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1、风化花岗岩边坡稳定性分析摘要：风化花岗岩边坡具有不同于岩体边坡和均匀土体边坡的工程地质特 征，风化花岗岩边坡由于保持了原岩中节理面，顺层边坡在开挖时比均匀土体边 坡稳定性更差，事实表明这类边坡在开挖时应注意观测，及时采取支护措施。 关键词：风化花岗岩、边坡花岗岩在我国分布广泛 , 未风化 的花岗岩具有良好的工程地质特性， 但在风化后物理力学指标急剧下降。 全风化花岗岩 主要介质是未风化的石 英矿物颗粒和长石云母的风化产物， 但原岩中的地质构造和矿物颗粒分布 特征在边坡中仍得以保留，从而与其 他一般均质土边坡的稳定特性有所不 同。近几年国内土建工程大量开工， 形成越来越多的人工边坡，不了解这 种
2、边坡的工程特性而盲目施工， 在一 定条件下容易发生失稳 ,对工程进展 和边坡稳定都会造成严重危害。国内 专家学者已经对全风化的花岗岩边坡 进行了大量研究，并把这种边坡划分 为类土质边坡，在理论上对其工程特 性进行了研究1-2， 这些研究往往以理 论研究为主，并主要针对南方全风化 厚度较大的边坡进行研究，北方的花 岗岩由于风化作用相对较弱，导致全 风化层较薄，边坡开挖后多是全-强风 化混合型，在工程性质上比普通全风 化花岗岩边坡更具代表性，因此对北 方的全-强风化花岗岩边坡的研究具 有特殊意义，下面以北方某铁路边坡 为例进行研究。1、环境地质特征 边坡处于低山丘陵区，地势开阔， 地形起伏较小，表
3、覆第四系全新统冲洪积层（Q a + pl ）粉质黏土，黄褐色，4硬塑，含少量粗砂和碎石，厚度1.2 2.0m,下伏为元古代晋宁期片麻状细 粒黑云二长花岗岩（ny3）,全风化厚2度810m,受构造及风化等作用影响, 基岩节理裂隙较发育，浅层风化成砂 砾碎石状，元古代晋宁期片麻状细粒黑云二长花岗岩（ny3）强风化厚度21520m,黄褐色，块状结构，层状构 造，节理裂隙较发育，岩体呈碎块状 大块状，锤击声闷，可轻松击碎，长 石部分风化，矿物颗粒间粘结破坏， 击碎后呈沙砾状。地下水主要靠大气 降水及地表水补给，以蒸发及地下径 流为主要的排泄方式。2、边坡基本情况 边坡位于某铁路 K10+578.00K
4、11+253.00 里程范围内，铁路线路走 向 298，研究边坡位于线路右侧，一 级边坡高度8.0m，二级边坡高度1.6 4.5m；设计边坡坡率08m为1： 1.25, 以上为1： 1.50；一二级护坡间设两米 宽平台，边坡均采用六边形空心块内 种紫穗槐撒草籽防护，其中二级边坡 深度范围内为强风化层，3、滑坡变性特征 该边坡于5月20日开挖，5月28 日开挖至边坡坡脚， 6 月 3 日 K11+100K11+117 处边坡发生滑塌（如图一所示），现场查看发现滑动带 从二级边坡全风化层开始，滑坡后缘 出现约0.5m裂缝，坡脚下强风化层局 部地面略微隆起，滑坡后缘揭露出全 风化花岗岩残存节理，表面
5、光滑,走向 与线路大致平行，节理面较光滑，有 泥质充填。滑坡两翼暴露两条产状为330Z 53和95Z50的风化残余节理，节 理面有约2mm厚的粘土，粘土已失水 皲裂，滑坡体由于移动破坏，土体均 由风化节理处断裂，破坏成块状，节 理面为褐色，部分有充填物。边坡除 滑坡处未发现发育的裂隙。图一：边坡变形段落4、滑坡变形成因分析滑坡变形的成因可以归为内因、外 因两大类，内因是风化花岗岩物理力 学性能下降、节理裂隙的控制作用， 以及节理裂隙中泥质夹层的润滑作用 等，外因则是雨水对边坡的作用，人 工开挖边坡应力释放，以及暴露时间 过长等因素。具体表现为：1. 风化花岗岩物理力学性能下降 风化作用减少了岩
6、石中某些原生矿物或增加了某些新生矿物成分，增 大了易于变形的可能性，同时由于风 化作用，使岩石各颗粒间的联结力遭 到破坏，导致岩石结构发生变化，使 岩石的完整性遭到破坏，强度大幅度 降低，影响整个边坡的稳定性。该边 坡主要是全风化和强风化花岗岩，风 化后强度大大下降，导致边坡在相对 较小的边坡坡率下失稳2. 节理裂隙的控制作用图二：边坡后缘的节理风化花岗岩边坡中的节理主要是 花岗岩的冷凝裂隙和风化作用产生的 裂隙，这些节理裂隙易于发展成为控 制边坡稳定的滑动面，边坡在重力作 用下产生下滑的趋势，下滑推力在土 体内传导的过程中由于节理面（图二） 的存在往往产生应力集中，产生以节 理面和节理面之间
7、薄弱部位构成的潜 在滑动面，该边坡的滑动面就是由三 组成簸箕型的节理面控制，并最终形 成以这三组节理面和节理面中的薄弱 面共同形成的滑动面。3. 节理裂隙中泥质夹层的润滑作 用该边坡是由 花岗岩风化后形 成 的，在原岩风化之前部分张开的节理 裂隙中会有泥质或其他充填物（图 三），这些充填物与周围岩石相比物理 力学性质弱很多，行成相对周围岩体 比较薄的软弱夹层，当边坡在重力作 用下产生滑动趋势时，会在两侧形成 润滑作用，当边坡在基岩内沿软弱夹 层、或软弱岩层发生位移，造成边坡 滑塌。图三：节理面中的充填物4. 雨水对边坡的作用水是影响边坡稳定的重要因素之 一，花岗岩风化后由于雨水的下渗，基 岩裂
8、隙充水，在一定条件下岩体矿物 吸收水，发生水化作用，引起矿物体 积膨胀从而导致岩体松散、破碎，岩 体的松散进一步导致水化作用想深部 发展和扩散，水的入渗使空隙水压力 增加使基岩中产生倾向坡外的推力, 增大了边坡下滑的推力；此外，雨水 渗入软弱夹层层面，改变了软弱夹层 中的含水量，使软弱夹层泥化，降低 了抗剪强度，减弱边坡的抗滑力，这 两种因素共同作用减低了边坡的稳定0081-042 杨明，王波，胡厚田类土质边坡特征的初步探讨J,水上保持学报，2002 ()12)Vol.16 No.6 P110-135性。5. 人工开挖边坡边坡在自然情况下是稳定的，当 人工开挖边坡后，原来边坡处的土被 剥离，由
9、这部分土产生的重力消失， 抵抗边坡下滑得抗滑力减小，而边坡 下滑的推力没有变化，当边坡的稳定 超过临界状态后，边坡自然向下滑动6. 暴漏时间过长该边坡暴露时间过长而没有采取 支护措施，也是导致失稳的一个因素， 边坡在没有采取支护措施的情况下， 全风化花岗岩自身会有蠕动现象，蠕 动产生的微裂缝正好形成了雨水侵入 的路径，加剧了边坡的失稳过程。5、处理措施该边坡变形破坏之后，现场采取 了如下措施：1. 在边坡上方开挖截水天沟，将 边坡顶部坑洼处积存的雨水及时排 除。2. 清除已经滑落的土石，及时按 设计加强支护。经过半年的观测，边坡保持稳定， 并且滑塌处两侧没有继续发展的趋 势。结论：1.全-强风化花岗岩边坡的稳定 性具有不同于岩体边坡和均匀土质边 坡的工程特征，在铁路和公路工程中 设计和施工时要加强观测并及时支 护。2.原岩中的节理面的产状对边坡 的稳定性起控制作用，尤其当主要节 理面与边坡方向形成顺层时，节理裂 隙将极有可能发展成为潜在滑动面。3. 软弱夹层的存在、雨水是影响 边坡稳定的不利因素，应该在施工时 注意观测，及时发现，并在开挖后及 时采取支护措施。参考文献1赵晓彦，胡厚田，时延兵类土质边坡研究初探J.工程地质学报，2005(13(01)：
