論某城際鐵路沿線邊坡穩(wěn)定性分析及評(píng)價(jià)

汪志鵬,湯 喆,張 諧

(景德鎮(zhèn)市自然資源儲(chǔ)備利用中心，江西 景德鎮(zhèn) 333000 )

1 地質(zhì)環(huán)境背景

建設(shè)項(xiàng)目為城際鐵路，屬重要建設(shè)項(xiàng)目，評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，沿線地形地貌特征，地貌類型主要有平原、丘陵等二種地貌，局部微地貌發(fā)育。本次地質(zhì)填土和沿途勘察資料顯示，區(qū)域出露的地層主要為寒武系、泥盆系、侏羅系和第四系[1]。從老至新分述如下：

(1)上更新統(tǒng)(Q3c)。巖性是海陸交互相沉積的礫砂為主，局部相變?yōu)轲ね临|(zhì)礫砂，厚0.96～7.46 m。不整合于基底花崗巖之上。以西山體坡腳附近的二級(jí)階地上有出露。

(2)全新統(tǒng)殘坡積層(Qel+dl)。巖性由灰白色、土黃色、紫紅色的黏土質(zhì)礫砂或礫砂質(zhì)黏土夾花崗巖碎塊、塊石及少量石英殘礫等，分選性差，呈松散狀，與燈籠沙組淤泥多呈過渡關(guān)系，厚1～3 m，最大約8 m。在沿線臺(tái)地及低丘的緩山坡上有分布[2]。

(3)全新統(tǒng)沖洪積層(Qal+pl)。巖性是沖洪積的卵石、砂礫、礫砂及礫砂質(zhì)黏土，卵石、礫石組分主要為花崗巖礫石，次為脈石英，分選性差，呈松散狀，與燈籠沙組淤泥多呈過渡關(guān)系，厚1～3 m，最大可達(dá)6～8 m。在沿線河流及山前溝谷局部分布。

(4)全新統(tǒng)海陸相沉積層(Q4mc)。巖性比較簡單，上部主要為海相沉積的淤泥、粉砂質(zhì)淤泥為主，砂質(zhì)淤泥、淤泥質(zhì)粉砂次之，局部相變?yōu)榉奂?xì)砂，厚2.02～41.2 m不等。下部主要為海相沉積的灰白色-褐黃色含礫-礫質(zhì)中粗粒石英砂，淺黃色細(xì)中粒石英砂，不等粒石英砂，次為礫砂，厚1.17～8.15 m。不整合于Q3地層之上，有的不整合于基底花崗巖之上。在沿線丘陵坡腳以及濱海平原廣泛分布[3]。

(5)第四系(Qml)。人工填土：雜色，潮濕，松散～稍密，巖性以素填土為主，成分多為黏性土，多夾有花崗巖質(zhì)的碎石塊，局部含有中粗砂，部分地段表層有厚約0.3 m的混凝土。廣泛分布于橫琴隧道兩側(cè)范圍內(nèi)，層厚0.5～19.5 m，平均層厚5.9 m[4-5]。

2 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

2.1 沿線邊坡基本特征

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，擬建城際鐵路兩側(cè)均存在高度不等的邊坡，通過對(duì)邊坡的基本形態(tài)特征、巖土結(jié)構(gòu)面及排水條件進(jìn)行調(diào)查，獲得重要的基本參數(shù),表1為評(píng)估區(qū)部分邊坡形態(tài)特征表。

2.2 邊坡穩(wěn)定性方法的確定

2.2.1 圓弧法分析

擬建區(qū)的局部邊坡由于強(qiáng)風(fēng)化巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，風(fēng)化較強(qiáng)烈，邊坡巖體支解為碎裂～散體狀，局部少量中風(fēng)化塊石，巖體完整性較低，結(jié)構(gòu)較松散，強(qiáng)度也很低，類似土質(zhì)邊坡，采用為圓弧分析法進(jìn)行分析。邊坡必須經(jīng)受不利工況的考驗(yàn)，分析邊坡在強(qiáng)降雨期巖土體飽和狀態(tài)的穩(wěn)定性，巖土體力學(xué)參數(shù)取飽和快剪值，采取適當(dāng)參數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，如表2、表3及圖1所示[6-8]。

表1 評(píng)估區(qū)部分邊坡形態(tài)特征表

表2 邊坡巖土體參數(shù)

表3 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)安全系數(shù)與危險(xiǎn)性等級(jí)分類

圖1 類土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算典型剖面圖(單位：m)

表4 類土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與危險(xiǎn)性評(píng)估

計(jì)算說明：由于巖體較破碎，且?guī)r層或結(jié)構(gòu)面傾角較陡，所以部分順層或含外傾結(jié)構(gòu)面邊坡仍采用圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。

2.2.2 結(jié)構(gòu)面分析

順層(外傾結(jié)構(gòu)面)且傾角小于坡角的邊坡，由于巖土體性質(zhì)差異，邊坡可能產(chǎn)生沿層面(結(jié)構(gòu)面)的滑動(dòng)，滑動(dòng)形式為直線滑動(dòng)。

計(jì)算典型剖面見圖2，結(jié)果如表5所示。

綜上所述，采取相關(guān)系數(shù)，通過圓弧法及結(jié)構(gòu)面對(duì)不同邊坡及崩塌進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，BP1、BP2、BP4、BP6危險(xiǎn)性小，BP3、BP5、BT1、BP7、BP8危險(xiǎn)性中等。

圖2 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算典型剖面圖(單位：m)

表5 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與危險(xiǎn)性評(píng)估

3 結(jié) 語

近年來，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，邊坡穩(wěn)定性問題越來越突出，邊坡失穩(wěn)塌滑嚴(yán)重危及人民群眾的 生命安全。本文通過對(duì)某城際鐵路沿線邊坡的基本形態(tài)特征、巖土結(jié)構(gòu)面及排水條件等基本參數(shù)進(jìn)行調(diào)查，采用圓弧法及結(jié)構(gòu)面法對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，為更好地指導(dǎo)工程建設(shè)的施工提供了依據(jù)。