斜坡巖土體穩(wěn)定性的工程地質分析

摘要

本次綜合訓練主要分析斜坡土體的工程地質穩(wěn)定性,根據極限平衡法計算工程實例中斜坡穩(wěn)定性,得出該斜坡在天然條件下穩(wěn)定,在飽水情況下不穩(wěn)定,水對該斜坡穩(wěn)定性影響較大,通過疏干排水法來治理,并加以輔助緩坡清理法、減重壓腳法和機械加固法來綜合治理,以達到邊坡穩(wěn)定的目的。

關鍵詞:土體穩(wěn)定性  極限平衡法  治理措施

引言

本次綜合訓練通過對斜坡變形破壞的基本類型及一般特征;斜坡穩(wěn)定性評價的基本方法;防治斜坡變形破壞的基本原則及主要措施等知識的理解,分析斜坡巖土體穩(wěn)定性的工程地質情況,結合工程實例,得出最終結果。

1工程實例

某公路土質邊坡剖面示意圖如圖1,邊坡參數見表1,根據表內數據進行設計計算。試判斷該邊坡的穩(wěn)定性,并根據邊坡穩(wěn)定性分析情況,分析其可能發(fā)生的破壞類型,并提出相應的治理措施。

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2邊坡穩(wěn)定性分析

根據工程實例的情況,資料不全面的情況不適用定性分析,和定量分析中的數值法和概率分析法,在下面簡單介紹本工程實例適用的極限平衡計算法。

2.1邊坡概況

該邊坡為土質邊坡,邊坡長度與高度比例約為2:1,坡度約為26°,地下水位面較淺。

2.2極限平衡計算法 

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2.3根據極限平衡法計算

根據上述極限平衡法,計算結果如下(表3):

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其中

剩余下滑力=下滑力-抗滑力(2.4)

安全系數K=抗滑力/下滑力(2.5)

3邊坡穩(wěn)定性情況分析及治理措施

3.1根據極限平衡法計算結果分析

由上述(表3)計算結果可得出:

天然條件下,邊坡劃分的9塊條塊中E1、E8條塊剩余下滑力(滑坡推力)大于0,但于E9滑塊為滑塊末尾剩余下滑力小于0,切E9滑塊的K值=1.36大于規(guī)定的1.20~1.25,其余滑塊大多也大于1,趨向于穩(wěn)定,因此從E2開始下部塊體都較為安全,所以該邊坡在天然條件下較為穩(wěn)定。

飽水情況下,邊坡劃分的9塊條塊中是E1、E4、E5、E6、E7、E8、E9 條塊剩余下滑力均(滑坡推力)大于0,E9滑塊為滑塊末尾剩余下滑力大于0,安全系數值遠小于1因此在飽水條件下該邊坡不穩(wěn)定,需要治理。

由上述得出,該邊坡在天然狀態(tài)下是較為穩(wěn)定的,但是在飽水情況下不穩(wěn)定,容易發(fā)生破壞。

3.2斜坡破壞分析

由斜坡幾種基本破壞形式,及數據分析可初步得出結果為滑坡。但不排除小型崩塌、掉塊和形成不穩(wěn)定的土體的可能。

具體來看

    (1)天然情況下

該土質邊坡是較穩(wěn)定的,一般不發(fā)生破壞。但為了安全起見,也可以采取一定的措施。

    (2)飽水情況下

由邊坡穩(wěn)定性分析情況來看,邊坡從E3及以上較為穩(wěn)定,E4及以下安全系數小于0不穩(wěn)定。

從整體來看,該土質邊坡更能發(fā)生滑坡;從部分情況來看邊坡在E3與E4塊體直接可能發(fā)生拉裂破壞,又由于該邊坡為土質邊坡塑性較高,那么邊坡下部分很可能發(fā)生塑性變形,這種情況很可能由于下部巖土體的滑移,帶動上覆巖土體移動,并且由于飽水情況下,土體的內聚力,內摩擦角都相應減小,巖土體更偏向塑性流動,可能引起更大破壞。

也有可能在邊坡下部發(fā)生滑坡后,與上部拉裂后,上部土體被孤立,然后使坡面更為陡峭,使上部土體也隨之不穩(wěn)定發(fā)生滑坡,也有可能發(fā)生小型崩塌。

3.3邊坡穩(wěn)定性治理措施

根據上述的治理辦法,綜合該土質邊坡的在天然條件下穩(wěn)定,在飽水情況下不穩(wěn)定的情況,分析出地表水對該邊坡的影響較大,因此該邊坡最適用于用疏干排水法來治理,采取地表排水,并在斜坡坡體及護墻腳處設計排水設施,排除坡內積水,減小地表徑流對斜坡坡體的影響,并加以輔助減小滑體下滑力和增大抗滑力措施,(緩坡清理法與減重壓腳法),再綜合機械加固法(采用錨桿(索)加固邊坡,采用噴射混凝土加固邊坡,采用抗滑樁加固邊坡,采用檔土墻加固邊坡,采用注槳法加固邊坡)來治理,以達到邊坡穩(wěn)定的目的。

4結論

天然條件下該邊坡E9滑塊安全系數K值是1.36,大于規(guī)范規(guī)定的1.20~1.25,在邊坡上部存在滑塊安全系數K值小于安全規(guī)定,故邊坡較為穩(wěn)定,也需要一定的加固措施。

在飽水情況下該邊坡滑塊安全系數K小于1,遠小于規(guī)范規(guī)定的1.20~1.25,故邊坡是不穩(wěn)定的。

水對該邊坡的影響較大,最適宜的治理措施是疏干排水法,來減少該邊坡的含水量,在護墻腳處一定要設排水措施,排除坡內積水,減小地表徑流對斜坡坡體的影響。再綜合緩坡清理法、減重壓腳法和機械加固法來綜合治理,以達到邊坡穩(wěn)定的目的。

參考文獻

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[4]百度知道,斜坡變形破壞的防治原則及措施

[5]百度文庫,遼寧工程技術大學本科畢業(yè)設計(論文)寫作規(guī)范