徐觀亞　王　寧

(西南科技大學(xué)，四川 綿陽　621010)

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平武縣東橋頭堡坎邊坡穩(wěn)定性分析

徐觀亞王寧

(西南科技大學(xué)，四川 綿陽621010)

介紹了平武縣東橋頭堡坎邊坡的地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造特征，評價了該邊坡的類型和安全等級，定性以及定量分析了邊坡的穩(wěn)定性，并基于分析結(jié)果，提出了邊坡的整治方案。

邊坡，穩(wěn)定性，安全等級，地質(zhì)構(gòu)造

0　引言

邊坡的穩(wěn)定性問題是巖土工程領(lǐng)域一個非常重要的問題，所以為了滿足河堤后房屋建筑群體的安全需要，而對平武縣東橋頭堡坎邊坡進(jìn)行工程穩(wěn)定性分析，保證在河堤處修建擋土墻后，不會引起該邊坡失穩(wěn)。首先介紹了場地工程地質(zhì)條件，評價了邊坡類型和工程安全等級，并以此為基礎(chǔ)定性以及定量分析邊坡穩(wěn)定性，最后提出了該邊坡的整治方案。

1　場地環(huán)境與巖土工程條件

1.1地形地貌

擬建物場地位于涪江左岸一級階地前緣地帶，地勢總體東高西低，防洪大堤東側(cè)擬建工程場地地面高程847.67 m～858.98 m，相對高差約11.31 m。邊坡坡度25°～70°，直接邊坡高度約6.90 m～8.35 m，其中邊坡北段坡度較緩，南段較陡。邊坡上方為居民區(qū)，地勢較為平坦。

防洪大堤位于擬建工程場地西側(cè),該河堤在原地形基礎(chǔ)上用毛石混凝土進(jìn)行護(hù)坡處理，局部設(shè)置擋土墻。河堤坡度30°～70°，高度約8.0 m～9.0 m。

1.2地質(zhì)構(gòu)造及地震

1)區(qū)域地層。

根據(jù)《四川省巖石地層表及說明書》及1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，本區(qū)第四系地層厚度一般小于20 m，地層主要為第四系全新統(tǒng)河流沖積物。

2)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造。

擬建物場地區(qū)域位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺的二級大地構(gòu)造單元摩天嶺小區(qū)西段虎牙斷裂帶上，屬晚更新世活動斷裂，內(nèi)部次一級斷裂較發(fā)育，且具有不同程度的活動性，據(jù)區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價標(biāo)準(zhǔn)，工程區(qū)屬地殼次穩(wěn)定區(qū)，地震效應(yīng)主要為外圍強(qiáng)震對工程區(qū)的波及影響，屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定差區(qū)。場區(qū)主要由三疊系地槽型海相變質(zhì)建造構(gòu)成，為一系列的走向北東至北東東向的緊密線狀同斜倒轉(zhuǎn)褶皺，片理帶及沖斷裂等，其發(fā)育的構(gòu)造形跡，主要以走向北東褶皺特別是雁形式褶皺以及與褶皺平列的沖斷層、片理帶為多，伴生一些橫切或斜切褶皺走向的張性或扭性斷層。泗耳溝弧形復(fù)向斜，位于較場—楊柳壩聯(lián)合構(gòu)造體系鎮(zhèn)江關(guān)倒轉(zhuǎn)復(fù)向斜的核部，主要由三疊系中上統(tǒng)侏倭組、雜谷腦組地層組成，揉皺強(qiáng)烈發(fā)育，變質(zhì)作用強(qiáng)烈。褶皺略呈弧形彎轉(zhuǎn)，在楊柳壩旋扭構(gòu)造的強(qiáng)烈干擾下已歪斜成近東西向，次級褶皺十分發(fā)育，此外與各級褶皺相伴而生的軸面片理十分發(fā)育。

2　邊坡穩(wěn)定性分析評價

2.1邊坡類型與工程安全等級

該邊坡按巖性分類屬土質(zhì)邊坡，邊坡表層為雜填土和粉土，其下為卵石；按成因分類，邊坡北段(40 m)為人工邊坡，成因為2009年在邊坡上方修建房屋及通行便道而填筑，邊坡上植被發(fā)育，南段(85 m)邊坡為自然邊坡，坡面植被發(fā)育；按坡度分類(坡度25°～70°)為中等～陡坡；邊坡高度6.90 m～8.35 m，邊坡可能的破壞形式為圓弧滑動，坡下為涪江東側(cè)河堤人行道，人行道西側(cè)為涪江河堤，河堤采用塊石混凝土修筑。場地整平之后，邊坡上方表層土為素填土覆蓋，其下土層分別為雜填土，粉土及卵石。邊坡破壞后果不嚴(yán)重，邊坡工程安全等級為三級。

2.2邊坡現(xiàn)狀與場平后定性分析與評價

1)邊坡現(xiàn)狀定性分析與評價。根據(jù)邊坡區(qū)地形地貌、巖土結(jié)構(gòu)特征和現(xiàn)狀分析：a.邊坡位于涪江東側(cè)，東橋南側(cè)。坡體主要以素填土及卵石為主；邊坡北段上部由人工填土形成，坡度25°～30°。邊坡南段坡度45°～70°，有碎石土溜滑現(xiàn)象。坡體其余部分不存在滑坡、變形裂縫、陷穴等不良現(xiàn)象。b.邊坡區(qū)排水條件較好，坡上無地表水體；坡體中無地下水，邊坡下部卵石層為主要含水層，含水性和透水性好，主要受涪江和大氣降水的補(bǔ)給，地下水動力條件微弱。

綜上分析，該邊坡目前處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2)邊坡場平后定性分析與評價。根據(jù)邊坡區(qū)地形地貌及擬修建休閑景觀帶場平要求，場平之后邊坡上部高程為854.50 m，與邊坡下整平標(biāo)高848.50 m高差達(dá)到6 m，坡度約為75°～90°。由于坡度較陡，故初步估計場平后邊坡將處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3)邊坡場平后定量分析與評價。由于邊坡現(xiàn)狀為穩(wěn)定狀態(tài)，故不做定量分析。根據(jù)邊坡場平后的狀態(tài)以及邊坡可能的破壞模式，按圓弧形滑動的破壞模式進(jìn)行定量評價。坡體土按天然含水量狀態(tài)及暴雨工況下的飽和狀態(tài)，同時考慮了抗震設(shè)防烈度為8度地震影響，計算斷面見邊坡穩(wěn)定性計算書。

計算公式：

Ks=∑(Ni·tanφ+c·L)/∑Ti。

其中，Ks為邊坡穩(wěn)定性系數(shù)；Ni為分條條塊重量垂直潛在滑面的分量，kN/m；Ti為分條條塊重量平行潛在滑面的分量，kN/m；φ為邊坡物質(zhì)的內(nèi)摩擦角，(°)；c為邊坡物質(zhì)粘聚力，kPa；L為潛在滑弧長度，m。

邊坡穩(wěn)定性計算參數(shù)見表1。

北段人工填土邊坡：以2—2′剖面為代表性驗算剖面，驗算指標(biāo)取值列于表2。

南段天然斜坡：選取6—6′剖面為代表性驗算剖面，驗算指標(biāo)列于表2。

表1　邊坡穩(wěn)定性計算參數(shù)表

表2　邊坡圓弧形滑動穩(wěn)定性計算成果一覽表

從計算結(jié)果來看，邊坡場平后北段人工填土邊坡以2—2′剖面為代表進(jìn)行計算，天然工況下穩(wěn)定性系數(shù)為0.868，暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為0.714，此段邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)；南段天然斜坡以6—6′剖面為代表進(jìn)行計算，天然工況下穩(wěn)定性系數(shù)為0.730，暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為0.608，此段邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。本次計算均在考慮河堤穩(wěn)定的情況下進(jìn)行，且擬修建擋土墻不對河堤造成任何穩(wěn)定性影響。

3　結(jié)論與邊坡整治方案建議

1)工程區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，場地及其附近無淺埋的全新世活動斷層，區(qū)域相對穩(wěn)定。

2)勘察場區(qū)處于建筑抗震不利地段，屬非膨脹土地基；卵石層滲透系數(shù)為50 m/d；不存在可液化土；場地土的類型屬中軟土～中硬土，場地類別為Ⅱ類。本區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計地震第二組，設(shè)計基本地震加速度值為0.20g，設(shè)計特征周期值為0.40 s。

3)北段人工填土邊坡在最不利工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)；南段天然斜坡在最不利工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

4)勘察區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。環(huán)境土對建筑材料無腐蝕性。

由于新建擋土墻西臨涪江防洪大堤，東面為居民居住區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)置過淺會影響防洪大堤，基礎(chǔ)過深施工過程中會影響居民區(qū)的安全，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，建議在南段采用樁板墻，北段采用衡重式擋土墻進(jìn)行邊坡治理。整治施工應(yīng)分段開挖，并注意基坑臨時邊坡的穩(wěn)定性。排水系統(tǒng)與擋土墻整治結(jié)合布設(shè)。

[1]趙明階，何光春，王多垠.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]夏元友,李梅.邊坡穩(wěn)定性評價方法研究及發(fā)展趨勢[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2002(7)：5-7.

On slope stability of Dongqiaotou Town in Pingwu County

Xu GuanyaWang Ning

(SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,China)

The paper introduces the topographic and geological features of the slopes of Dongqiaotou Town in Pingwu County, evaluates its types and safety gradation, undertakes the qualitative and quantitative analysis of the slope stability, and points out the treatment scheme for the slopes based on the analysis results.

slope, stability, safety gradation, geological component

1009-6825(2016)23-0087-02

2016-06-09

徐觀亞(1994- )，男，在讀本科生；王寧(1962- )，男，教授

TU413.62

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