软岩高陡边坡的稳定性分析评价_田华
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岩质高陡边坡稳定性分析评价xx地质海上工程勘察院xx年xx月xx日1、引言随着xx市城镇建设进程的加快,有限的建设用地资源已经无法满足城市建设的需要,为了充分利用土地资源,大量高层建筑将倚山而建,建筑场地内普遍分布有高陡边坡,其安全与否,直接关系到坡底公路、建筑物以及人民生命财产的安全。
因此,对高陡边坡的稳定性评价已经成为确保建设场地及相关建筑物安全的关键环节之一。
本文仅以xx市xx路高陡边坡为例,阐述一般岩质高陡边坡稳定性评价的分析方法,为边坡的加固设计提供科学的参考依据。
2、建设边坡场地概况2.1场地地理位置、地形地貌及工程概况边坡场地位于xx市xx区xx市科学技术局信息中心东侧,xx路西南侧原xx锅炉机电工程公司院内。
边坡位于构造侵蚀低丘坡麓,山体植被茂盛,最大高差31.60m。
由于人工开挖山体形成长约172.00m的人工边坡。
边坡形态呈“S”形,坡底场地拟建三栋高层建筑物。
该边坡工程安全等级为一级。
根据边坡形态将该边坡划分四段,详见表1(边坡基本情况一览表)边坡的外貌特征详见照片1、照片2、照片3、照片4。
边坡基本情况一览表表1BC 38.00 27.00 斜交24 72 151°∠67°55°∠64°55°∠43°Ⅲ沿陡倾、临空的结构面塌滑,沿竖向结构面剪切破坏坠落,块体重一般1-5吨CD 39.00 42.00 斜交0 58 152°∠48°42°∠55°42°∠65°Ⅲ沿外倾结构面滑移,沿竖向结构面剪切破坏坠落。
DE 51.00 30.00 斜交40 60 156°∠52°45°∠66°70°∠48°Ⅲ由不利组合面切割,块体失稳坠落,块体重小于1吨照片1 xx市xx路边坡AB段照片2 xx市xx路边坡BC段照片3 xx市xx路边坡CD段照片4 xx市xx路边坡DE段2.2区域地质构造边坡场地所处大地构造单元为xx准地台xx台隆复州台陷复州~xx凹陷区内。
某县绕城路高陡边坡稳定性分析与处治措施∗段星星;包惠明【摘要】高边坡稳定性分析与治理是一项复杂的工程问题,工程性质及边坡岩体结构是影响高陡边坡稳定的关键因素。
针对某县绕城路开挖后形成的高陡边坡,用定性与定量结合的方法对该边坡进行分析,最终提出了较合理的边坡支护与处治措施,为以后同类型的工程提供借鉴实例。
%High slope’ s stability analysis and control are complex engineering problems. The key factor to the stability is the geological conditions and structure. In this paper, through the example of the high and steep slope of a county’ s ring road, by using the combination of qualitative analysis and quantitative analysis, a better slope support and control measure is put forward,which can provide a reference for the same type of projects.【期刊名称】《兰州工业学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P20-24)【关键词】边坡;稳定性分析;支护;处治措施【作者】段星星;包惠明【作者单位】广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林 541004;桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TU416.12为适应某县城市发展的需要,拟修建绕城路,大部分地段都需要对坡体进行开挖.修建绕城路开挖后将形成高陡人工切坡,位于香颂湾段道路开挖形成6~28 m高的岩质高边坡,根据边坡位置的不同分为5段.为确保道路施工安全和正常通行,须对即将形成的边坡进行治理.拟治理的5段边坡位置:1#边坡长约94 m,边坡高度10~23 m;2#边坡长约340 m,高度6~28 m;3#边坡长约129 m,边坡高度6~23 m;4#边坡长约140 m,高度15~24 m,5#边坡长约92 m,高度6~20 m.拟治理边坡位于县城南新区,场地属构造剥蚀中低山地貌,主要以斜坡、陡坎地形为主,地面坡度5~40°,地表多为农耕地,局部零星基岩出露.滑坡地段,前缘由于人类工程活动被切成陡坎,坡度约80°.场区内出露地层主要为第四系全新统)粉质粘土,下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组)砂质泥岩,局部夹砂岩层.1) 粉质粘土(编号①):浅黄色、棕黄色,第四系残坡积土,主要以泥质类岩石风化残积而成,局部为粘土,软塑~可塑,用手搓捻有滑感,韧性中等,干强度中等~高,刀切面稍具光泽反应.钻孔揭露该层主要分布在原始冲沟及缓坡地段,厚度不均,变化大,揭示厚度0.50~1.60 m.2) 砂质泥岩(编号②):紫红、灰黄色、灰黑色,泥质结构,薄~中厚层状,主要矿物成分以粘土矿物、长石、石英为主,次含少量云母碎片,局部夹薄层砂岩,偶见灰绿色结核团块及裂隙,裂隙面见有水锈痕迹.该层上部一般0.80~1.40 m风化强烈,裂隙发育,岩体破碎,岩芯呈颗粒状、碎块状,岩质软,用手可折断,属质量极差.下部岩石相对较完整,岩芯呈短柱状,柱长一般3~22 cm,采取率80%~88%,岩石质量指标RQD值34~79,属质量较好.该层岩石水稳性差,失水易开裂,遇水易软化、崩解.岩层产状为345°∠24°.该区位于柏杨林-大寨背斜北翼,岩层呈单斜状展布,根据中国地震资料年表记载资料,本区周边相邻地区自1936年以来,共发生6次4~5级地震,且震中均距本区较远,区内由地震所引起的损失较少.根据《建筑抗震设计规范》[1],叙永地区抗震设防烈度为VI度,设计基本地震加速度值为0.05 g,设计地震分组为第一组.根据《建筑抗震设计规范》[1]及《中国地震动反应谱特征周期区划图B1》[2],本区地震动反应谱特征周期值为0.35 s.砂质泥岩上部节理裂隙发育较好,下部基本无节理裂隙发育.该地区属亚热带湿润季风气候,全年气候温和,雨量充沛.场地位于斜地带,斜坡周围地区未见泉点出露,场地内地下水主要为赋存于粉质粘土层上层滞水和基岩裂隙孔隙水,主要接受大气降水和生活污水补给,区内水文地质条件简单.地下水水位揭露分别在粉质粘土0.8 m左右以及基岩层 1.6 m左右位置.粉质粘土物理力学指标及中风化砂质泥岩物理力学指标统计如表1~2所示.由表1可以看出,细粒成分主要为粉土,塑性指数Ip:10.10~11.70,液性指数IL:0.27~0.44,湿润~饱和状态;孔隙比e:0.773~0.809,压缩系数av1-2:4.5~5.1 MPa,压缩模量Es: 0.35~0.50 MPa-1,为中等压缩性土,物理力学性质差.由表2可知,中风化泥质砂岩天然单轴抗压强度标准值frk=4.89 MPa,属软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级.根据边坡工程地质条件,结合工程特征,把该边坡划分为5个区段,各段特征如表3所示.按岩质边坡的工程地质条件和工程性质,可以划分为顺向岩质边坡,反向岩质边坡,顺向~切向岩质边坡,反向~切向岩质边坡.1#边坡走向10°,倾向100°,坡体以砂质泥岩为主,岩体类型Ⅳ,为反向岩质边坡,地层产状本身有利于边坡稳定.2#边坡走向8°~137°,倾向47°~98°,坡体以砂质泥岩为主,岩体类型Ⅳ,为反向~切向岩质边坡,地层产状本身有利于边坡稳定.3#边坡走向70°,倾向290°,坡体以砂质泥岩为主,岩体类型Ⅳ,为顺向岩质边坡,地层产状本身不利于边坡稳定.4#边坡走向51°~113°,倾向309°~23°,坡体以砂质泥岩为主,岩体类型Ⅳ,为顺向~切向岩质边坡,地层产状本身不利于边坡稳定.5#边坡走向70°,倾向290°,坡体以砂质泥岩为主,岩体类型Ⅳ,为反向岩质边坡,地层产状本身有利于边坡稳定.由于边坡为即将开挖形成,无构造裂隙,整体较完整,但由于泥岩抗风化能力极差,具有遇水软化和易崩解的特性,在坡体上容易形成凹岩腔.但受卸荷作用影响,长时间裸露,可能导致坡顶产生卸荷裂隙,在水的渗透作用下裂隙逐渐贯通形成软弱结构面.边坡产生的变形破坏特征主要表现为以岩块沿裂隙面崩塌、沿软弱结构面滑落,局部产生面层上一定规模的崩解剥落及掉块.1) 受力分析.边坡为一球缺体,边坡稳定性计算是沿X,Y,Z三轴方向的空间问题,边坡选用岩体潜在危险破裂角作为控制面,三段边坡选择代表性的剖面进行计算.2) 参数确定.边坡岩体除浅部岩石遭强烈风化岩体破碎外,深部岩体相对较完整,尚未发现较明显的外倾结构面,结构面结合程度一般~较好,坡体岩石属极软岩~软岩,属硬性结构面,根据[3],边坡潜在危险面取岩体破裂角(等效内摩擦角).计算采用的抗剪强度指标见表4.岩体破裂角计算公式[4]为式中,θ为岩体破裂角;φ为岩石内摩擦角.边坡塌滑区范围按下式估算式中,L为边坡坡顶塌滑区边缘至边坡底边缘的水平投影距离;H为边坡各层岩石厚度;ϑ为边坡各层岩石的破裂角,取边坡各层岩石潜在破裂角61°.通过以上公式计算预测未来边坡卸荷带宽度约为边坡高度的1/3~1/2.3) 稳定性计算与分析.各段边坡均选取最危险的代表性剖面进行分析,用极限平衡分析法计算为1#边坡2-2剖面稳定性分析计算剖面图如图1所示.4) 计算条件.本文主要使用极限平衡法来计算边坡安全系数主要的基本参数[5],坡线参数和岩层参数如表5~7所示.5) 计算结果 .1#边坡稳定系数为1.341>1.30=安全系数.结论为稳定.同样地用相同的方法,其他边坡坡面稳定性如表8所示.从计算结果再结合表3各段边坡基本情况及形态特征,得出结论:当坡高度小于15 m且稳定系数大于安全系数1.3时,边坡处于稳定状态;当边坡高度大于15m时,边坡基本处于基本稳定~欠稳定状态,计算结果与预测结果基本一致.从上述分析可知,该边坡目前仅部分进行开挖,坡面局部掉块、崩塌等不良地质现象.由于前缘形成高陡临空面,在雨水冲刷和侵蚀作用下,坡面局部可能产生掉块和坍塌.随时间的推移,坡体可能产生卸货裂隙,在一定条件下可能产生整体滑塌变形.针对边坡现状和危害,建议对该边坡作永久性支护.坡体受荷载、雨水、风化的影响,存在滑塌、掉块、崩塌等不利于边坡稳定的地质灾害体,建议对边坡进行专项永久性防护设计治理[6],兼顾生态防护等综合治理措施.1) 对于稳定的1#边坡与5#边坡,可以进行植物防护措施,既在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物,通过植物根系发育,起到固土,防止水土流失的一种防护措施.2) 对于基本稳定的2#边坡,可在其表面喷射一层素混凝土,防止岩石继续风化、剥落,达到稳定边坡的目的3) 对于不稳定的3#边坡与4#边坡,对边坡进行封闭处理,采用锚杆(索)挡墙或者锚喷进行封闭防护,并且做好排水系统,于坡顶、坡脚设置截、排水沟,坡面设置引水沟,使地表水形成有组织的排放,最后为使边坡的原始生态不受重大破坏,坡面可采用种植灌草植物护面,以求达到与周围环境相适应.1) 边坡因修建绕城路对坡体进行开挖,其边坡整体类型为岩质边坡.通过地质调查及钻探揭示边坡出露岩层主要为第四系残坡积粉质粘土侏罗系沙溪庙组砂质泥岩夹薄层状砂岩.2) 现阶段我国针对滑坡灾害的防治已取得丰硕的果实,很多滑坡得到有效的整治,促进了国民经济的发展.但是总的来说,我国对这方面的研究还比较薄弱;本论文通过用定性与定量结合的方法对人工形成的高陡边坡进行分析,在后续施工有相似边坡工程时可以借鉴参考,对推进我国对边坡失稳的研究也有重要的意义.本刊作为中国学术期刊综合评价数据库来源期刊,由中国核心期刊(遴选)数据库、中国期刊网、中国学术期刊(光盘版)、万方数据资源系统(China Info)数字化期刊群等信息机构全文收录并上网。
某高速公路软质岩高边坡稳定性分析某高速公路软质岩高边坡稳定性分析【摘要】为了确保高速公路的安全,采取经济有效的加固防护工程措施和正确进行高边坡稳定性分析是高边坡设计的两个重要方面。
本文阐述影响边坡稳定性的因素,结合某山区高速公路路堑高边坡工程实例,对该边坡原有防治措施及施工过程中出现的问题进行分析评价,为类似的工程提供一定的设计和施工借鉴经验。
【关键词】高边坡软质岩稳定性随着我国高速公路建设的发展,高速公路逐渐向山区发展。
在山区高速公路工程建设过程中,作为连续带状建筑物,高速公路将不可避免地会完整穿越或部分穿越山体。
其中部分穿越山体的路段需要对山体进行开挖,开挖后将形成高陡边坡,致使山体边坡应力重分布。
根据以往工程经验,高陡路堑边坡可能会出现变形破坏,如滑动、边坡崩塌等,这将增大公路建设的工程总投资,甚至延误施工进度及工期,并影响日后运营安全。
因此,对深挖路堑边坡的稳定性及防治措施的效果进行分析评价就有着非常重要的意义。
本文以某高速公路软质岩高边坡为例,对软质岩深挖路堑的稳定性及防治措施进行简要分析,希望对类似的工程能够提供一定的借鉴经验。
1 影响边坡稳定性的主要因素一个边坡的失稳往往是多种因素共同作用的结果,我们通常将导致边坡失稳的这些因素归结为两大类。
一是外界力的作用破坏了岩土体原来的应力平衡状态,如路堑或基坑开挖、路堤填筑或边坡顶面上作用外荷载,以及岩土体内水的渗流力、地震力的作用等,改变原有应力平衡状态,使边坡坍塌;另一是边坡岩土体的抗剪强度由于受外界各种因素的影响而降低,促使边坡失稳破坏,如气候等自然条件使岩土时干时湿、收缩膨胀、冻结融化等,水的渗入、软化效应、地震引起砂土液化等均将造成强度降低。
边坡是否稳定受多种因素[1-3]的影响,主要有:(1)岩土性质。
岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度等是决定边坡稳定性的重要因素。
由(密实)坚硬、矿物稳定、抗风化性好、强度较高的岩土构成的边坡,其稳定性一般较好;反之就较差。
地灾治理中岩质高边坡的稳定性分析摘要:现代工程地质研究表明,地灾治理中岩质边坡的稳定性需要结合工程地质建设条件作为主要前提。
工程师可以认真分析和控制影响岩质边坡稳定性的各种要素,及时对工程地质要素进行综合分析和评价,从而确定边坡的稳定性和有效性。
关键词:地灾治理;岩质高边坡;稳定性分析就现代工程建设的内容而言,岩质边坡的稳定性分析评价工作的内容较多,其涉及了工程地质学、岩体力学和计算科学等多种方法,属于多学科交叉,是岩土工程研究的重点内容。
目前国内影响岩质边坡稳定性的因素和评价方法很多,突出的问题是忽略了边坡的地质环境条件,没有将边坡的内部结构与外部诱发因素结合起来。
现在采用案例分析的方式来探讨地形、环境对边坡的影响,希望能够提高边坡的稳定性,提供更合理的分析思路。
1.项目研究概述本工程案例选取A项目a段标段的开挖内容,在区域中存在一系列的岩质边坡问题,其中起止里程的最大开挖深度为21.5m,存在一处深挖高路堑边坡,且属于互通立交的起点以及高速公路的左侧等。
整体上,边坡的内部节理发育较为理想,其中有一条挤压破碎带,两组节理面和层面也被切割层坡体岩石,整体坡面呈现出碎块状。
首先,可以观察到整体地形。
该地区地形属中、低山地貌,地势相对平坦,植被发育不差,植被数量较少。
坡度段为脊部,后缘地形逐渐减小,坡向和脊向也呈35°斜角。
整个中部地势较高,两侧有小沟壑,坡度角度小于45°。
其次,观察地层岩性。
整个岩体为变质泥岩、砂岩、页岩,三个岩体交错排列(如图1所示)。
其中变质泥岩为弱风化、褐黄色,岩体较为破碎,呈薄层状。
整个层理面部分清洁,可以看见光滑丝绸,内部也有大量黏土矿物;变质页岩为棕褐色,弱风化,岩石相对破碎,片理结构理想,含大量碳酸盐岩有机质;变质砂岩呈灰黄色,岩石破碎,在岩石的断口处有砂感。
(图1 地质灾害治理过程中岩质高边坡稳定性分析)观察地质构造,边坡为大角度倾斜边坡,边坡体为一侧倾斜的单斜构造,整个岩层的产状态为25-78°;岩体节理发育明显,分布均匀,尺寸穿透力强,间距多集中在10-15cm。
54 2016.4南方农机农机·农艺·农经岩质高边坡岩体稳定性分析方法黄 卫(河海大学 地球科学与工程学院,江苏 南京 211100)摘 要:本文简要的归纳和总结了岩质边坡稳定性分析步骤和方法,希望能给与广大一线工作者提供一些参考和帮助。
关键词:岩质边坡;稳定性分析;步骤及方法 中图分类号:TU457 文献标志码:A文章编号:1672-3872(2016)04-0054-02我国位于两大地震带交汇区域,地震活动频率较高,由地震引起的次生灾害频发。
尤其是构造条件和应力分布相对复杂的岩质高陡边坡,给人们的生产生活安全带来了巨大的威胁,成为岩土工程领域亟待解决的问题。
笔者通过对查阅大量资料,总结提炼出边坡稳定性分析的基本步骤和常用方法,供大家参考学习。
1 边坡稳定性分析的基本步骤 1.1 了解边坡的工程地质条件工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。
它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。
弄清楚地质条件,能够有效保证建设事业的安全。
1.2 划分边坡工程地质岩组通过边坡工程地质岩组的划分,准确判断岩体工程地质性质,为后续的设计施工提供数据支持。
1.3 选取合适的边坡岩体力学参数一般边坡岩体多为弱风化和微风化岩体,新鲜岩体较少,可以通过野外岩体力学原位试验,对于弱风化和微风化岩体的力学参数进行测试并取合适参数[1]。
以此参数取值为依据进行岩体力学参数的统计分析,最终确定合适的力学参数。
1.4 观察边坡岩体变形现状以及判断可能的破坏模式通过对边坡变形现状的观察以及可能破坏模式的分析,来评估岩体自身的稳定性,并制定相应应对措施。
2 边坡稳定性分析方法 2.1 赤平极射投影分析赤平极射投影在边坡稳定性分析中是一种十分有效的边坡岩体稳定性评价方法。
通过分析赤平极射投影图,设计人员可以简单、直观的了解岩体中结构面的分布、临空面的夹角和各自的组合关系,并结合标注在图上的岩体强度参数,最终确定岩体在结构和稳定性方面的特征,对边坡可能发生的破坏形式做出初步判断。
高陡悬崖边坡稳定性多手段联合评价方法—以会东县老君峰悬崖酒店悬崖边坡稳定性评价为例摘要:高陡悬崖边坡因地势陡峻,高差大,近距离调查工作难度大,常规工程地质勘察手段难以满足边坡稳定性评价要求。
以本项目为研究对象,选择陡崖边坡外围区工程地质调查、钻探、槽探,结合陡崖区的三维激光扫描建模、InRAR形变探测等多种手段联合方法完成了悬崖酒店的高陡边坡稳定性评价,为高陡边坡的稳定性评价探索出一条新的技术新方法。
关键词:高陡悬崖稳定性、工程地质调查、三维扫描建模、InRAR形变探测Multi means joint evaluation method for stability of high and steep cliff slope—Taking the cliff slope stability evaluation of laojunfeng Cliff Hotel in Huidong County as an exampleAbstract: due to the steep terrain, large height difference and great difficulty in close survey of high and steep cliff slope, conventional engineering geological survey methods are difficult to meet the requirements of slope stability evaluation. Taking this project as the research object, engineering geological investigation, drilling and trenching in the peripheral area of the steep slope are selected, and the high and steep slope stability evaluation of thecliff hotel is completed by combining the three-dimensional laser scanning modeling of the steep slope area, inrar deformation detectionand other means, exploring a new technology and method for thestability evaluation of the high and steep slope.Key words: high and steep cliff stability, engineering geological survey, 3D scanning modeling, inrar deformation detection0前言一般边坡工程地质勘察及稳定性评价主要通过地表工程地质调查,遥感解译、钻探、物探、原位测试等技术手段实现。
高陡黄土边坡稳定性分析边坡稳定性分析一直是地质工程的重点研究课题之一。
本文介绍了边坡稳定性分析的一般方法,并对各方法的基本假设条件做了比较,阐述了各方法的应用范围。
文章以某建筑工地高边坡为例,应用简布法(Janbu)对高边坡做了稳定性分析,并提出基本的工程处理建议。
标签:边坡简布法稳定性分析在黄土高原地区,为了争取更多建设空间,一些工程建设会对山体原始地貌进行改造,从而出现山体高边坡。
边坡稳定性分析一直是人们研究的重点课题之一。
1边坡的基本定义在岩土工程或地质工程研究领域,所谓“边坡”一般指自然斜坡、河流水岸坡、台塬塬边、崩滑流堆积体、以及人工边坡(交通道路、露天采矿、建筑场地与基础工程等所形成)等坡体形态的总称。
对于土质边坡高度大于20m、小于100m 或岩质边坡高度大于30m、小于100m的边坡,这些边坡称为高边坡。
2边坡的稳定性分析方法边坡稳定性分析与评价的目的,一是对与工程有关的天然边坡稳定性作出定性和定量评价;二是要为合理地设计人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。
极限平衡法在工程中应用最为广泛,这个方法以摩尔—库仑抗剪强度理论为基础,将滑坡体划分为若干条块,建立作用在这些条块上的力的平衡方程式,求解安全系数。
刚体极限平衡分析方法很多,在处理上,各种条分法还在以下几个方面引入简化条件:(1)对滑裂面的形状作出假定,如假定滑裂面形状为折线、圆弧、对数螺旋线等;(2)放松静力平衡要求,求解过程中仅满足部分力和力矩的平衡要求;(3)对多余未知数的数值和分布形状做假定。
基于该原理的方法很多,如条分法、圆弧法、Bishop法、Janbu法、不平衡传递系数法等。
极限平衡理论边坡稳定性分析方法基本条件的比较见表1。
3工程实例分析3.1工程基本概况某建筑场地南侧边坡总体高约80m,长约120m,下部宽约220m,上部宽约110m,坡比为1:1,共7级,每级约10m,马道宽约2~3米。
边坡表层离石黄土结构疏松,孔隙较大,在降雨和地震条件下,易发生黄土体内圆弧滑动。
地灾治理中岩质高边坡的稳定性及其评价摘要:在地灾治理中,经常会遇到高边坡问题,无论是自然因素还是人为因素都有可能形成岩石边坡,其稳定性愈发受到地灾治理界人士的关注,也越来越受到国家的重视。
岩质高边坡的稳定性不仅关系到工程施工的安全性,也关系到工程建设的经济性。
边坡稳定性受多方面因素影响,对的岩质高边坡的稳定性及其评价过程进行阐述,从而有针对性地采取措施避免泥石流、崩塌、滑坡等灾害,是本文研究的主要内容,对于提高地灾治理水平具有重要意义。
关键词:地灾治理;岩质高边坡;稳定性;评价1.引言我国山地较多,在地灾治理实践中经常会遇到高边坡问题。
岩质工程高边坡在外界作用或人为因素的影响下很容易发生变形甚至破坏,失去稳定性的边坡会引发泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害,人员伤亡事故时有发生。
因此边坡问题越来越受到相关人士的重视。
因此,为满足地灾治理安全生产技术标准,确保高边坡周边地带施工现场开采的有效性和安全性,应该将最先进、最前沿的稳定性评价技术和相应措施运用到地址灾害治理工程作业中。
2.高边坡稳定性的理论基础2.1 岩石力学参数研究岩体是大自然中运动变化的产物,受地壳运动活跃以及人类活动的影响,其力学特性不稳定性很强,对于岩体力学的参数取值方法而言,主要有以下方法:类似经验法、系数折减法、加权平均数法及随机——模糊分析法等。
2.2高边坡稳定性的影响因素按照高边坡不稳定的程度,可以分为塌陷、泥石流、崩塌、错位和倾斜。
按照变形位置,可分为坡面、坡边和坡体的变形,边坡破坏程度由弱到强。
高边坡稳定性的影响因素起决定作用的方面主要是边坡的变形程度,而边坡的变形程度主要取决于外部因素和内部因素,这些因素都是物理力学变动和物理化学各因素综合作用的结果,使高边坡内部形成贯通性破坏面,进而导致中心体异动。
影响因素中,外部因素主要包括水浸、风化、地震、人工作业等,内部因素包括地质地貌条件和岩体性质等。
3.岩质高边坡稳定性现有评价方法存在的问题现有的定性与定量、非线性理论等分析方法对高边坡稳定性的研究做了基础理论指导,但在实际操作中仍然会出现一些问题,具体表现在如下方面。
某高速公路软岩路堑边坡的稳定性评价顾华【摘要】以某高速公路软岩路堑边坡为例,在分析坡体岩性和结构的基础上,结合地表和深部变形监测,定性评价边坡的稳定性,然后采用传递系数法计算边坡在开挖前、原设计开挖至3级坡和新的边坡设计方案下的稳定性系数,定量研究边坡的稳定性.研究结果表明,新的设计方案下边坡较稳定,稳定性系数均达到规范要求,防治方案可行.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2019(045)003【总页数】2页(P67,74)【关键词】路堑边坡;稳定性评价;传递系数法【作者】顾华【作者单位】广东省南粤交通清云高速公路管理中心,广东四会 526253【正文语种】中文【中图分类】U416.140 前言随着国家基础建设的继续深入,越来越多新建和扩建的交通工程需要修建在较差工程地质条件的场地上,比如软岩边坡和老滑坡等[1]。
在这些较弱边坡体上进行开挖会形成大量的路堑边坡,破坏原有岩土体的平衡状态。
在降雨、地震、超载、软弱结构面等多种因素的作用下,往往会导致边坡失稳,严重威胁公路建设和安全运营[2]。
本文以汕湛高速公路清远至云浮段K49+106~K49+255右侧路堑边坡为例,采用定量分析法[3]研究了边坡的稳定性,提出了新的边坡设计方案和防治措施,以期为类似工程提供借鉴。
1 工程地质条件该路堑边坡位于汕湛高速公路清远至云浮段K49+106~K49+255右侧下峁镇新村东北侧约400 m。
钻孔揭露边坡区上覆第四系全新统残坡积层(Qdl+el)粉质黏土,下伏侏罗系下统(J1)炭质云母片岩、泥岩及云母片岩。
构造上边坡场地位于粤西隆起区东部边缘吴川-四会褶断带内。
受区域构造影响,场地基岩节理裂隙发育,岩层产状变化较大,岩体破碎,局部呈粉末状。
2 路堑边坡变形特征2.1 边坡原设计情况原路堑设计为五级坡,最大坡高49 m,分级坡高10.0 m,一级~四级坡坡率1∶1.0,五级坡坡率1∶1.25,分级平台宽2 m。
某高边坡失稳机制分析及加固处理凌潇;田华;胡鹏【摘要】为了解四川广元某工程的边坡失稳破坏机制,调查了工程区的地质条件、地层岩性、水文地质特征,总结分析了该边坡失稳的原因是由于强降雨引起边坡地下水水位及水压力急剧上升,增加了边坡的不稳定性,并因为施工开挖切脚且未及时支护,导致边坡前缘临空,从而形成一个牵引式滑坡.再选取典型剖面对失稳后的边坡采用传递系数法、极限平衡法进行稳定性分析计算,结果表明边坡处于欠稳定、不稳定状态,并结合计算结果对边坡采取抗滑桩、坡面格构锚索等加固措施.【期刊名称】《成都大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】4页(P95-98)【关键词】边坡;失稳机制分析;稳定性分析;加固处理【作者】凌潇;田华;胡鹏【作者单位】成都理工大学环境与土木工程学院,四川成都610059;核工业西南勘察设计研究院有限公司,四川成都610059;核工业西南勘察设计研究院有限公司,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P642.22;TU4320 工程概况随着我国经济的快速发展,中西部的山岭地区也开始发展建设一些大型工程,由于地形条件的限制,在建设的过程中必然会形成许多高陡边坡.作为本研究对象的某工程位于四川省广元市,由于场地原因需要对山体进行削坡处理,工程开挖后形成最高达约100 m的高边坡.2013年5月受强降雨影响,该边坡出现变形、滑动迹象,发育形成滑坡,随后勘察、设计单位对该滑坡进行了专项的地质灾害勘查、设计工作,并采用截排水和格构锚索进行治理.2014年进入雨季后,受7月的强降雨影响,该滑坡变形再次加剧,所产生的滑动解体堆积于坡脚处,堆积体方量巨大,滑坡滑动造成坡体原有格构、锚索、排水系统损毁.同时,边坡南侧和西侧也出现不同程度的变形,坡面发育大量裂缝,形成不稳定斜坡.因坡脚为在建的工程,破坏后果很严重,为了确保工程及人员的安全,需对该边坡进行抢险加固处理.本研究工程区在平面上整体呈一不规则的矩形,微地貌上斜坡与平台相间呈现,从上到下呈重复的“陡—缓"之势.该区受滑坡影响,形成多样的微地貌形态,如滑坡、边坡、自然斜坡、洼地、冲沟等.灾害区主要由已发生滑动的区域(1区)及受滑坡、边坡开挖影响的变形区(2区)组成,如图1所示.滑动的区域(1区)位于NE侧,滑坡底宽约150 m,平均斜长约220 m,滑体厚约12 m,体积约33×104 m3,滑动方向343 °,平均坡度约15 °.滑坡平面上呈长舌状,前缘呈弧形,中部652~675 m高程发育两级平台,688~694 m高程上为一滑坡洼地,长、宽约20 m,降雨后洼地内可见积水,后缘为基岩陡壁,岩性为泥质页岩,岩层产状5 °∠65 °,滑坡前缘、中部、后缘均发育有拉张裂缝,两侧发育剪切裂缝.滑坡上部及西侧边界发育有一冲沟,该冲沟在截水沟以上仍保留其原始沟道,其自南向北流迳,但由于截水沟未能有效截水,冲沟内的水流进入下部滑坡体后,重新冲刷出新的沟道.受滑坡滑动影响,灾害区南侧和西侧形成变形区(2区),平面上呈一不规则的倒梯形.其中,截水沟东侧变形区按地形条件分为上(696~723 m)、中(676~696 m)、下(636~676 m)3部分.上部坡向为9 °、平均坡度约18 °,与滑坡相邻位置为汇水的负地形,地表可见树木歪斜;中部仍保留了台阶状的人工边坡地形(每10 m布设一级马道),平均坡度约31 °,但受滑坡影响,在临近滑坡边界位置拉裂缝发育,部分格构架空,局部基岩裸露;下部为斜坡地带,平均坡度约22 °,植被茂密,坡体发育少量拉张裂缝.截水沟以西,目前受人工活动影响较小,坡向354 °,坡度约22 °,大部植被茂密,发育少量裂缝.目前,该边坡1区已发生整体滑坡,滑坡周界明显,洼地、滑坡平台等滑坡地貌特征突出.受滑坡滑动影响,目前工程区多处出现变形裂缝,一、二级平台内,可见明显拉裂缝,由数条平行拉裂缝组成,发育方向多与滑坡滑动方向垂直,长度10~30 m,宽度一般0.2~0.5 m,可见深度一般0.1~0.5 m,多充填粉质粘土、角砾等,结构松散;在平台周边由于滑坡剪切作用形成多组羽状裂隙,延伸近SN 向,延伸长度约13~30 m;此外滑体前缘由于堆积体挤压,也形成多组鼓胀裂缝,裂缝呈拉张性质,多充填粉质粘土、角砾充填,结构松散.2.1 地层岩性根据对该工程区地表调查及勘探揭露,区内主要地层为第四系全新统滑坡堆积层),崩坡积层),志留系下统龙马溪组第四段(S1lm4)泥质页岩、粉砂质页岩,其中第四系全新统滑坡堆积层)为滑坡坡体的主要堆积物质,为粉质黏土夹碎块石,黄褐色、褐色,可塑~硬塑,碎块石粒径一般5~20 cm,局部夹孤石,最大约200 cm,棱角~次棱角状,含量约占15%~25%,母岩成分主要为砾岩,层厚5~24 m. 2.2 地质构造工程区位于龙门山印支褶皱带中的大茅山复背斜南东翼的南西侧,主体构造为一向斜,岩体层间张开度较大,是汇水区域,同时也是地下水径流的主要通道,降雨后坡面可见地下水呈股状流出现象.发育2条断层,为非能动断层.节理发育,剪性节理为主,可见延伸长度普遍为数十厘米到数米不等.结构面结合较差或一般,局部泥质填充,根据探槽内揭露的裂隙来看,部分成破碎带,厚度可达5~30 cm.同时还存在少数张性节理,节理面曲折、粗糙,常有泥质充填,倾角大小不均,延续性差、倾向散乱,仅在局部出露.2.3 水文地质特征该工程边坡地下水含水介质主要为第四系松散岩孔隙、风化裂隙和构造裂隙,按含水介质特征,含水层分为第四系松散岩类孔隙含水层、风化裂隙含水层和构造裂隙含水带.地表水主要为分布在边坡西侧的一条冲沟,位于滑坡后缘,该沟由数条近南北向展布的冲沟组成,径流途径较短,属季节性冲沟.2.4 失稳机制分析通过对边坡地质条件的调查,本研究认为边坡失稳主要有以下3个方面的原因. 1)由于工程区地质构造运动强烈,边坡坡体节理裂隙发育,且发育规模较大的裂隙密集带,成为地下水运动的径流通道和富集空间,沟通了不同含水层的联系,使场地水文地质条件变得复杂.2)边坡后缘发育一条较大的冲沟,主要接收大气降雨的补给,由于边坡截水沟的修建,截断原始沟道,受强降雨的影响,冲沟流量急剧增大,导致地表水绕渗截水沟在滑坡后缘基覆界面汇集,对边坡的稳定性产生不利的影响.3)边坡施工过程中,在后缘堆载,开挖导致前缘扰动、临空,坡体结构遭到破坏,应力场重新分布,变形发育为滑坡的发生提供了条件.滑坡中下部覆盖层较厚,势能较大,基覆界面相对平缓,滑坡后壁较陡,前缘因开挖形成临空面,使滑坡受到牵引而引起滑动.综上所述,该边坡的失稳机制为:由于边坡所处地区地质构造运动强烈,节理裂隙发育,上覆层为松散的第四系堆积层,有着汇水的地形地貌,坡面排水系统不完善.在强降雨的影响下,边坡内地下水水位的急剧变化,地下水压力迅速增加,边坡土体重度增加,导致下滑力增加和抗滑力减小,为滑坡的发生提供了条件.此外,由于施工的不合理,在滑坡后缘堆载并在前缘开挖切脚,且未进行及时的支护,使得坡脚部位出现应力集中,首先出现剪切变形,而后迅速往边坡上部发展,最后形成主要沿基覆界面的渐进破坏面,从而形成了一个牵引式滑坡状况.3.1 稳定性分析评价3.1.1 定性分析.滑坡体滑动后堆积于前缘缓坡地带,达到了新的平衡.经地表监测,目前仅有前缘局部变形,坡体上的裂缝为滑坡所致,目前尚无新增裂缝.现状条件下边坡1区(滑坡堆积体)整体基本稳定.但在暴雨条件下,坡体现有裂缝有利于降雨入渗,使得土体饱和、重度增加,可能使其整体处于欠稳定状态.边坡2区虽未整体滑移,但受滑动牵引、挤压发生变形,其上部因滑坡而形成较大临空面,加之该部分属于汇水地形,局部长期处于饱水状态,坡体物质力学性质较差,目前已有裂缝发育,并有继续扩展之势,该部分现状整体基本稳定.若不及时治理,在暴雨等因素影响下,局部可能发生变形破坏,并具有大规模滑动的可能.根据设计方案,该工程区前缘将进行大规模开挖,最终将形成台阶状的岩质边坡.拟建场地的边界在平面上呈折线性,即前缘的东、南、西3面均形成边坡临空面,其中南侧边坡层面缓倾坡外.因此,按照设计方案开挖后,南侧将形成顺倾的岩质边坡,在其自身岩体结构及卸荷作用下,局部可能出现变形,在暴雨、地震等外部因素作用下,边坡可能出现大规模变形破坏,甚至整体失稳.3.1.2 定量分析.根据勘查报告,本工程区域稳定性计算及不稳定斜坡的抗剪强度参数主要是通过室内试验统计结合反分析、边坡现状等综合得出,稳定性计算参数详见表1.根据勘察报告中相关结论,本研究选择了5条剖面进行稳定性计算,分别为1-1′、2-2′、3-3′、4-4′、15-15′,具体如图2所示.计算工况及计算安全系数标准见表2,稳定性及剩余下滑力计算方法分别为传递系数法、极限平衡法和瑞典条分法,稳定性计算结果详见表3.综合计算结果,对该边坡的稳定性可得出以下结论:1)滑坡为土质滑坡,现已发生滑动,根据地表位移监测,结合定性定量分析结论认为,在现状条件下,滑坡整体处于基本稳定状态,而在暴雨等外部作用影响下,处于欠稳定状态.原治理工程在滑坡发生滑动后已全部破坏,起不到支护效果.因此,该工程区虽现状基本稳定,但若不采取进一步治理措施,在暴雨等因素的影响下仍可能出现变形破坏.2)变形区上部受地形影响,局部长期饱水,已出现裂缝等变形迹象,现状条件基本稳定,在暴雨工况下,处于基本稳定—欠稳定状态,地震工况下处于基本稳定状态,并具有大规模滑动的可能.中部虽仍保留边坡的格构锚索,但通过应力监测,发现该区锚索已不能起到有效的锚固作用,变形区内现有治理措施不能保持边坡稳定,需增加新的支护措施才能保证边坡的安全.3)随着工程的建设,边坡前缘将进行大规模开挖,形成岩质边坡,岩层缓倾坡外,若不及时支护,可能出现变形破坏.天然工况下,边坡处于稳定—基本稳定状态;暴雨工况下基本稳定,但安全储备不足,地震工况处于稳定~基本稳定状态,若不及时进行支护,可能出现变形破坏,甚至整体滑移,直接威胁下部场地安全.3.2 加固治理措施1)清理滑坡堆积体.根据勘查所提供的滑坡滑面线结合施工方案对滑坡堆积体进行清除,并对滑坡体按1∶1.25到1∶3.5分级放坡.2)抗滑防治措施.针对边坡岩质边坡、上部变形体及滑坡两侧陡坎,布置抗滑桩、锚索等抗滑措施.3)坡面防护措施.坡面采用矩形格构锚杆(索)护坡及人字形格构锚杆护坡,格构间设置土工格室,并培土播草绿化,马道采用混凝土硬化.4)地表截排水措施.边坡后缘利用原有截水沟,马道排水采用梯形截面的排水沟,坡面排水采用竖向跌水沟.5)地下排水措施.坡面布置仰斜式泄水孔,进入潜在滑面至少1 m.在山区工程的建设与施工过程中,可能会产生许多高陡边坡,为保证工程的安全,在工程建设过程中应对工程区岩土体详尽勘察,并对可能失稳的坡体进行稳定性分析及机制研究后,结合研究结果采用合理有效的施工工艺,避免由于人为活动的影响造成边坡的失稳.本研究以一失稳高边坡为例,在对地质条件进行详细调查后,分析其失稳机制,并利用传递系数法等传统计算方法对边坡分区进行稳定性分析,得出边坡各区域仍有可能发生变形破坏.同时,结合边坡特征,提出了针对性的加固治理措施.现场监测表明,治理后该边坡整体处于稳定状体,治理效果明显有效,对类似工程可提供一定的参考.【相关文献】[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50330-2013 建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50843-2013 建筑边坡工程鉴定与加固技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.[3]张倬元,王士天,王兰生.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社,2009.[4]沈俊,张勇,王胜利,等.失稳岩石边坡加固处理实例[J].岩石力学与工程学报,2007,26(增2):4545-4551.[5]刘小伟,刘高,堪文武,等.降雨对边坡变形破坏影响的综合分析[J].岩石力学与工程学报,2003,22(52):2715-2718.[6]吴顺川,高永涛,金爱兵,等.失稳高陡路堑边坡桩锚加固方案分析[J].岩石力学与工程学报,2005,24(21):3954-3958.[7]郑颖人,陈祖煜,凌天青,等.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社,2007.。
岩土工程中高填方边坡的稳定性分析及治理措施摘要:在岩土工程施工中,高填方边坡的结构稳固性相对较差,在施工建设中容易出现边坡滑塌等方面的问题,严重影响施工的安全、进度和质量。
因此在岩土工程建设中必须做好对高填方边坡的稳定性分析,并合理应用相应的边坡加固技术,切实保障高前方边坡结构的安全稳固,为施工建设营造良好条件。
关键词:高填方边坡;稳定性;治理措施1高填方边坡失稳的成因(1)雨水冲刷。
目前,大多数高填方边坡在干燥环境下的自身强度能满足工程建设的实际需要,但当边坡所在地区出现集中降雨或短时强降雨时,雨水的冲刷会带走边坡表面的土石,同时,雨水渗入边坡内部,会使其内部黏聚力降低,导致高填方边坡的强度下降,从而造成边坡侵蚀、坡面破坏。
(2)坡面剥落。
在高填方边坡施工完成较长时间后,由于风化侵蚀和自身重力作用,边坡上方的岩土体容易发生自上而下的滑动,虽然短期内滑落不会严重影响边坡的稳定,但在日积月累的过程中,大量岩土体会被堆积到高填方边坡的坡脚处,使坡脚部分出现凹陷现象,进而影响边坡整体的稳定性。
(3)滑坡。
对于目前高填方土质或泥质边坡,滑坡是一种极为常见的影响边坡稳定性的问题,其主要原因是高填方边坡斜坡面上的岩土体在自重的作用下,会沿边坡软弱结构面缓慢下滑,造成剪切破坏,最初这种破坏会导致蠕动形变的出现,随着时间的推移,这种形变方式将逐渐发展为滑动破坏,进而出现滑坡问题[1]。
(4)泥石流。
泥石流是一种具有较大破坏性、影响范围较广的高填方边坡问题,它多与强降雨、强降雪、地震等自然灾害同时出现。
在泥石流发生过程中,泥浆中往往夹杂着大量的泥沙、石块,不仅影响边坡的稳定性,而且对人们的生命财产安全构成,影响边坡稳定主要有以下因素。
(5)人为因素。
人为因素主要表现在:由于前期过度开发,导致边坡变得更陡峭;顶部区域还有外部荷载影响,在外力作用下对岩体原本的应力平衡状态造成一定的影响,极易引起边坡失稳,发生坍塌事故。
收稿日期:2018-02-16作者简介:黄道刚(1984-),男,江苏灌云人,硕士,中交水运规划设计院有限公司工程师,研究方向为水运工程。
高陡岩质边坡局部危岩体稳定性分析评价研究黄道刚,冯媛媛摘 要:对影响边坡稳定性的因素及滑坡成因进行了分析,使用有限元法对高陡岩质边坡抗滑稳定安全系数进行了计算,同时采用正交试验设计法对高陡岩质边坡稳定影响因素的敏感性进行了评价。
实例计算结果表明,该高边坡滑块体稳定安全系数为3.60,同时影响因素敏感性排序从大到小依次为:边坡岩体摩擦系数、凝聚力、坡体重度。
关键词:高边坡;稳定性;敏感性中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2018)05-0177-03引言众所周知,我国公路、铁路、水利工程等存在较多的边坡灾害,遍布各地,其给人们生命、社会生产等带来了严重的危害和极大影响。
随着社会经济的发展,滑坡、崩塌等众多普遍发生的边坡失稳破坏问题亟待引起关注。
某水电站厂房后高边坡在施工期间开挖不彻底,根据地勘资料,边坡多条地质断层构成了局部危岩体,极易在长期降雨入渗和地震影响下发生滑动失稳破坏,即该危岩体在自重或降雨入渗引起的扬压力等作用下,可能会沿断层下滑。
目前,一般利用基于强度折减法的有限元法计算边坡抗滑稳定安全系数[1-3]。
因此,本文根据边坡稳定影响因素,分析类似局部危岩体边坡失稳成因,利用影响因素敏感性分析方法对危岩体失稳破坏影响因素进行分析评价[4],为工程效益的发挥提供支持。
一、岩质边坡滑块体成因和影响因素分析大量岩质边坡失稳研究成果表明,边坡型式、岩层特性、区域构造、岩石种类、风化程度、降雨、突发地震及施工干扰等多种因素均对边坡稳定产生一定影响[5],详见图1。
比如岩质边坡遭受自然风化、降雨入渗断层和局部地下水上升等,地质断层力学性质降低,这会带来抗滑力的下降;又如降雨地表径流淘刷、施工开挖会改变边坡的坡比致使边坡下滑力加大。
影响边坡稳定的因素分析
田华
【期刊名称】《山西水利》
【年(卷),期】2004(020)003
【摘要】阐述了影响边坡稳定性的各种主要因素,为评价边坡稳定性提供了科学依据.
【总页数】2页(P63-63,75)
【作者】田华
【作者单位】山西省水利水电勘测设计研究院,山西,太原,030024
【正文语种】中文
【中图分类】TD824.7
【相关文献】
1.高填土边坡稳定性影响因素分析 [J], 陈涛
2.高填土边坡稳定性影响因素分析 [J], 陈涛
3.公路边坡稳定性影响因素分析 [J], 彭勇; 潘瑞
4.基于有限元土质边坡稳定性影响因素分析 [J], 段成用;叶祖强
5.路基边坡稳定性的影响因素分析 [J], 林正根
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