長(zhǎng)順向坡邊坡穩(wěn)定性簡(jiǎn)析及治理

楊萬(wàn)里

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊(duì)，貴州 遵義 563000)

0 引 言

貴州茅臺(tái)酒股份公司習(xí)水片區(qū)改擴(kuò)建項(xiàng)目位于習(xí)水縣習(xí)酒鎮(zhèn)黃金坪村，設(shè)計(jì)主要針對(duì)場(chǎng)地一期1-1、1-2號(hào)樓后側(cè)邊坡，建筑與邊坡腳距離為6 m。其出露巖層為三疊系下統(tǒng)夜郎(T1y)組，巖性為灰至淺灰色中至厚層狀石灰?guī)r，場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大斷裂、褶皺等構(gòu)造，巖層為單斜產(chǎn)出，傾向?yàn)?10°，傾角19°。

1 邊坡特征及參數(shù)

場(chǎng)地南側(cè)已開(kāi)挖形成1垂直的巖質(zhì)邊坡，坡高為11.5 m，巖層產(chǎn)狀為310°∠19°，邊坡坡向?yàn)?95°，故邊坡為順向坡，巖層面表面平直光滑、無(wú)膠結(jié)，泥質(zhì)充填，屬結(jié)合很差，坡體表面1～2 m深度范圍充填物厚度較大為3～5 cm，大于起伏差，故綜合取內(nèi)聚力C=11 KPa、內(nèi)摩擦角φ=18°。經(jīng)調(diào)查場(chǎng)地內(nèi)還有兩組較大節(jié)理主要集中在2號(hào)樓后沿邊坡，節(jié)理面光滑，張開(kāi)度為3～5 mm，有泥化現(xiàn)象：組一節(jié)理產(chǎn)狀為165°∠83°，間距為1～2 m；組二節(jié)理走向353°，傾角為90°，間距為2～4 m，巖體分類分為Ⅲ類。坡體表面有大塊巖體沿層面滑動(dòng)，掉入擬建安置房場(chǎng)地，給場(chǎng)地造成極大安全隱患，見(jiàn)圖1。

圖1 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算及評(píng)價(jià)

2 破壞模式分析

2.1 定性分析法

定性分析法主要對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行勘察，針對(duì)變形之后的邊坡地質(zhì)體形成原因以及進(jìn)化過(guò)程進(jìn)行調(diào)查，在此基礎(chǔ)上更好地詮釋以及說(shuō)明邊坡穩(wěn)定性具體情況以及未來(lái)演變趨勢(shì)。

2.2 定量分析法

極限平衡法屬于最常見(jiàn)的一種確定分析法，在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用的相當(dāng)廣泛，可借此計(jì)算出相對(duì)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

3 安全系數(shù)計(jì)算

在場(chǎng)地內(nèi)以整個(gè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為基本工況，建筑荷載每層按15 Kpa考慮，以巖層面為破壞結(jié)構(gòu)面，取內(nèi)聚力C=11 Kpa、內(nèi)摩擦角φ=18°、巖體重度γ=27.0 KN/m3，邊坡高度為11.5 m，潛在滑面長(zhǎng)度為96 m，建立物理模型進(jìn)行計(jì)算，采用直線滑動(dòng)法進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算得安全系數(shù)fs=1.064<1.3，(用理正巖土5.2軟件計(jì)算)邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，需對(duì)邊坡進(jìn)行治理。

R=[(G+Gb)cosθ-Qsinθ]tanφ+cL；

T=(G+Gb)sinθ+Qcosθ；

式中：

T—滑體單位寬度重力及其他外力引起的下滑力；

R—滑體單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力；

C—滑面粘結(jié)力；

φ—滑面內(nèi)摩擦角；

L—滑面長(zhǎng)度；

G—滑體單位寬度自重；

Gb—滑體單位寬度豎向附加荷載；

θ—滑面傾角；

Q—滑體單位水平荷載。

4 治理設(shè)計(jì)計(jì)算

4.1 滑坡推力計(jì)算

滑體條塊按荷載特征集合滑塊形狀，共分9塊，剩余下滑力計(jì)算時(shí)的安全系數(shù)：Fs=1.25。

項(xiàng)目采用“抗滑樁+預(yù)應(yīng)力錨索”進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)，由理正巖土軟件進(jìn)行抗滑樁驗(yàn)算得，抗滑樁背側(cè)最大彎矩3 086.886(kN·m)，距離樁頂12.423(m)，面?zhèn)茸畲髲澗?852.166(kN·m)，距離樁5.063(m)，最大剪力1 589.434(kN)，距離樁11.500(m)，最大位移=28(mm)。

第一道錨索水平拉力=1 247.769(kN)，采用11根15.2 mm鋼絞線；第二道錨索水平拉力1 129.559(kN)，采用10根15.2 mm鋼絞線；第三道錨索水平拉力837.472(kN)，采用8根15.2鋼絞線；第四道錨索水平拉力564.007(kN)，采用8根15.2鋼絞線。

4.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

抗滑樁尺寸為1.2 m×1.0 m，樁長(zhǎng)為15.5 m，樁間距為2.0 m，采用C30商混。錨索布置在距嵌固面往上1.5 m，間距為2.5 m。

5 質(zhì)量檢驗(yàn)、驗(yàn)收和監(jiān)測(cè)

5.1 質(zhì)量檢驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)全部材料以及是否合格等情況展開(kāi)抽查，然后對(duì)混凝土強(qiáng)度、比例以及錨桿漿體等配比展開(kāi)檢驗(yàn)，驗(yàn)收應(yīng)隨機(jī)抽樣檢查。

5.2 工程驗(yàn)收

驗(yàn)收工程過(guò)程中需要準(zhǔn)備合格證、材料、試驗(yàn)報(bào)告以及竣工圖，同時(shí)還要準(zhǔn)備好施工記錄以及其他有關(guān)報(bào)告，同時(shí)還要準(zhǔn)備好變更報(bào)告、錨桿以及厚度報(bào)告，相應(yīng)的觀測(cè)報(bào)告和資料，監(jiān)測(cè)記錄表，位移測(cè)量時(shí)態(tài)曲線圖和控制量測(cè)信息反饋記錄等。

5.3 監(jiān)測(cè)

5.3.1 監(jiān)測(cè)方法

1)邊坡表面絕對(duì)位移監(jiān)測(cè)；

2)裂縫相對(duì)位移監(jiān)測(cè)；

3)目視觀察。

5.3.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

1)地表裂縫具體發(fā)生的時(shí)間、地方、程度、方向以及出現(xiàn)的位置等；

2)地表沉降的具體時(shí)間、方向、程度、面積以及形態(tài)等；

3)地表建筑物變形破壞情況、發(fā)生時(shí)間等；

4)坡頂位移觀測(cè)應(yīng)在邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置至少3個(gè)點(diǎn)的觀測(cè)網(wǎng)，觀測(cè)位移，移動(dòng)速度和方向；

5)邊坡和建筑物水平及垂直位移；

6)降雨與時(shí)間關(guān)系；

7)評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

5.3.3 監(jiān)測(cè)工作布置

1)針對(duì)邊坡附近建筑物出現(xiàn)的方向改變情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，時(shí)間間隔通常為3天，如果發(fā)生特殊狀況需及時(shí)加大監(jiān)測(cè)頻率；

2)施工監(jiān)測(cè)等級(jí)為二等精度，應(yīng)對(duì)誤差進(jìn)行整理分析并送設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位；

3)根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)變形量的大小及外界因素影響確定。在遇暴雨、發(fā)現(xiàn)變形速度加快或觀測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)突發(fā)災(zāi)害的可能時(shí)，應(yīng)縮短觀測(cè)周期，增加觀測(cè)次數(shù)。

6 結(jié) 語(yǔ)

順向邊坡在實(shí)際工程中危險(xiǎn)性高、破壞性大、治理費(fèi)用高、建設(shè)場(chǎng)地規(guī)劃應(yīng)重視對(duì)長(zhǎng)順向邊坡的影響。