某二元結(jié)構(gòu)高邊坡穩(wěn)定性分析與治理措施

陳星星

摘 要：二元結(jié)構(gòu)高邊坡占城市建設(shè)高邊坡的大多數(shù)，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)合理的分析，是該類邊坡治理成功的關(guān)鍵。本文選取宜昌某二元結(jié)構(gòu)高邊坡，選取其代表性的剖面，進(jìn)行邊坡可能變形破壞模式的分析，根據(jù)分析結(jié)果采取針對(duì)性的治理措施。

關(guān)鍵詞：高邊坡;二元結(jié)構(gòu);穩(wěn)定性分析;治理措施

中圖分類號(hào)：TU753.8? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）11-0129-02

1引言

我國(guó)目前快速城鎮(zhèn)化，山區(qū)出現(xiàn)大量的建設(shè)項(xiàng)目，隨之而來(lái)出現(xiàn)大量高邊坡，其中二元結(jié)構(gòu)高邊坡占絕大多數(shù)，該類邊坡是否安全穩(wěn)定，對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全影響巨大。對(duì)二元結(jié)構(gòu)高邊坡的穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行研究，根據(jù)研究結(jié)果采取安全、經(jīng)濟(jì)、合理的治理措施。

2工程概況

擬建場(chǎng)地位于宜昌市伍家崗區(qū)同強(qiáng)路與東站路交匯處;場(chǎng)地位于山體斜坡地段，總體趨勢(shì)為西高東低。邊坡設(shè)計(jì)總長(zhǎng)約513.6m，邊坡最大高度約33.2m。

場(chǎng)地內(nèi)基巖為白堊系下統(tǒng)五龍組（K1w）泥質(zhì)粉砂巖，基巖產(chǎn)狀128°∠7°，基巖面屬軟弱結(jié)構(gòu)面，結(jié)合很差。構(gòu)造節(jié)理裂隙屬硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)合差，場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖體主要發(fā)育以下2組構(gòu)造節(jié)理裂隙。裂隙L1：傾向65°，傾角82°，裂面平直，多呈閉合狀，張開(kāi)度1～3mm，無(wú)充填，可見(jiàn)長(zhǎng)度3～5m，線密度1～2條/m。裂隙L2：傾向340°，傾角73°，裂面平直，多呈閉合狀，張開(kāi)度1～3mm，無(wú)充填，可見(jiàn)長(zhǎng)度1～3m，線密度1條/2m。

場(chǎng)地自上而下劃分為兩個(gè)巖土層：第①層素填土（Qml），褐黃色為主，局部呈雜色，松散狀態(tài);第②層白堊系下統(tǒng)泥質(zhì)粉砂巖（K1w），其中第②層泥質(zhì)粉砂巖根據(jù)其風(fēng)化程度不同又可以分為兩個(gè)亞層，即第②-1亞層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，呈紫紅色、灰紅色，巖體結(jié)構(gòu)已大部分破壞，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，多由泥質(zhì)充填;屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí);第②-2亞層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，紫紅色、灰紅色，中厚層狀，泥質(zhì)膠結(jié)，夾泥巖薄層，根據(jù)場(chǎng)地巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，frk=5.5MPa，為軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。

3邊坡穩(wěn)定性分析

3.1定性分析

邊坡坡向44°～131°，綜合坡體結(jié)構(gòu)特征，坡高選取其中一個(gè)坡向99°，坡高約22m的順向坡剖面作為研究對(duì)象。對(duì)該剖面進(jìn)行赤平投影，結(jié)果見(jiàn)圖1 。

根據(jù)邊坡赤平極射投影分析結(jié)果圖，層面C與坡向順向相交，傾角小于坡角，結(jié)構(gòu)面J1與坡向順向相交，傾角大于坡角;結(jié)構(gòu)面J2與坡向橫向相交，傾角大于坡角;層面C與結(jié)構(gòu)面J2組合交棱線與坡向順向相交，交棱線傾角小于坡角;坡面P1與結(jié)構(gòu)面J1、結(jié)構(gòu)面J2及層面C與結(jié)構(gòu)面 J1組合交棱線與坡向切向相交，交棱線傾角小于坡角;坡面P1 與層面C組合交棱線與坡向正向相交，交棱線傾角小于坡角;結(jié)構(gòu)面J1及結(jié)構(gòu)面J2組合交棱線與坡向逆向相交，交棱線傾角大于坡角。

根據(jù)持平投影定性分析，結(jié)合二元結(jié)構(gòu)邊坡的坡體結(jié)構(gòu)特征，該邊坡的變形破壞模式有以下幾種：①沿著巖層面C產(chǎn)生平面滑動(dòng);②沿著結(jié)構(gòu)面 J2和層面C的不利組合產(chǎn)生楔形體破壞;③坡體上部填土層、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層及中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層內(nèi)產(chǎn)生圓弧形破壞;④坡體上部填土層沿著與強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖的界面產(chǎn)生折線形破壞，或填土層與強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層沿著強(qiáng)風(fēng)化巖與中風(fēng)化巖的界面產(chǎn)生折線形破壞。

3.2定量分析

3.2.1穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)

參數(shù)取值是在相關(guān)勘察報(bào)告的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值綜合確定，最終選取的巖土體物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1，結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表2。

4邊坡治理措施

因圓弧形和折線形變形破壞的穩(wěn)定性系數(shù)小于邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的要求，需對(duì)該邊坡進(jìn)行治理。

本工程采用分級(jí)放坡+坡面錨噴支護(hù)+坡腳護(hù)腳墻+坡頂被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)+坡頂?shù)捉嘏潘疁系闹ёo(hù)措施。從下至上第一、二級(jí)邊坡高10m，第三級(jí)邊坡隨地形，馬道寬2.0m;各級(jí)邊坡坡比1：0.5，錨桿長(zhǎng)度9-12m，采用1φ28HRB400制作，錨固體直徑130mm，入射角度15°。

通過(guò)上述治理措施，圓弧形和折線形邊坡穩(wěn)定性系數(shù)分別達(dá)到1.682、1.393，均滿足規(guī)范要求。

5結(jié)論及建議

（1）通過(guò)持平投影對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析，同時(shí)結(jié)合坡體的結(jié)構(gòu)特征，得出邊坡可能的變形破壞模式：①沿著層面C產(chǎn)生平面型滑動(dòng)破壞;②沿著結(jié)構(gòu)面 J2和層面 C 的不利組合產(chǎn)生楔形體破壞;③坡體上部填土層、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層及中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層內(nèi)產(chǎn)生圓弧形破壞;④坡體上部填土層沿著與強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖的界面產(chǎn)生折線形破壞，或填土層與強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層沿著強(qiáng)風(fēng)化巖與中風(fēng)化巖的界面產(chǎn)生折線形破壞。

（2）根據(jù)邊坡的變形破壞模式，采用相應(yīng)的計(jì)算方法進(jìn)行定量分析，圓弧形和折線形變形破壞的穩(wěn)定性系數(shù)小于邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的要求，需對(duì)該邊坡進(jìn)行治理。

（3）在采用分級(jí)放坡+坡面錨噴支護(hù)+坡腳護(hù)腳墻+坡頂被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)+坡頂?shù)捉嘏潘疁系闹ёo(hù)措施后，圓弧形和折線形邊坡穩(wěn)定性系數(shù)分別達(dá)到1.682、1.393，均滿足邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)要求。

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