李　洋

(山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西 太原　030013)

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呂梁交口縣某黃土邊坡穩(wěn)定性分析及治理措施

李洋

(山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西 太原030013)

以呂梁交口縣某黃土邊坡為例，介紹了邊坡勘察的工作內(nèi)容，根據(jù)勘察區(qū)的工程地質(zhì)條件，論述了邊坡的基本特征，并分析評(píng)價(jià)了該邊坡的穩(wěn)定性，提出了一些邊坡的治理建議。

邊坡，地質(zhì)條件，穩(wěn)定性，地質(zhì)勘察

0　引言

呂梁交口縣某黃土邊坡高約40 m，寬約70 m，此次治理長(zhǎng)度約220 m。工程建議開挖坡腳至場(chǎng)地整平標(biāo)高1 093.5 m，最大開挖高度13 m。坡前由北向南依次分布有赤泥沉降分離洗滌站、絮凝劑制備站、氧化鋁全廠循環(huán)水站、沉降、焙燒區(qū)域配電室、天然氣調(diào)壓站等。為保證安全生產(chǎn)，消除隱患，受建設(shè)單位委托，筆者所在單位承擔(dān)了呂梁交口縣某黃土邊坡工程地質(zhì)勘察任務(wù)。

1　邊坡勘察工作

1.1工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查

工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪的目的是邊坡周邊的地貌、地質(zhì)條件、并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性作出定性評(píng)價(jià)，且為工程地質(zhì)勘探點(diǎn)布置提供依據(jù)。工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查范圍應(yīng)包括可能對(duì)邊坡穩(wěn)定性有影響及受邊坡影響的所有地段。地質(zhì)條件復(fù)雜的地段調(diào)查地質(zhì)點(diǎn)的間距控制在4 m左右，不良地質(zhì)與特殊性巖土的周界線上的地質(zhì)點(diǎn)數(shù)量適當(dāng)加密。調(diào)查研究場(chǎng)地及周邊的地形、地貌特征，劃分地貌單元，分析各地貌單元的形成過程及其與地層、構(gòu)造、場(chǎng)地穩(wěn)定性的因果關(guān)系；調(diào)查巖層產(chǎn)狀，場(chǎng)地內(nèi)分布的斷層、褶皺及軟弱結(jié)構(gòu)面的位置和性質(zhì)；調(diào)查場(chǎng)地的水文地質(zhì)、環(huán)境工程地質(zhì)條件；調(diào)查不良地質(zhì)與特殊性巖土；調(diào)查邊坡的形態(tài)、坡角、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和性質(zhì)等。觀測(cè)點(diǎn)的布置、密度和定位按下列要求進(jìn)行：1)在地質(zhì)構(gòu)造線、地層接觸線、巖性分界線布置地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)；2)地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)充分利用天然和已有的露頭，當(dāng)露頭較少時(shí)根據(jù)具體情況布置適量的探井、探槽或簡(jiǎn)易鉆探；3)地質(zhì)界線、地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)繪精度在圖上不低于2 mm。

1.2鉆、挖探

1)探井：探井采用人工挖掘，人工坑壁刻?、窦?jí)土樣，取土一般自天然地面下1.0 m開始，取樣間距1.0 m，取土規(guī)格φ120×150 mm，均取雙樣。2)鉆孔：鉆探土層采用干法鉆進(jìn)，取樣按“一米三鉆”的操作順序，使用薄壁取土器壓入清孔，并采用壓入法取樣，取樣器為帶內(nèi)襯的黃土薄壁取樣器，取土規(guī)格φ120×150 mm。人工填土層、碎石類土層和巖層采用套管跟管、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，采用單動(dòng)雙管全斷面取樣器進(jìn)行取土。

1.3室內(nèi)試驗(yàn)

物理性質(zhì)試驗(yàn)樣進(jìn)行了土的分類指標(biāo)及物理性質(zhì)指標(biāo)試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目主要為含水量(烘干法)、密度(環(huán)刀法)、比重(比重計(jì)法)、液限、塑限(聯(lián)合測(cè)定法)等；力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)探井土樣進(jìn)行天然狀態(tài)和飽和狀態(tài)兩種條件下的固結(jié)快剪試驗(yàn)；黃土濕陷性試驗(yàn)為測(cè)定地基土的濕陷性，所有探井土樣進(jìn)行了黃土濕陷性試驗(yàn)，雙線法測(cè)定濕陷系數(shù)及濕陷起始?jí)毫?，室?nèi)實(shí)測(cè)了自重濕陷系數(shù)。

2　勘察區(qū)工程地質(zhì)條件

勘察場(chǎng)地屬于剝蝕侵蝕中山區(qū)。邊坡走向近南北向，兩側(cè)是黃土沖溝，坡面傾向約290°，坡體高約40 m，寬約70 m，長(zhǎng)約220 m，坡底標(biāo)高1 093.24 m～1 099.44 m，坡頂標(biāo)高1 131.72 m～1 138.280 m。邊坡北段人工開挖明顯，坡面破壞嚴(yán)重。

該邊坡斷面呈階梯狀，兩個(gè)平臺(tái)將邊坡在垂直空間自上而下分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)，其高度分別為10 m～16 m,15 m～18 m,7 m～12 m，其坡度分別約為20°，50°，60°。兩平臺(tái)自下而上分別為Ⅰ級(jí)平臺(tái)與Ⅱ級(jí)平臺(tái)。Ⅰ級(jí)平臺(tái)寬約8 m～10 m，黃土崩塌堆積體滯留于此，其上植被茂密，主要為蒿草和灌木，自北向南平臺(tái)收縮、橫坡角度逐漸變大；Ⅱ級(jí)平臺(tái)由人工拓寬至10 m，黃土裸露，生成少許雜草，植被覆蓋率較差，橫坡角度小，近乎水平。

3　邊坡基本特征

經(jīng)對(duì)場(chǎng)地周圍進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)滑坡、泥石流及采空區(qū)等不良地質(zhì)作用，發(fā)現(xiàn)邊坡發(fā)育有局部的崩塌。

黃土崩塌主要發(fā)育于1 100 m～1 122 m高程范圍內(nèi)，崩塌后緣為邊坡Ⅱ區(qū)，后緣邊坡坡度約50°，崩塌體體積均小于5 m3，巖性均為Q3粉土。崩塌堆積體上植物生長(zhǎng)茂密，植被覆蓋率高。

黃土崩塌發(fā)生的內(nèi)因主要是黃土自身的結(jié)構(gòu)性，即垂直節(jié)理發(fā)育；外因主要是降雨，具體來分析：1)雨水的滲入加大了土體的重度；2)節(jié)理中灌入雨水，降低了土體的抗剪切強(qiáng)度。內(nèi)外因共同作用導(dǎo)致黃土崩塌發(fā)生。建議將崩塌體清除。

4　邊坡穩(wěn)定性分析

4.1邊坡設(shè)計(jì)參數(shù)選取

邊坡土體天然重度采用室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)的平均值，土體飽和重度通過計(jì)算確定；本次勘察采取室內(nèi)土工試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)、指標(biāo)反算等多種方法進(jìn)行綜合確定、選取。邊坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)見表1。

表1　邊坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)建議值表

4.2邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

計(jì)算參數(shù)以試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，結(jié)合反算綜合取值，取值較可靠；計(jì)算工況組合選取以上三種。以下對(duì)2—2′剖面,3—3′剖面,4—4′剖面所在邊坡段整體穩(wěn)定性進(jìn)行定量計(jì)算。計(jì)算所選取參數(shù)見表1，邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見表2。

表2　邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表

4.3邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

根據(jù)GB 50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范表5.3.1，一級(jí)邊坡安全系數(shù)，一般工況下應(yīng)不小于1.35，地震工況下應(yīng)不小于1.15。

邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)：1)在一般工況下，代表性剖面2—2′,3—3′,4—4′穩(wěn)定系數(shù)Fs分別為1.138，1.479，1.241，3—3′剖面處于穩(wěn)定狀態(tài)，2—2′剖面,4—4′剖面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，不滿足相應(yīng)規(guī)范穩(wěn)定安全系數(shù)Fst剖面應(yīng)不小于1.35的要求；2)在地震工況下，代表性剖面2—2′,3—3′,4—4′穩(wěn)定系數(shù)Fs分別為1.062，1.352，1.134，2—2′剖面,4—4′剖面不滿足相應(yīng)規(guī)范穩(wěn)定安全系數(shù)Fst應(yīng)不小于1.15的要求。

評(píng)價(jià)認(rèn)為：該建筑邊坡安全儲(chǔ)備不滿足GB 50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范的要求，應(yīng)對(duì)邊坡進(jìn)行治理。

5　結(jié)論與建議

1)建議在坡腳修筑擋土墻，達(dá)到防止卵石層滑塌和美化作用。2)建議上部坡體采用削方減載、逐級(jí)放坡，結(jié)合坡面防護(hù)方案進(jìn)行治理；下部坡體可采用逐級(jí)放坡結(jié)合錨桿支護(hù)方案進(jìn)行治理。通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定放坡坡率及錨桿的布置。3)建議整個(gè)坡體植草護(hù)面。4)建議設(shè)置完善的截、排水系統(tǒng)。5)建議雨季時(shí)常排查坡體中是否有黃土洞穴出現(xiàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及早處理。

The stability analysis and control measures of a loess slope in Lvliang Jiaokou

Li Yang

(ShanxiSurveyandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Taking a loess slope in Lvliang Jiaokou as an example, this paper introduced the work contents of slope survey, according to the engineering geological conditions of the survey area, discussed the basic characteristics of slope, and analyzed and evaluated the stability of the slope, put forward some slope treatment suggestion.

slope, geological condition, stability, geological survey

1009-6825(2016)23-0090-02

2016-06-03

李洋(1988- )，男，助理工程師

TU413.62

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