簡單巖質邊坡穩定性分析

陳誠

摘 要：工程地處于灰巖分布廣泛的貴州地區，基坑支護設計中常用到放坡開挖的巖質邊坡，本文通過對工程所在地巖質邊坡的穩定性分析，能快速確定類似巖質邊坡的滑裂面，便于邊坡的支護設計，為類似工程邊坡的設計提供一定參考。

關鍵詞：巖質邊坡；順向坡；滑裂面；穩定性

1 引言

貴陽市地處云貴高原的東斜坡上，地勢起伏較大，南北高，中部低，是典型的喀斯特地貌，在城市修建地鐵經常需要開挖基坑，考慮到貴陽的地質特性，從經濟和施工的角度考慮對于巖層較好的地段一般采用放坡開挖，地鐵受周邊環境因素制約較多，多數放坡坡度較大，因此邊坡的穩定性設計尤為重要。

2 工程概況

2.1 區域環境

本工程為貴陽市地鐵2號線某車站附屬結構，邊坡位于車站西側，基坑深度13.5米，基坑北側為截斷的市政公路，基坑周邊無重要建筑。

2.2 地質條件

工程區域主要地層為素填土層及中風化灰巖，采用放坡開挖施工，根據鉆孔資料顯示：基巖邊坡為順向坡，巖層傾角12°～15°。邊坡開挖基巖段為強巖溶地段，巖體層面被溶蝕破壞，力學參數較低，開挖后，基巖段邊坡有順巖層面滑動的可能，穩定性較差；其中強溶蝕帶邊坡0.5～3m，其余為中風化，強溶蝕帶邊坡穩定性較差。力學性能如下表。

巖體自身的物理力學參數較好，而巖體結構面參數較差，巖質邊坡為順向坡，巖層向基坑的臨空面有12°～15°的傾角，會使滑動體自重以及頂部荷載在水平方向有一個滑動力分量，因此，巖層有著向臨空面滑動的趨勢。巖層性狀為光滑平直，滑動面形態為平面形態，破壞機制簡單，本工程邊坡可采用剛體極限平衡法進行分析。

3 最不利滑裂面位置

基坑邊坡穩定性設計最主要的是確定最不利滑動面，最不利滑裂面最直觀的是現場的勘察、鉆探等進行確定，通過坡體地形地貌特征確定滑動面或者軟弱夾層；一種是采用工程類比法，通過類似地區的邊坡經驗確定滑動面；還有就是通過計算機數值分析計算出最不利滑裂面；本工程地層結構簡單，可采用剛體極限平衡法確定。

地勘資料并未給出潛在的滑裂面無軟弱夾層，邊坡平整場地后，邊坡為全巖質坡，中風化巖層平面光滑，其滑動類型為平面滑動面，擬采用剛體極限平衡法確定最不利滑裂面，假定巖層均勻有潛在的滑裂面，無力學性能顯著較差的夾層。計算簡圖如圖1。

4 基坑邊坡設計

因場地限制取坡度α=73°地下水位高6米，取最低處為最不利滑裂面，基坑深度13.5米，代入計算Fs=1.24>1.2，基坑邊坡穩定性滿足要求。實際施工過程中巖體存在著一定的破碎以及局部的不穩定巖塊，以及防止雨水侵入裂隙，造成裂隙水壓力，按構造要求對邊坡進行噴錨支護，坡面噴射100mm厚C25砼，設置4～6米的？覫42鋼花管土釘進行支護。

5 結論

通過設計過程分析，采用剛體極限平衡分析的巖質邊坡，最不利滑裂面不一定出現在坡腳，需要通過具體參數求得。類似于本工程條件的、傾角較小的順向坡可按坡底位置為最不利滑裂面進行計算，便于工程設計，對復雜邊坡還是需采用計算機數值分析求解。

參考文獻

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[4]GB50330-2013，建筑邊坡工程技術規范[S].