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摘 要:介绍了癞子沟边坡的形成原因、对周边建筑的危害及其边坡的稳定性分析,并对边坡开挖提出了放坡坡率和支护建议。
关键词:边坡;稳定性分析;边坡开挖
Abstract:The Laizigou plot slope stability analysis of causes,harm and slope on thesurrounding buildings,and puts forward the slope setting rate and shoring advice on slope excavation.
Keywords:Slope;stability analysis;slope excavation
汉源县大树新集镇位于汉源县大树乡山羊坪,因集镇建设施工,在癞子沟区块场址斜坡后缘(场址西侧)形成高达28.00~58.60m的边坡。
1 地质、水文地质条件
场地区大地构造处川西高原与四川盆地过渡带,属川滇南北向构造和青藏滇缅印尼巨型“歹”字型构造交接部位。据地面工程地质调查及钻探揭露,勘察区地层主要有第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、第四系全新统坡洪积堆积层(Q4dl+pl)及奥陶系下统巧家组(O1q)地层。第四系全新统人工堆积层(Q4ml)岩性主要为素填土,全新统坡洪积层(Q4dl+pl)主要由粉质粘土、块石土、碎石土组成,夹少量砂土,厚度不等。奥陶系下统巧家组(O1q)主要岩性为长石石英砂岩、岩屑砂岩。
场地内地下水类型以基岩裂隙水为主,次为松散岩类孔隙水。场地区上部松散层主要由粘性土构成,透水、含水性均差,但由于粘性土干裂隙发育、中有块碎石分布,相互切割、连通的裂隙网络为地表水下渗和运移提供了良好的通道,因此,局部含有上层滞水,一般水量很小,水位埋深无规律,无统一的地下水位,这类泉水主要分布于癞子沟南侧斜坡凹地内。
2 岩土体工程地质性质
场区上覆土层主要为粉质粘土,下伏基岩主要为岩屑砂岩。通过勘察,粉质粘土压缩模量为5.43~7.51Mpa,属中等压缩性土,自由膨胀率为44.5~66.5 %,膨胀力平均为16.42kPa,为弱至中等膨胀土,具弱至中等膨胀潜势。据试验成果,中等风化岩屑砂岩岩石的饱和抗压强度为68.84MPa,结合《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)可知,属坚硬岩。
3 边坡特征与稳定性评价
3.1 基本特征分析
根据大树镇移民迁建区修建性规划调整方案图中场平标高,将在癞子沟区块斜坡后缘(场址西侧)形成高达28.00~58.60m的人工高边坡。斜坡表层组成物质主要为粉质粘土,其下为碎、块石土。粉质粘土为中等压缩、具弱至中等膨胀性土,有遇水软化、失水开裂特征,土体自稳能力差。碎、块石土密实度总體上为中密至密实,土体具有一定的自稳能力,稳定性相对较好。
按边坡的物质组成该边坡为粘性土、碎石土土质边坡;根据土体结构属软硬相间、多层结构边坡;按边坡坡度分类边坡以陡坡为主,局部为缓坡;根据结构面倾向(粉质粘土与碎、块石土接触面倾向坡外),总体上,该边坡为顺向坡;据使用年限分类为永久性边坡。
边坡变形破坏方式应表现为土体形成拉张裂缝、滑塌,破坏形式主要为折线滑动,土体滑塌方向均具顺坡向特点。
3.2 边坡稳定性评价
该斜坡为粉质粘土组成的潜在不稳定斜坡,其表部可塑状粉质粘土与硬塑状粉质粘土界面构成第一个潜在不稳定面,之下硬塑状粉质粘土与下伏碎石土界面为第二个潜在不稳定面。
斜坡的两个潜在软弱面在未进行大开挖或直接暴露(或直接受大气影响)等影响时,一般情况下,降水是难以下渗到潜在滑面的。在自然条件下,场地土体斜坡总体处于稳定平衡状态,仅局部分布有小型浅表滑塌。当边坡开挖使潜在滑面被暴露或处于大气影响层深度内,则可能造成潜在滑面软化而土体失稳的情况。
由于粉质粘土具膨胀性、遇水软化、失水开裂特征,且结构面倾向坡外。因边坡开挖放坡形成新的临空面时,抗滑力减小,平衡状态被破坏,如有地表水入渗,在下伏粉质粘土遇阻而形成软弱面,从而可能导致边坡变形滑动。当开挖除去上部土体而形成新的人工揭露地面或使下伏硬塑状粉质粘土进入大气影响深度内时,如对揭露面不及时进行封闭,则在大气影响深度范围内,同样会形成众多新的裂缝,成为地表水入渗的良好通道,进而于受阻带形成滞水或饱水软弱带,导致变形向下发展、产生新的滑动面,从而使潜在滑面向深部发展,可能产生新的滑坡。
在边坡后缘无截排水沟,也无任何防渗措施,雨季面流的地表水可能对边坡松散土层产生冲刷,下渗的地表水将对边坡的稳定将产生不利影响。
根据稳定性计算,边坡开挖后,在天然状态下,边坡处于稳定或基本稳定状态,但其稳定性系数均小于一级边坡安全系数;在饱和状态下,边坡都处于不稳定状态。因此,当对斜坡进行切坡,必将改变斜坡天然平衡状况,可能造成边坡失稳。
4 结论
(1)场地内不良地质现象主要为表层粉质粘土小型滑坡及局部滑塌,这些滑塌、下沉等变形现象均说明了场区表层粉质粘土土体稳定性差,边坡稳定性差。因此,须引起足够的重视。建议将该边坡后缘上一级斜坡稻田改为旱地,并严格控制浇灌用水量,修建封闭的浇灌水网,严禁灌溉用水乱排放,并设置截排水工程。
(2)需及时进行有效防滑稳坡支护,建议采用抗滑桩加桩间墙进行支挡或采用多级放坡并进行护坡稳坡治理,并于墙体上设置泄水孔,同时,对边坡进行监测。
参考文献
[1] 谷德振.岩体工程地质力学基础[M].北京:科学出版社,1979
[2] 常士骠,张苏民.工程地质手册.中国建筑工业出版社.2006
作者简介:
潘国耀(1975—),男,汉族,四川省雅安市人,成都理工学院 水文地质与工程地质专业
关键词:边坡;稳定性分析;边坡开挖
Abstract:The Laizigou plot slope stability analysis of causes,harm and slope on thesurrounding buildings,and puts forward the slope setting rate and shoring advice on slope excavation.
Keywords:Slope;stability analysis;slope excavation
汉源县大树新集镇位于汉源县大树乡山羊坪,因集镇建设施工,在癞子沟区块场址斜坡后缘(场址西侧)形成高达28.00~58.60m的边坡。
1 地质、水文地质条件
场地区大地构造处川西高原与四川盆地过渡带,属川滇南北向构造和青藏滇缅印尼巨型“歹”字型构造交接部位。据地面工程地质调查及钻探揭露,勘察区地层主要有第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、第四系全新统坡洪积堆积层(Q4dl+pl)及奥陶系下统巧家组(O1q)地层。第四系全新统人工堆积层(Q4ml)岩性主要为素填土,全新统坡洪积层(Q4dl+pl)主要由粉质粘土、块石土、碎石土组成,夹少量砂土,厚度不等。奥陶系下统巧家组(O1q)主要岩性为长石石英砂岩、岩屑砂岩。
场地内地下水类型以基岩裂隙水为主,次为松散岩类孔隙水。场地区上部松散层主要由粘性土构成,透水、含水性均差,但由于粘性土干裂隙发育、中有块碎石分布,相互切割、连通的裂隙网络为地表水下渗和运移提供了良好的通道,因此,局部含有上层滞水,一般水量很小,水位埋深无规律,无统一的地下水位,这类泉水主要分布于癞子沟南侧斜坡凹地内。
2 岩土体工程地质性质
场区上覆土层主要为粉质粘土,下伏基岩主要为岩屑砂岩。通过勘察,粉质粘土压缩模量为5.43~7.51Mpa,属中等压缩性土,自由膨胀率为44.5~66.5 %,膨胀力平均为16.42kPa,为弱至中等膨胀土,具弱至中等膨胀潜势。据试验成果,中等风化岩屑砂岩岩石的饱和抗压强度为68.84MPa,结合《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)可知,属坚硬岩。
3 边坡特征与稳定性评价
3.1 基本特征分析
根据大树镇移民迁建区修建性规划调整方案图中场平标高,将在癞子沟区块斜坡后缘(场址西侧)形成高达28.00~58.60m的人工高边坡。斜坡表层组成物质主要为粉质粘土,其下为碎、块石土。粉质粘土为中等压缩、具弱至中等膨胀性土,有遇水软化、失水开裂特征,土体自稳能力差。碎、块石土密实度总體上为中密至密实,土体具有一定的自稳能力,稳定性相对较好。
按边坡的物质组成该边坡为粘性土、碎石土土质边坡;根据土体结构属软硬相间、多层结构边坡;按边坡坡度分类边坡以陡坡为主,局部为缓坡;根据结构面倾向(粉质粘土与碎、块石土接触面倾向坡外),总体上,该边坡为顺向坡;据使用年限分类为永久性边坡。
边坡变形破坏方式应表现为土体形成拉张裂缝、滑塌,破坏形式主要为折线滑动,土体滑塌方向均具顺坡向特点。
3.2 边坡稳定性评价
该斜坡为粉质粘土组成的潜在不稳定斜坡,其表部可塑状粉质粘土与硬塑状粉质粘土界面构成第一个潜在不稳定面,之下硬塑状粉质粘土与下伏碎石土界面为第二个潜在不稳定面。
斜坡的两个潜在软弱面在未进行大开挖或直接暴露(或直接受大气影响)等影响时,一般情况下,降水是难以下渗到潜在滑面的。在自然条件下,场地土体斜坡总体处于稳定平衡状态,仅局部分布有小型浅表滑塌。当边坡开挖使潜在滑面被暴露或处于大气影响层深度内,则可能造成潜在滑面软化而土体失稳的情况。
由于粉质粘土具膨胀性、遇水软化、失水开裂特征,且结构面倾向坡外。因边坡开挖放坡形成新的临空面时,抗滑力减小,平衡状态被破坏,如有地表水入渗,在下伏粉质粘土遇阻而形成软弱面,从而可能导致边坡变形滑动。当开挖除去上部土体而形成新的人工揭露地面或使下伏硬塑状粉质粘土进入大气影响深度内时,如对揭露面不及时进行封闭,则在大气影响深度范围内,同样会形成众多新的裂缝,成为地表水入渗的良好通道,进而于受阻带形成滞水或饱水软弱带,导致变形向下发展、产生新的滑动面,从而使潜在滑面向深部发展,可能产生新的滑坡。
在边坡后缘无截排水沟,也无任何防渗措施,雨季面流的地表水可能对边坡松散土层产生冲刷,下渗的地表水将对边坡的稳定将产生不利影响。
根据稳定性计算,边坡开挖后,在天然状态下,边坡处于稳定或基本稳定状态,但其稳定性系数均小于一级边坡安全系数;在饱和状态下,边坡都处于不稳定状态。因此,当对斜坡进行切坡,必将改变斜坡天然平衡状况,可能造成边坡失稳。
4 结论
(1)场地内不良地质现象主要为表层粉质粘土小型滑坡及局部滑塌,这些滑塌、下沉等变形现象均说明了场区表层粉质粘土土体稳定性差,边坡稳定性差。因此,须引起足够的重视。建议将该边坡后缘上一级斜坡稻田改为旱地,并严格控制浇灌用水量,修建封闭的浇灌水网,严禁灌溉用水乱排放,并设置截排水工程。
(2)需及时进行有效防滑稳坡支护,建议采用抗滑桩加桩间墙进行支挡或采用多级放坡并进行护坡稳坡治理,并于墙体上设置泄水孔,同时,对边坡进行监测。
参考文献
[1] 谷德振.岩体工程地质力学基础[M].北京:科学出版社,1979
[2] 常士骠,张苏民.工程地质手册.中国建筑工业出版社.2006
作者简介:
潘国耀(1975—),男,汉族,四川省雅安市人,成都理工学院 水文地质与工程地质专业