某工程巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析

吳林平

（中國電建集團江西省電力設(shè)計院有限公司，江西 南昌 330096）

在眾多的建筑工程、電力工程、水利工程等建設(shè)中，常常會遇到巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性問題，巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定受多方面因素的影響，包括巖體的破碎程度、巖體中的結(jié)構(gòu)面、地下水等。據(jù)巖體結(jié)構(gòu)控制理論[1]，一般的巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性主要受內(nèi)部結(jié)構(gòu)面的分布形式和強度控制，破壞形式往往為沿巖體結(jié)構(gòu)面的滑移破壞。一些特殊情況下的巖質(zhì)邊坡（巖體極破碎）則往往是圓弧滑動破壞，類似于土質(zhì)邊坡。在實際的工程中，針對不同情況的巖質(zhì)邊坡，一般常采用赤平極射投影法初步判斷巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性或圓弧滑動法分析巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。本文以某工程的巖質(zhì)邊坡為研究對象，結(jié)合野外勘察成果，利用赤平投影法對巖質(zhì)邊坡破壞模式及穩(wěn)定性進行簡要分析，對今后類似工程的研究具有較大的參考意義。

1 工程概況

工程場地因取土形成本項目場地西側(cè)山體上級邊坡，坡面局部掛網(wǎng)，零星分布植物，本次因景區(qū)建設(shè)將原取土場底標(biāo)高降低，形成了山體新開挖的下級邊坡。最終形成的巖質(zhì)邊坡最高約47m。邊坡根據(jù)傾向可分為A、B亮段，A段邊坡傾向為45°，B段邊坡傾向為56°。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

場地地貌單元屬丘陵。地面標(biāo)高介于176.73m～265.77m，相對高差約90m，現(xiàn)狀邊坡山體大部分已削坡，可見全-強風(fēng)化頁巖。自然山坡植被發(fā)育，多為松樹與雜草混雜，坡頂無建筑物，沖溝谷地堆積大量填土。

2.2 地層巖性

工程場地巖土層主要由二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M頁巖組成，由新到老描述如下[2，3]：

全風(fēng)化頁巖（P2l）：黃褐色為主，局部灰黑色，由頁巖全風(fēng)化成土狀，結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辨認，有殘余結(jié)構(gòu)強度，局部夾強風(fēng)化頁巖。

強風(fēng)化頁巖（P2l）：黃-灰褐色，巖質(zhì)極軟，巖體極破碎，頁理極發(fā)育，巖芯呈片狀、塊狀，局部夾中風(fēng)化頁巖，巖體基本質(zhì)量等級V級。

中風(fēng)化頁巖（P2l）：灰-黃色，巖質(zhì)較軟，巖體較破碎，頁理較發(fā)育，巖芯呈短柱狀及碎塊狀，局部夾強風(fēng)化頁巖，巖體基本質(zhì)量等級IV級。

2.3 邊坡巖體結(jié)構(gòu)情況

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，山體邊坡處層面根據(jù)邊坡走向分為兩段，分別為A段、B段。A段巖層結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀為84°∠32°，主要節(jié)理裂隙產(chǎn)狀為150°∠75°。B段巖層結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀127°∠50°，主要節(jié)理裂隙產(chǎn)狀為26°∠75°、83°∠60°。

3 邊坡穩(wěn)定性分析

山體邊坡根據(jù)邊坡類型、巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、邊坡走向分為3段進行評價。

3.1 A1段

此段巖體結(jié)構(gòu)面較為發(fā)育，巖體極破碎，碎塊間結(jié)合差，邊坡巖體類型為IV類，邊坡破壞型式可能沿結(jié)構(gòu)面滑移或圓弧破壞，山體下級局部坡面有碎巖塊剝落，刷方后邊坡最高處約40m，邊坡設(shè)計傾向約45°，邊坡傾角為45°，根據(jù)該位置的層面產(chǎn)狀及節(jié)理裂隙統(tǒng)計進行赤平投影分析，層面產(chǎn)狀為80°∠32°，主要節(jié)理裂隙產(chǎn)狀為150°∠75°，分析結(jié)果如圖1。由圖可知，層面與邊坡坡面相交角度稍大，層面基本穩(wěn)定。層面與節(jié)理面交割線傾向與坡面傾向相交角度稍小，且傾角小于坡面傾角，交割線不穩(wěn)定，故此段邊坡為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

圖1 A1段邊坡赤平投影圖

圖2 A2段邊坡赤平投影圖

3.2 A2段

此段主為巖質(zhì)邊坡，巖體結(jié)構(gòu)面較為發(fā)育，巖體極破碎，碎塊間結(jié)合差，邊坡巖體類型為IV類，邊坡破壞型式可能沿結(jié)構(gòu)面滑移或圓弧破壞，山體邊坡下級局部坡面有碎巖塊剝落，此邊坡最高處約47m，邊坡設(shè)計傾向約56°，邊坡傾角為45°，根據(jù)該位置的層面產(chǎn)狀及節(jié)理裂隙統(tǒng)計進行赤平投影分析，層面產(chǎn)狀為80°∠32°，主要節(jié)理裂隙產(chǎn)狀為150°∠75°，分析結(jié)如圖2。由圖可知，層面與坡面相交角度較小，層面不穩(wěn)定。層面與節(jié)理面交割線傾向與坡面傾向相交角度較小，且傾角小于坡面傾角，交割線不穩(wěn)定，故此段邊坡為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

3.3 B段

此段主為巖質(zhì)邊坡，巖體結(jié)構(gòu)面較為發(fā)育，巖體極破碎，碎塊間結(jié)合差，邊坡巖體類型為IV類，邊坡破壞型式可能沿結(jié)構(gòu)面滑移或圓弧破壞，邊坡最高處約37m，邊坡設(shè)計傾向約127°，邊坡傾角為45°，根據(jù)該位置的層面產(chǎn)狀及節(jié)理裂隙統(tǒng)計進行赤平投影分析，層面產(chǎn)狀為145°∠46°，主要節(jié)理裂隙產(chǎn)狀為26°∠75°、83°∠60°，分析結(jié)果如圖3。由圖可知，層面與坡面相交角度較小，但層面傾角與邊坡傾角基本一致，層面基本穩(wěn)定。J1、J2節(jié)理面與層面大角度相交，節(jié)理面穩(wěn)定，層面與J1節(jié)理面交割線傾向與坡面傾向相交角度較小，且傾角小于坡面傾角，層面與J1節(jié)理面交割線不穩(wěn)定，故此段邊坡為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

本文通過對某工程巖質(zhì)邊坡的調(diào)查，結(jié)合赤平投影對邊坡結(jié)構(gòu)面類型穩(wěn)定性進行分析，可得出以下結(jié)論：簡潔直觀的反映了以上三段邊坡存在的穩(wěn)定性問題，其破壞型式可能為沿結(jié)構(gòu)面滑移，均為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為邊坡支護的治理提供了一定的理論依據(jù)，如需要保證其長期穩(wěn)定，需采取如錨桿格構(gòu)梁等支護措施，同時也為其它的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析提供借鑒。

圖3 B段邊坡赤平投影圖