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1、重庆京东方配套用地边坡变形体稳定性分析评价【摘要边坡稳定性分析方法有很多,比如极限平衡方法、数值分析方法、有限元方法等,本文应用极限平衡法,在对重庆京东方配套用地边坡变形体的地质概况、变形基本特征及破坏模式分析的基础上,对边坡变形体的稳定性进行了分析评价,提出治理工程建议。 【关键词】边坡变形体;稳定性分析;传递系数法;分析评价The Analysis and Evaluation of the Slope Deformation Body for Chongqing BOE Supporting LandZENG Yu TAN Peng-yan OU Wu-tao(Chongqing Exp
2、loration and Design Institute of Geological Hazard Control Engineering,Chongqing 400700)Abstract:There are a lot of analysis methods for slope stability, such as limit equilibrium method, numerical analysis, finite element method, etc. Based on the analysis of geological survey, basic characteristic
3、s of the deformation and destruct mode of the slope deformation body for Chongqing BOE supporting land, this paper use the limit equilibrium method to analyse and evaluate the stability of the slope deformation body, and raise control projects.Key words:The slope deformation body,Stability analysis,
4、Transfer coefficient method,Analysis and evaluation1引言边坡是在地质体上常进行的人类工程活动,在建设过程中由于内在因素(含地貌条件、岩石性质,岩体结构与地质构造等)和外在因素(降雨作用、人类工程活动等),影响着边坡的稳定性。边坡稳定性分析方法有很多,比如极限平衡方法、数值分析方法、有限元方法1等,工程中常用的方法是极限平衡法2中的传递系数法。本文以重庆京东方配套用地边坡四处变形体为例,在对其地质概况、变形基本特征、变形破坏模式的分析基础上,以传递系数法,对边坡变形体的稳定性进行分析评价,并提出治理工程建议,可以为类似地质条件的边坡变形体稳定性
5、分析及治理工程设计提供参考。2场地工程地质概况重庆京东方配套用地包括配套区地块平场工程及配套区路网工程,其中配套企业用地平场工程,占地1.1km?,配套区路网工程包含道路4条,分别为纵一路、纵二路、纵三路及横向连接道。配套用地开挖边坡区有4处滑移变形体,为#、#、#及#变形体。场地属浅丘地貌,纵向地形变化较大,坡度一般510,局部边坡坡度达50,场地北部分布有两条较大的冲沟,冲沟近东西走向,平场后场地整体西高东低,场地由西至东共形成4级阶梯状台地。场地位于悦来场向斜西翼近轴部,岩层倾角较平缓,场区周围无断层及构造破碎带通过。场区岩层产状产状1101151215,层面结合较差,局部有泥化夹层分布
6、。主要控制性裂隙发育2条。裂隙1:产状20386580,间距13m,延伸610m,裂面张开度25mm,裂面平直,局部粘土充填,结合程度很差,为软弱结构面。裂隙2:产状2953146585,间距23m,延伸810m,裂面张开度28mm,裂面平直,局部粘土充填,结合程度很差,为软弱结构面。场区地层主要有第四系全新统人工填土(Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl)、下伏侏罗系中统沙溪庙组的砂岩、泥岩(J2s),地层特征分述如下:1)第四系全新统人工填土层(Q4ml):杂色,主要由砂、泥岩碎块石和粉质粘土组成,块、碎石约占全重2436%,粒径一般20400mm,局部粒径约达800mm,含量达45%,呈
7、松散状态,稍湿,该层在场区大面积分布。2)第四系全新统坡残积层粉质粘土(Q4el+dl):黄褐色褐红色,呈可塑状态,含植物根系和强分化基岩角砾、碎石等,硬质物粒块径约230mm,约占1020%,稍有光泽,手捻有滑腻感,切面光滑,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。3)侏罗系中统沙溪庙组(J2s):泥岩与砂岩互层。砂岩灰色、灰白色,主要矿物成分石英、长石和云母,局部含泥质,呈泥质砂岩,钙泥质胶结,中细粒结构,中厚层状构造;泥岩砖红暗紫色,主要由粘土矿物组成,夹白色钙质团块及灰绿色砂质条带,泥质结构,中厚层状构造。3变形体变形特征1)变形体基本特征#变形体位于纵二路桩号K0+933.50K0+968
8、.50m,变形体前缘顶部高程约235.5m,底部高程226.3m。变形体平面上呈箕性,长74m,宽35m,面积约2500m2。结合原道路勘察资料及现场调查,变形体平均厚度约6m,总方量约1.6104m3。#变形体位于纵二路桩号K0+825K0+885m,变形体前缘顶部高程约236.0m,底部高程约231.0m。变形体平面上呈方形,长约20m,宽约60m,变形体面积约1200m2。变形体主要为边坡风化岩体滑移变形,总方量约3000m?。 #变形体位于纵二路桩号K0+442.0K0+532.0m,变形体前缘顶部高程约226.0m,底部高程约214.6m。变形体平面上呈箕性,长74m,宽90m,面积
9、约5800?O。结合原道路勘察资料及现场调查,变形体平均厚度约8m,总方量约7.03104m3。#变形体位于横一路路桩号K0+700K0+780m,变形体前缘顶部高程约253m,底部高程约244m,变形体平面上呈箕性,长66m,宽80m,面积约4800m2。根据原道路勘察资料结合现场调查,变形体平均厚度约5.5m,总方量约3.2104m3。2)变形破坏模式#变形体区域受降雨影响,变形区横长约30m,剪出厚度约5m,垮塌方量约800m?。该变形体为牵引式破坏,变形体前缘土体临空产生失稳后,导致其后部土体失去支撑,进而失稳。#变形体变形特征主要为后缘产生张拉裂缝,变形区张拉裂缝宽约12m,发生滑移
10、解体破坏。现场调查发现,由于风化作用,泥岩块体已逐渐崩解呈散体状。#变形体目前的变形主要表现为前缘土体垮塌及变形体中后部土体产生拉裂缝,裂缝长约80m,裂缝宽约2040cm,深约1015cm,沿边坡走向贯通整个变形体。#变形体由于坡体前缘开挖导致土体临空近而产生整体滑移变形,该变形体为牵引式破坏,变形体前缘产生垮塌变形后,导致其后侧土体失去支撑,进而失稳。#变形体主要表现为前缘土体及强风化泥岩垮塌变形及变形体中后部土体产生拉裂缝,后缘产生陡坎,裂缝长约65m,裂缝宽约1040cm,深约1050cm,沿边坡走向贯通整个变形体,陡坎高度约40cm。#变形体为牵引式破坏,变形体前部土体及强风化岩体产
11、生垮塌变形后,导致其后侧失去支撑,进而失稳。4变形体稳定性的计算与分析根据原道路勘察资料及现场调查,根据边坡变形体的基本特征,典型剖面滑动面呈起伏不平的折线型,对其稳定性计算方法采用极限平衡理论的折线型滑动面的传递系数法3。1)稳定性系数 计算公式如下:2)变形体剩余下滑力计算公式为:3)计算分析结果根据场地情况,选取天然工况和持续降雨工况作为变形体稳定性的计算工况,边坡安全等级按一级考虑,安全系数 取1.35,计算参数由原道路勘察资料结合反演分析综合确定。通过计算分析可知,边坡变形体在天然工况下的稳定性系数为1.141.282,处于基本稳定状态,持续降雨工况下的稳定性系数为1.0091.04
12、8,处于欠稳定状态,须对其进行相应的治理。5治理工程建议#变形体为边坡土体沿岩土界面整体滑移,建议对已变形土体进行清除,清除后须采用符合设计要求的碎石土重新分层碾压回填,回填时应先将回填面基岩开挖呈台阶状。#变形体为边坡岩体沿软弱结构面整体滑移,建议对岩体进行清除,并采用符合设计要求的碎石土重新分层碾压回填,回填时应先将回填面基岩开挖呈台阶状。#变形体为粉质粘土沿岩土界面整体滑移,建议对土体进行清除,清除滑移变形体后应采用符合设计要求的碎石土重新分层碾压回填,回填时应先将回填面基岩开挖呈台阶状。#变形体为粉质粘土及强风化泥岩沿强风化界面整体滑移,变形体位于拟建道路位置,建议对已变形岩土体进行清
13、除后,在拟建道路外侧修建挡土墙进行支挡,挡墙应采用中风化岩体作为持力层,并保证挡墙与外侧边坡的襟边宽度满足要求,并采用符合设计要求的碎石土重新分层碾压回填,然后回填时应先将回填面基岩开挖呈台阶状。6结语1)重庆京东方配套用地边坡有4处变形体,根据场地地质概况、变形基本特征及破坏模式分析的基础上,采用工程上常用的传递系数法计算分析4处变形体的稳定性,天然工况下均处于基本稳定状态,持续降雨工况下均处于欠稳定状态。2)根据稳定性计算分析结合现场实际对4处变形边坡提出可行的治理工程建议,对#变形体对已变形部分进行清除,然后碾压回填,对#变形体外侧修建挡土墙进行支挡,并碾压回填。参考文献1 陈仲颐,周景星,王洪瑾,土力学M.清华大学出版社,1994:239-274,2 王肇慧,肖盛燮,刘文芳,边坡稳定性计算方法的对比分析J,重庆交通学院学报,2005,24(6):99-103,3 顾宝和,毛尚之,滑坡稳定分析传递系数法的讨论J,工程勘察,2006,(12):8-12,