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摘 要:基于某岩、土组合边坡的详细勘察工作,为该边坡的支护设计和施工提供必要的地质资料,通过SLIDE软件采用圆弧滑动法进行模拟计算数据分析其边坡的稳定性。结果表明:该边坡的土质边坡段存在滑移破坏危险,而岩石边坡段稳定性相对较好。
关键词:岩、土组合边坡;工程勘察;边坡稳定性
一、工程概况
本次勘察拟支护边坡位于某小区北侧,主要为自然边坡及已支护边坡(该段边坡预重新加固支护),边坡总长度约440m,坡体最大高度约为25m,为土岩组合型边坡,边坡走向呈近EW-近SN-近EW,坡度多在55°-75°,局部地形坡度较缓,坡度在15°-45°之间。
该边坡距离小区住宅楼约为10-15m,边坡破坏后果严重,故本土程重要性等级为一级,边坡安全等级一级-二级,岩土程勘察等级为甲级。
本次勘察共完成钻孔35个和坑探点22个,并进行原位测试和土工试验。
(一)地层岩性
根据勘察土作的结果分析,边坡的岩土层主要有:
①-1素填土
灰黄色,松散-稍密,干燥-稍湿,主要由中粗砂堆填而成,含少量粘性土,成分分布不均匀,堆填时间不足1年。
①-2土壤
棕黄色,松散,稍湿的,主要由粗砂和粘土组成的,含有植物根量小。
②粉质粘土
黄褐色、红褐色,可塑,局部为硬塑。颗粒成分以粘、粉粒为主,粘性较强,含少量中细砂颗粒,属中等压缩性土。
③残积砂质粘性土
灰黄色,稍湿-湿,可塑-硬塑状态。为花岗岩风化残积形成,粘性较差,砂感较强,浸水后易软化崩解。
④全风化花岗岩
灰黄、灰褐色,湿。风化剧烈,呈土状,该层遇水易软化、崩解。
⑤-1强风化花岗岩
灰黄色,灰棕色,饱和,强风化,砂状,矿物之间的附着力弱,结晶手捻即碎,水层很容易软化,坍塌。
⑤-2碎块状强风化花岗岩
灰黄色,湿。风化不均,呈碎块状,部分位置该层岩芯呈碎粒状,岩芯风化裂隙发育。
⑥层中风化花岗岩
青灰色、灰白色、肉红色等,呈长柱状,局部呈短柱状和块状,中粗粒花岗结构,块状构造,质地较硬,节理裂隙发育,岩芯破碎,多呈短柱状及块状,岩面新鲜,质硬,锤击不易碎。
根据土土试验结果统计分析,结合野外钻探、槽探、物探等资料和相关规范,综合确定边坡各土层物理力学参数见表1。
(二)水文条件与地震
该地区地处亚热带季风气候,温和湿润,雨量充沛,光热丰富。场地地下水主要为赋存于①-1层素填土及①-2层耕植土的上层滞水,③层残积砂质粘性土的孔隙潜水,以及下部花岗岩带中的孔隙一裂隙弱承压水。勘察期间,实测地下水混合稳定水位埋深为1.20-7.00m拟建场地位处抗震设防烈度6度区,地震动峰值加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。
二、稳定性分析
由勘察成果可知,该边坡类型为土质边坡与岩质边坡相结合的土岩组合边坡。其中,K0+0~K0+55为土质边坡,K0+55~K0+145为岩质边坡,K0+145~K0+215为土质边坡,K0+215~K0+245为岩质边坡,K0+245~K0+315为土质边坡,K0+315~K0+358为岩质边坡,K0+358~K0+440为土质边坡。土质边坡与岩质边坡的分布段的详细情况见图1“边坡类型分布图”。
(一)土质边坡稳定性分析
根据边坡滑动面的分布及边坡现状,选取2个典型剖面(位置见图1,剖面10-10’:坡体由花岗岩风化层组成的边坡;剖面21-21’:坡体上部由素填土、耕植土、粉质粘土、残积砂质粘性土组成,下部由全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩组成的边坡),通过SLIDE软件采用圆弧滑动法进行模拟计算。
1.计算工况
本边坡坡顶无建筑物和动荷载,可不考虑荷载影响,现状边坡存在地下水,且暴雨时可形成渗流面,另考虑地震暴雨同时发生的情况,故考虑地震作用与暴雨形成地下水渗流作用进行组合,故本边坡稳定性评价的土况如下:
A1:现状边坡
A2:现状边坡+地下水渗流作用
A3:现状边坡+地震作用
A4:现状边坡+地下水渗流作用+地震作用
2.计算结果
在现状边坡情况下,对剖面10-10’和21-21’搜索坡体内最危险滑面结果见其计算结果(仅列出各种条件下的最小安全系数值)。
在自然状态下,剖面10-10’的稳定性系数KS=2.407,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数KS=0.922,处于不稳定状态。
在饱水状态下,剖面10-10’的稳定性系数KS=2.036,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数KS=0.649,处于不稳定状态。
在地震状态下,剖面10-10’的稳定性系数KS=1.607,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数KS=0.623,处于不稳定状态。
在地震+饱水状态下,剖面10-10’稳定性系数Ks=1.348,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数Ks=0.438,处于不稳定状态。
3.稳定性评价
剖面10-10’所代表的边坡在以上土况下的边坡安全系数均大十相关规范规定的边坡稳定安全系数稳定性较好,但素填土、耕植土、全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩在长期降雨的情况下容易产生土体内粘性土流失的情况;剖面21-21’所代表的边坡在以上土况下的边坡安全系数均小十相关规范规定的边坡稳定安全系数,稳定性差,勘察过程中,K0+358~K0+440中局部地段发生了轻微滑塌现象也说明了这点;另,素填土、耕植土、全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩在长期降雨的情况下容易产生土体内粘性土流失的情况,粉质粘土及残积砂质粘性土具有浸水易软化的特点。
(二)岩质边坡稳定性分析
本次勘察,边坡多处地段基岩直接出露,为岩质边坡,主要在K0+55~K0+115段和K0+355~K0+380段(其他地段也有基岩出露),边坡上部主要由①层素填土、⑤-2层碎块状强风化花岗岩和⑥层中风化花岗岩组成,其中①-1层素填土分布厚度较薄。
三、结语
通过对边坡的详细勘察土作,结合文章所进行的分析,可得出以下主要结论:
(1)以10-10’为代表的边坡,其坡体由花岗岩风化层组成,在天然状态下属十基本稳定状态,但在土体饱和或地震等不利条件下,稳定系数有所降低,故亦需要对边坡进行适当加固和防水处理。
(2)以21-21’为代表的边坡,其坡体上部由素填土、耕植土、粉质粘土、残积砂质粘性土组成,下部由全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩组成,边坡整体稳定性差,需加强支护,治理方案根据场地的土程地质、水文地质条件与边坡的土作条件,可采用锚杆(索)挡墙进行支护,局部稳定性差地段可考虑采用抗滑桩的支护措施。
(3)岩质边坡段没有较大规模断层通过,岩体完整性好,局部因节理结合可构成不稳定的楔型体,但规模不大,建议在边坡开挖后对岩质边坡采用随机锚杆(索)进行支护,并采用混凝土喷面处理。
参考文献
[1] 岩土上程勘察规范(GB50021-2001)[S].2001.
[2] 建筑边坡上程技术规范(GB50330-2013)[S].2013.
[3] 岩土上程勘察规范(GBJ13-84-2006)[S].2006.
关键词:岩、土组合边坡;工程勘察;边坡稳定性
一、工程概况
本次勘察拟支护边坡位于某小区北侧,主要为自然边坡及已支护边坡(该段边坡预重新加固支护),边坡总长度约440m,坡体最大高度约为25m,为土岩组合型边坡,边坡走向呈近EW-近SN-近EW,坡度多在55°-75°,局部地形坡度较缓,坡度在15°-45°之间。
该边坡距离小区住宅楼约为10-15m,边坡破坏后果严重,故本土程重要性等级为一级,边坡安全等级一级-二级,岩土程勘察等级为甲级。
本次勘察共完成钻孔35个和坑探点22个,并进行原位测试和土工试验。
(一)地层岩性
根据勘察土作的结果分析,边坡的岩土层主要有:
①-1素填土
灰黄色,松散-稍密,干燥-稍湿,主要由中粗砂堆填而成,含少量粘性土,成分分布不均匀,堆填时间不足1年。
①-2土壤
棕黄色,松散,稍湿的,主要由粗砂和粘土组成的,含有植物根量小。
②粉质粘土
黄褐色、红褐色,可塑,局部为硬塑。颗粒成分以粘、粉粒为主,粘性较强,含少量中细砂颗粒,属中等压缩性土。
③残积砂质粘性土
灰黄色,稍湿-湿,可塑-硬塑状态。为花岗岩风化残积形成,粘性较差,砂感较强,浸水后易软化崩解。
④全风化花岗岩
灰黄、灰褐色,湿。风化剧烈,呈土状,该层遇水易软化、崩解。
⑤-1强风化花岗岩
灰黄色,灰棕色,饱和,强风化,砂状,矿物之间的附着力弱,结晶手捻即碎,水层很容易软化,坍塌。
⑤-2碎块状强风化花岗岩
灰黄色,湿。风化不均,呈碎块状,部分位置该层岩芯呈碎粒状,岩芯风化裂隙发育。
⑥层中风化花岗岩
青灰色、灰白色、肉红色等,呈长柱状,局部呈短柱状和块状,中粗粒花岗结构,块状构造,质地较硬,节理裂隙发育,岩芯破碎,多呈短柱状及块状,岩面新鲜,质硬,锤击不易碎。
根据土土试验结果统计分析,结合野外钻探、槽探、物探等资料和相关规范,综合确定边坡各土层物理力学参数见表1。
(二)水文条件与地震
该地区地处亚热带季风气候,温和湿润,雨量充沛,光热丰富。场地地下水主要为赋存于①-1层素填土及①-2层耕植土的上层滞水,③层残积砂质粘性土的孔隙潜水,以及下部花岗岩带中的孔隙一裂隙弱承压水。勘察期间,实测地下水混合稳定水位埋深为1.20-7.00m拟建场地位处抗震设防烈度6度区,地震动峰值加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。
二、稳定性分析
由勘察成果可知,该边坡类型为土质边坡与岩质边坡相结合的土岩组合边坡。其中,K0+0~K0+55为土质边坡,K0+55~K0+145为岩质边坡,K0+145~K0+215为土质边坡,K0+215~K0+245为岩质边坡,K0+245~K0+315为土质边坡,K0+315~K0+358为岩质边坡,K0+358~K0+440为土质边坡。土质边坡与岩质边坡的分布段的详细情况见图1“边坡类型分布图”。
(一)土质边坡稳定性分析
根据边坡滑动面的分布及边坡现状,选取2个典型剖面(位置见图1,剖面10-10’:坡体由花岗岩风化层组成的边坡;剖面21-21’:坡体上部由素填土、耕植土、粉质粘土、残积砂质粘性土组成,下部由全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩组成的边坡),通过SLIDE软件采用圆弧滑动法进行模拟计算。
1.计算工况
本边坡坡顶无建筑物和动荷载,可不考虑荷载影响,现状边坡存在地下水,且暴雨时可形成渗流面,另考虑地震暴雨同时发生的情况,故考虑地震作用与暴雨形成地下水渗流作用进行组合,故本边坡稳定性评价的土况如下:
A1:现状边坡
A2:现状边坡+地下水渗流作用
A3:现状边坡+地震作用
A4:现状边坡+地下水渗流作用+地震作用
2.计算结果
在现状边坡情况下,对剖面10-10’和21-21’搜索坡体内最危险滑面结果见其计算结果(仅列出各种条件下的最小安全系数值)。
在自然状态下,剖面10-10’的稳定性系数KS=2.407,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数KS=0.922,处于不稳定状态。
在饱水状态下,剖面10-10’的稳定性系数KS=2.036,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数KS=0.649,处于不稳定状态。
在地震状态下,剖面10-10’的稳定性系数KS=1.607,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数KS=0.623,处于不稳定状态。
在地震+饱水状态下,剖面10-10’稳定性系数Ks=1.348,处于稳定状态;剖面21-21’的稳定性系数Ks=0.438,处于不稳定状态。
3.稳定性评价
剖面10-10’所代表的边坡在以上土况下的边坡安全系数均大十相关规范规定的边坡稳定安全系数稳定性较好,但素填土、耕植土、全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩在长期降雨的情况下容易产生土体内粘性土流失的情况;剖面21-21’所代表的边坡在以上土况下的边坡安全系数均小十相关规范规定的边坡稳定安全系数,稳定性差,勘察过程中,K0+358~K0+440中局部地段发生了轻微滑塌现象也说明了这点;另,素填土、耕植土、全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩在长期降雨的情况下容易产生土体内粘性土流失的情况,粉质粘土及残积砂质粘性土具有浸水易软化的特点。
(二)岩质边坡稳定性分析
本次勘察,边坡多处地段基岩直接出露,为岩质边坡,主要在K0+55~K0+115段和K0+355~K0+380段(其他地段也有基岩出露),边坡上部主要由①层素填土、⑤-2层碎块状强风化花岗岩和⑥层中风化花岗岩组成,其中①-1层素填土分布厚度较薄。
三、结语
通过对边坡的详细勘察土作,结合文章所进行的分析,可得出以下主要结论:
(1)以10-10’为代表的边坡,其坡体由花岗岩风化层组成,在天然状态下属十基本稳定状态,但在土体饱和或地震等不利条件下,稳定系数有所降低,故亦需要对边坡进行适当加固和防水处理。
(2)以21-21’为代表的边坡,其坡体上部由素填土、耕植土、粉质粘土、残积砂质粘性土组成,下部由全风化花岗岩和砂土状强风化花岗岩组成,边坡整体稳定性差,需加强支护,治理方案根据场地的土程地质、水文地质条件与边坡的土作条件,可采用锚杆(索)挡墙进行支护,局部稳定性差地段可考虑采用抗滑桩的支护措施。
(3)岩质边坡段没有较大规模断层通过,岩体完整性好,局部因节理结合可构成不稳定的楔型体,但规模不大,建议在边坡开挖后对岩质边坡采用随机锚杆(索)进行支护,并采用混凝土喷面处理。
参考文献
[1] 岩土上程勘察规范(GB50021-2001)[S].2001.
[2] 建筑边坡上程技术规范(GB50330-2013)[S].2013.
[3] 岩土上程勘察规范(GBJ13-84-2006)[S].2006.