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摘要:以扎曲左岸某深切河谷区潜在不稳定斜坡为对象,通过地质调查和工程地质测绘,对深切河谷区不稳定斜坡的基本特征、变形现状进行分析,对深切河谷区潜在不稳定斜坡进行稳定性评价,分析其失稳的原因,并提出防治措施建议。
关键词:深切河谷区、特征、失稳机理、稳定性
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
0 引言
中国河流众多,大江大河密布,深切河谷斜坡地带受河流侧向侵蚀严重,坡度较陡峭,斜坡物质多为砂卵砾石,多孔隙,易于降雨与斜坡发生作用,与一般不稳定斜坡的形成机理、失稳原因有一定的区别。本文中通过对一典型深切河谷区不稳定斜坡的基本特征、变形现状进行分析,对其稳定性进行评价、分析其失稳原因,以期对深切河谷区不稳定斜坡的防治提供一定依据。
1 潜在不稳定斜坡特征
1.1 基本特征
不稳定斜坡发育在河流一级阶地斜坡地带,坡面形态呈梯形。坡长320m,坡高18m;斜坡中下部坡度为50°,上部较缓,坡度约为15°;斜坡后缘为近直立陡坎,高约3.5m;整体坡向为260°,坡体植被发育程度中等,平均覆盖率约45%,局部裸露(照片1)。
根据地质调查及工程地质测绘,该不稳定斜坡出露的物质岩性为第四系上更新统冲洪积物(Q3al+pl),成分为卵砾石及粗砂,磨圆度较差,分选性一般。坡体上部卵砾石颗粒较大,平均粒径为0.2m,最大可达0.5m;中下部粒径较小,平均粒径为0.08m;岩土体结构松散,胶结度差,多孔隙,且孔隙较大,连通性良好,易于降水入渗,属易滑易崩地层。坡体上下部颗粒成分差异明显,结构密度差异也较大(图1)。
图1不稳定斜坡工程地质剖面图
1.2 变形特征
边坡坡体出现拉张裂缝,并且局部发生过崩塌,崩塌体在坡体下部呈裙带着分布,覆盖于坡体上(照片 2);坡面由于物质胶结度差,受雨水冲刷,时有卵砾石滑落;边坡可能发生过滑坡灾害,使得坡体上下部颗粒成分及结构有明显差异;坡体下部修筑的挡墙出现数条细小裂缝。
照片1全貌远景 照片2坡体崩塌
2 失稳原因与稳定性分析
2.1 失稳原因
斜坡失稳主要受地形地貌、岩性和水(降雨和地表、地下水)三大主要因素的综合制约。地形是斜坡失稳的必要条件,巖性是斜坡失稳的物质基础,而水对斜坡的失稳起着催化作用,是重要因素。根据地质调查及工程地质测绘,该不稳定斜坡失稳的原因有以下几个方面:
地形地貌方面,斜坡早期受河流侧向侵蚀,使斜坡达到斜坡达到极限平衡状态。人工筑路开挖原始斜坡,破坏了原始斜坡的极限平衡状态,主动土压力增加,被动土压力减小,另外,开挖使斜坡更为陡峭,近直立,高约18m,为斜坡失稳提供了临空面。
岩性方面, 该不稳定斜坡位于河流一级阶地斜坡地带,物质成分为砂卵砾石,多孔隙,孔隙连通性较好,易于降雨入渗及地下水运移,入渗的降水在斜坡体内部运移,携带出较细的砂粒,使孔隙变得更大,更易与地下水运移,如此循环,使斜坡稳定性降低。
在水方面,斜坡所处地段,降雨相对集中,利于地下水与斜坡体相互作用,降低其稳定性。
2.2 稳定性分析
斜坡目前稳定性较差。斜坡高差18m,坡体陡峭。坡体出现垂直拉张裂缝,坡面时有卵砾石滚落;北侧修筑的挡墙墙体较短,且出现细小裂缝,即表明坡体现状不稳定。坡体物质结构较松散,降雨情况下雨水易渗透,破坏边坡完整性,降低坡体强度。城县公路位于坡脚处,过往车辆振动效应对坡体稳定性有着直接影响。在降雨及车辆振动作用影响下,裂隙将不断扩张,坡体稳定性也愈来愈差,最终会导致失稳破坏,威胁坡体下部公路及过往车辆。
3 防治措施建议
根据本次野外调查及工程地质测绘,结合斜坡稳定性分析结果和施工设计经验,对该不稳定斜坡提出综合治理措施建议如下:
(1)在不稳定斜坡范围及周界外侧,修建完善的排水系统(沟、渠),并应采取水泥砂浆或浆砌石片处理,做好底部防渗漏措施,确保降雨、地表水及时畅通排泄。
(2)对斜坡出现的裂缝及时进行回填夯实处理,防止地表水沿裂缝灌入影响坡体稳定。
(3)在斜坡体前缘修筑护坡挡墙,并在墙体上布设排水孔,以排出地下水。
4 结束语
我国深切河谷区不稳定斜坡分布广泛,对该类不稳定斜坡进行研究具有一定的理论和实际意义。文中所举斜坡处于不稳定状态,在河流侵蚀、雨水、人类工程活动及过往车辆震动的共同作用下,坡体裂隙增大,极易导致坡体失稳,形成崩塌或滑坡,使坡体物质向公路崩落,威胁公路及过往车辆行人的安全。另外,在对不稳定斜坡进行综合治理时,应坚持先排水后支挡。
参考文献:
[1] 陈祖煜,土质边坡稳定性分析—原理·方法·程序[M].中国水利水电出版社,2005
[2] 张永兴,等.边坡工程学.重庆:中国工业建筑出版社,2008
[3] 胡广韬,赵法锁.工程地质原理[M] .西安工程学院印刷,1992,4
关键词:深切河谷区、特征、失稳机理、稳定性
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
0 引言
中国河流众多,大江大河密布,深切河谷斜坡地带受河流侧向侵蚀严重,坡度较陡峭,斜坡物质多为砂卵砾石,多孔隙,易于降雨与斜坡发生作用,与一般不稳定斜坡的形成机理、失稳原因有一定的区别。本文中通过对一典型深切河谷区不稳定斜坡的基本特征、变形现状进行分析,对其稳定性进行评价、分析其失稳原因,以期对深切河谷区不稳定斜坡的防治提供一定依据。
1 潜在不稳定斜坡特征
1.1 基本特征
不稳定斜坡发育在河流一级阶地斜坡地带,坡面形态呈梯形。坡长320m,坡高18m;斜坡中下部坡度为50°,上部较缓,坡度约为15°;斜坡后缘为近直立陡坎,高约3.5m;整体坡向为260°,坡体植被发育程度中等,平均覆盖率约45%,局部裸露(照片1)。
根据地质调查及工程地质测绘,该不稳定斜坡出露的物质岩性为第四系上更新统冲洪积物(Q3al+pl),成分为卵砾石及粗砂,磨圆度较差,分选性一般。坡体上部卵砾石颗粒较大,平均粒径为0.2m,最大可达0.5m;中下部粒径较小,平均粒径为0.08m;岩土体结构松散,胶结度差,多孔隙,且孔隙较大,连通性良好,易于降水入渗,属易滑易崩地层。坡体上下部颗粒成分差异明显,结构密度差异也较大(图1)。
图1不稳定斜坡工程地质剖面图
1.2 变形特征
边坡坡体出现拉张裂缝,并且局部发生过崩塌,崩塌体在坡体下部呈裙带着分布,覆盖于坡体上(照片 2);坡面由于物质胶结度差,受雨水冲刷,时有卵砾石滑落;边坡可能发生过滑坡灾害,使得坡体上下部颗粒成分及结构有明显差异;坡体下部修筑的挡墙出现数条细小裂缝。
照片1全貌远景 照片2坡体崩塌
2 失稳原因与稳定性分析
2.1 失稳原因
斜坡失稳主要受地形地貌、岩性和水(降雨和地表、地下水)三大主要因素的综合制约。地形是斜坡失稳的必要条件,巖性是斜坡失稳的物质基础,而水对斜坡的失稳起着催化作用,是重要因素。根据地质调查及工程地质测绘,该不稳定斜坡失稳的原因有以下几个方面:
地形地貌方面,斜坡早期受河流侧向侵蚀,使斜坡达到斜坡达到极限平衡状态。人工筑路开挖原始斜坡,破坏了原始斜坡的极限平衡状态,主动土压力增加,被动土压力减小,另外,开挖使斜坡更为陡峭,近直立,高约18m,为斜坡失稳提供了临空面。
岩性方面, 该不稳定斜坡位于河流一级阶地斜坡地带,物质成分为砂卵砾石,多孔隙,孔隙连通性较好,易于降雨入渗及地下水运移,入渗的降水在斜坡体内部运移,携带出较细的砂粒,使孔隙变得更大,更易与地下水运移,如此循环,使斜坡稳定性降低。
在水方面,斜坡所处地段,降雨相对集中,利于地下水与斜坡体相互作用,降低其稳定性。
2.2 稳定性分析
斜坡目前稳定性较差。斜坡高差18m,坡体陡峭。坡体出现垂直拉张裂缝,坡面时有卵砾石滚落;北侧修筑的挡墙墙体较短,且出现细小裂缝,即表明坡体现状不稳定。坡体物质结构较松散,降雨情况下雨水易渗透,破坏边坡完整性,降低坡体强度。城县公路位于坡脚处,过往车辆振动效应对坡体稳定性有着直接影响。在降雨及车辆振动作用影响下,裂隙将不断扩张,坡体稳定性也愈来愈差,最终会导致失稳破坏,威胁坡体下部公路及过往车辆。
3 防治措施建议
根据本次野外调查及工程地质测绘,结合斜坡稳定性分析结果和施工设计经验,对该不稳定斜坡提出综合治理措施建议如下:
(1)在不稳定斜坡范围及周界外侧,修建完善的排水系统(沟、渠),并应采取水泥砂浆或浆砌石片处理,做好底部防渗漏措施,确保降雨、地表水及时畅通排泄。
(2)对斜坡出现的裂缝及时进行回填夯实处理,防止地表水沿裂缝灌入影响坡体稳定。
(3)在斜坡体前缘修筑护坡挡墙,并在墙体上布设排水孔,以排出地下水。
4 结束语
我国深切河谷区不稳定斜坡分布广泛,对该类不稳定斜坡进行研究具有一定的理论和实际意义。文中所举斜坡处于不稳定状态,在河流侵蚀、雨水、人类工程活动及过往车辆震动的共同作用下,坡体裂隙增大,极易导致坡体失稳,形成崩塌或滑坡,使坡体物质向公路崩落,威胁公路及过往车辆行人的安全。另外,在对不稳定斜坡进行综合治理时,应坚持先排水后支挡。
参考文献:
[1] 陈祖煜,土质边坡稳定性分析—原理·方法·程序[M].中国水利水电出版社,2005
[2] 张永兴,等.边坡工程学.重庆:中国工业建筑出版社,2008
[3] 胡广韬,赵法锁.工程地质原理[M] .西安工程学院印刷,1992,4