市市政工程設(shè)計院有限公司，福建 廈門 361000

0 引言

隨著我國公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，山區(qū)公路建設(shè)已經(jīng)成為了非常常見的情況。但是在山區(qū)進(jìn)行公路建設(shè)時常常會進(jìn)行大量開挖，這樣就會形成非常多巖體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且穩(wěn)定性較差的順層巖質(zhì)邊坡，一旦受到降雨、開挖等外部因素的影響就會發(fā)生相應(yīng)的變形失穩(wěn)，會對整個工程的工期以及安全造成嚴(yán)重影響。所以需要對順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確的分析評價并預(yù)測變形情況，這對于有效治理具有非常重要的意義。

1 案例基本概況

某公路邊坡所在區(qū)域以巖溶地貌與常態(tài)地貌交織紛呈為其主要格局，根據(jù)勘察鉆孔邊坡區(qū)域未見溶洞發(fā)育，此公路在進(jìn)行開挖施工時會形成長度為18m 的挖方邊坡，主要以順層向巖質(zhì)邊坡為主。通過對巖層的出露點分析可知，該處巖體節(jié)理發(fā)育較好，具有比較完整的巖體。公路工程所在區(qū)域?qū)儆诘谒南等斯ぬ钔粒ㄍ潦葹?：4），屬于全新的回填土，厚度相對較薄。

2 順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

2.1 邊坡赤平投影分析

以BK5+840 為代表性斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析計算：本段邊坡長度為40.0m，邊坡最大高度18m，邊坡為巖質(zhì)邊坡，巖質(zhì)部分為順向坡，上部為第四系耕植土及紅粘土，覆蓋層最大厚度為2.8m，邊坡巖體部分均為前震旦系清水江組（Ptq）深灰色、灰色中厚層至塊狀粉砂巖，巖層（平面A）產(chǎn)狀85°∠35°，該段邊坡清楚表層覆蓋層后，巖質(zhì)按1：0.75 放坡開挖后，右側(cè)邊坡坡面傾向為64°，傾角53°，赤平投影分析如上：

從赤平投影可以看出，巖質(zhì)部分為順向坡，邊坡開挖后，邊坡可能沿產(chǎn)生層面滑動破壞；

2.2 穩(wěn)定性分析

第一，對于該區(qū)域?qū)嵤┑刭|(zhì)勘察分析可知，邊坡巖土物理力學(xué)參數(shù)巖體粘聚力c=250kPa，內(nèi)摩擦角Φ=32°，巖體與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frbk=360kPa，邊坡結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為：Φ=18°、C=50kPa。

第二，相應(yīng)計算模式以及所得結(jié)果。

對于平面型滑移破壞模式來說，可以遵照如下公式進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性系數(shù)計算，具體為：

通過以上穩(wěn)定性計算模式實施計算分析，能夠得到邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果。

根據(jù)穩(wěn)定性計算分析邊坡按1：0.75 放坡后，路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為1.038＜1.05，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，需進(jìn)行邊坡治理。

3 巖質(zhì)邊坡治理措施

（1）預(yù)應(yīng)力錨在改善坡體應(yīng)力方面具有非常好的效果，能夠有效提升邊坡整體的穩(wěn)定性，是邊坡治理最為重要的措施之一。通過相應(yīng)分析可知，對于順層巖質(zhì)邊坡來說，層面的材料情況、巖層的傾角是影響邊坡變形最主要的因素，所以一定要充分考量到巖層傾角、結(jié)構(gòu)面性質(zhì)、層間距離等因素，增強(qiáng)設(shè)計合理性。在具體工程中，中等傾角的順層巖質(zhì)邊坡是最為常見的情況，對于此種情況來說對于巖層傾角大于35°，地面橫坡較緩，且有條件進(jìn)行順層清方的順層邊坡，一般采用順層清方；當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時，可采用順層清方結(jié)合格構(gòu)錨桿、索加固邊坡；對于層間結(jié)構(gòu)面巖土性質(zhì)較差的，可利用預(yù)加固樁結(jié)合格構(gòu)錨桿、索加固邊坡［1］。

（2）巖質(zhì)邊坡支護(hù)設(shè)計

針對此工程邊坡的具體情況，可以通過“分級放坡+格構(gòu)錨索+框架內(nèi)植草+護(hù)腳墻+坡頂?shù)捉嘏潘胧睂嵤┻吰轮ёo(hù)。

各個等級的坡面都采取“格構(gòu)錨索+框架內(nèi)植草”方式實施支護(hù)，不同等級邊坡錨索有所差異，其中第一級邊坡錨索長度控制在14m 范圍內(nèi)，其中自由段的長度為8m，錨固段的長度為6m；第二級邊坡錨索長度控制在20m 左右，其中自由段的長度為12m，錨固段的長度為8m［2］。

除此之外，為了及時的排出坡體滲水，在每級坡體上設(shè)置2 排平孔排水，排水孔采用外徑為φ80mm 的軟式透水管，傾斜角度上傾10°，設(shè)置長度10m，水平間距4m，豎向間距3m，第一排高于地面1m；邊坡平臺上設(shè)置平臺截水溝、平臺急流槽及坡頂截水溝，將坡面匯水引出坡體外，坡頂外5m 至截水溝范圍采用25cm 厚M10 漿砌片石硬化，減小地表水下滲坡體。采取上述相應(yīng)治理措施后，所得到的邊坡支護(hù)穩(wěn)定性系數(shù)能夠達(dá)到1.22，滿足邊坡安全穩(wěn)定系數(shù)，保證了邊坡的安全性和穩(wěn)定性［3］。

4 結(jié)束語

巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性在很大程度上影響著工程建設(shè)質(zhì)量和安全性，所以需要對其進(jìn)行分析并采取針對性措施進(jìn)行治理。本文主要以某案例分析了巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性，并提出了針對性的治理措施。通過本文的介紹能夠?qū)r質(zhì)邊坡治理提供一定參考和幫助。