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摘 要:工程地处于灰岩分布广泛的贵州地区,基坑支护设计中常用到放坡开挖的岩质边坡,本文通过对工程所在地岩质边坡的稳定性分析,能快速确定类似岩质边坡的滑裂面,便于边坡的支护设计,为类似工程边坡的设计提供一定参考。
关键词:岩质边坡;顺向坡;滑裂面;稳定性
1 引言
贵阳市地处云贵高原的东斜坡上,地势起伏较大,南北高,中部低,是典型的喀斯特地貌,在城市修建地铁经常需要开挖基坑,考虑到贵阳的地质特性,从经济和施工的角度考虑对于岩层较好的地段一般采用放坡开挖,地铁受周边环境因素制约较多,多数放坡坡度较大,因此边坡的稳定性设计尤为重要。
2 工程概况
2.1 区域环境
本工程为贵阳市地鐵2号线某车站附属结构,边坡位于车站西侧,基坑深度13.5米,基坑北侧为截断的市政公路,基坑周边无重要建筑。
2.2 地质条件
工程区域主要地层为素填土层及中风化灰岩,采用放坡开挖施工,根据钻孔资料显示:基岩边坡为顺向坡,岩层倾角12°~15°。边坡开挖基岩段为强岩溶地段,岩体层面被溶蚀破坏,力学参数较低,开挖后,基岩段边坡有顺岩层面滑动的可能,稳定性较差;其中强溶蚀带边坡0.5~3m,其余为中风化,强溶蚀带边坡稳定性较差。力学性能如下表。
岩体自身的物理力学参数较好,而岩体结构面参数较差,岩质边坡为顺向坡,岩层向基坑的临空面有12°~15°的倾角,会使滑动体自重以及顶部荷载在水平方向有一个滑动力分量,因此,岩层有着向临空面滑动的趋势。岩层性状为光滑平直,滑动面形态为平面形态,破坏机制简单,本工程边坡可采用刚体极限平衡法进行分析。
3 最不利滑裂面位置
基坑边坡稳定性设计最主要的是确定最不利滑动面,最不利滑裂面最直观的是现场的勘察、钻探等进行确定,通过坡体地形地貌特征确定滑动面或者软弱夹层;一种是采用工程类比法,通过类似地区的边坡经验确定滑动面;还有就是通过计算机数值分析计算出最不利滑裂面;本工程地层结构简单,可采用刚体极限平衡法确定。
地勘资料并未给出潜在的滑裂面无软弱夹层,边坡平整场地后,边坡为全岩质坡,中风化岩层平面光滑,其滑动类型为平面滑动面,拟采用刚体极限平衡法确定最不利滑裂面,假定岩层均匀有潜在的滑裂面,无力学性能显著较差的夹层。计算简图如图1。
4 基坑边坡设计
因场地限制取坡度α=73°地下水位高6米,取最低处为最不利滑裂面,基坑深度13.5米,代入计算Fs=1.24>1.2,基坑边坡稳定性满足要求。实际施工过程中岩体存在着一定的破碎以及局部的不稳定岩块,以及防止雨水侵入裂隙,造成裂隙水压力,按构造要求对边坡进行喷锚支护,坡面喷射100mm厚C25砼,设置4~6米的?覫42钢花管土钉进行支护。
5 结论
通过设计过程分析,采用刚体极限平衡分析的岩质边坡,最不利滑裂面不一定出现在坡脚,需要通过具体参数求得。类似于本工程条件的、倾角较小的顺向坡可按坡底位置为最不利滑裂面进行计算,便于工程设计,对复杂边坡还是需采用计算机数值分析求解。
参考文献
[1]刘国彬,王卫东.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社,2009.
[2]陈祖煜,汪小刚,杨建,等.岩质边坡稳定性分析-原理,方法,程序[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
[3]刘佑荣,等.岩体力学[M].中国地质大学出版社,2010.
[4]GB50330-2013,建筑边坡工程技术规范[S].
关键词:岩质边坡;顺向坡;滑裂面;稳定性
1 引言
贵阳市地处云贵高原的东斜坡上,地势起伏较大,南北高,中部低,是典型的喀斯特地貌,在城市修建地铁经常需要开挖基坑,考虑到贵阳的地质特性,从经济和施工的角度考虑对于岩层较好的地段一般采用放坡开挖,地铁受周边环境因素制约较多,多数放坡坡度较大,因此边坡的稳定性设计尤为重要。
2 工程概况
2.1 区域环境
本工程为贵阳市地鐵2号线某车站附属结构,边坡位于车站西侧,基坑深度13.5米,基坑北侧为截断的市政公路,基坑周边无重要建筑。
2.2 地质条件
工程区域主要地层为素填土层及中风化灰岩,采用放坡开挖施工,根据钻孔资料显示:基岩边坡为顺向坡,岩层倾角12°~15°。边坡开挖基岩段为强岩溶地段,岩体层面被溶蚀破坏,力学参数较低,开挖后,基岩段边坡有顺岩层面滑动的可能,稳定性较差;其中强溶蚀带边坡0.5~3m,其余为中风化,强溶蚀带边坡稳定性较差。力学性能如下表。
岩体自身的物理力学参数较好,而岩体结构面参数较差,岩质边坡为顺向坡,岩层向基坑的临空面有12°~15°的倾角,会使滑动体自重以及顶部荷载在水平方向有一个滑动力分量,因此,岩层有着向临空面滑动的趋势。岩层性状为光滑平直,滑动面形态为平面形态,破坏机制简单,本工程边坡可采用刚体极限平衡法进行分析。
3 最不利滑裂面位置
基坑边坡稳定性设计最主要的是确定最不利滑动面,最不利滑裂面最直观的是现场的勘察、钻探等进行确定,通过坡体地形地貌特征确定滑动面或者软弱夹层;一种是采用工程类比法,通过类似地区的边坡经验确定滑动面;还有就是通过计算机数值分析计算出最不利滑裂面;本工程地层结构简单,可采用刚体极限平衡法确定。
地勘资料并未给出潜在的滑裂面无软弱夹层,边坡平整场地后,边坡为全岩质坡,中风化岩层平面光滑,其滑动类型为平面滑动面,拟采用刚体极限平衡法确定最不利滑裂面,假定岩层均匀有潜在的滑裂面,无力学性能显著较差的夹层。计算简图如图1。
4 基坑边坡设计
因场地限制取坡度α=73°地下水位高6米,取最低处为最不利滑裂面,基坑深度13.5米,代入计算Fs=1.24>1.2,基坑边坡稳定性满足要求。实际施工过程中岩体存在着一定的破碎以及局部的不稳定岩块,以及防止雨水侵入裂隙,造成裂隙水压力,按构造要求对边坡进行喷锚支护,坡面喷射100mm厚C25砼,设置4~6米的?覫42钢花管土钉进行支护。
5 结论
通过设计过程分析,采用刚体极限平衡分析的岩质边坡,最不利滑裂面不一定出现在坡脚,需要通过具体参数求得。类似于本工程条件的、倾角较小的顺向坡可按坡底位置为最不利滑裂面进行计算,便于工程设计,对复杂边坡还是需采用计算机数值分析求解。
参考文献
[1]刘国彬,王卫东.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社,2009.
[2]陈祖煜,汪小刚,杨建,等.岩质边坡稳定性分析-原理,方法,程序[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
[3]刘佑荣,等.岩体力学[M].中国地质大学出版社,2010.
[4]GB50330-2013,建筑边坡工程技术规范[S].