大連市某中學(xué)搬遷項(xiàng)目東南部邊坡穩(wěn)定性分析

(遼寧師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院 遼寧 大連 116029)

一、引言

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，工程活動(dòng)中也出現(xiàn)了越來(lái)越多的邊坡工程問(wèn)題。最近幾十年，各國(guó)環(huán)境保護(hù)意識(shí)都在增強(qiáng)，人類已經(jīng)逐漸的理解：邊坡誕生既是邊坡本身歷史的發(fā)展，也與人類的生產(chǎn)生活緊密相連。人類在進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè)的同時(shí)，也一定要考慮到邊坡的環(huán)境效應(yīng)[1]。

早在1776年，法國(guó)工程師庫(kù)倫就提出了計(jì)算擋土墻壓力的方法。瑞典學(xué)者費(fèi)蘭紐斯于1936年分析得出邊坡的穩(wěn)定性計(jì)算方法，即瑞典圓弧法[2]。1973年Janbu提出了“通用條分法”，該法通過(guò)假定土條側(cè)向力的作用點(diǎn)來(lái)求解安全系數(shù)[3]。盧玉林推導(dǎo)了滲流條件下土質(zhì)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)簡(jiǎn)化Bishop數(shù)值解[5]。

隨著土力學(xué)不斷地發(fā)展，我國(guó)許多學(xué)者也對(duì)極限平衡法進(jìn)行了深刻的研究，同時(shí)，也提出了有關(guān)的修正方法。從大體上來(lái)看，研究成果主要可以分成兩個(gè)方面：第一，重點(diǎn)的探索了最危險(xiǎn)圓弧位置的規(guī)律，采用數(shù)表制作、曲線秒回等方法減少計(jì)算量；第二，對(duì)基本假定進(jìn)行補(bǔ)充和修改，提出更具有適用性更加符合實(shí)際的任意滑裂面的計(jì)算方法。

邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題作為巖土工程中重要的一部分，其評(píng)價(jià)結(jié)果與邊坡工程息息相關(guān)[6]。因此，本文擬以大連市某中學(xué)搬遷建設(shè)項(xiàng)目東南部邊坡為研究背景，采用定性分析法和圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)化Bishop法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算與分析。

二、邊坡穩(wěn)定性計(jì)算與分析

(一)邊坡穩(wěn)定性定性分析

根據(jù)邊坡的巖性、坡高、結(jié)構(gòu)面之間組合的關(guān)系以及坡向與巖層傾向的關(guān)系，將邊坡劃分成AB、BC、CD段，對(duì)各邊坡巖體分段進(jìn)行分析評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性及支護(hù)建議。

AB、BC、CD段皆是由人工切割山體形成的土質(zhì)、巖質(zhì)組合永久性邊坡，坡體走向趨于東西向，平面呈一字型。坡頂臨近無(wú)其它建(構(gòu))筑物，人類活動(dòng)一般。都為基本穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，主要破壞形式為上部粘土含碎石土滑塌和存在J1、J2、和J3節(jié)理的切割下(J1、J2節(jié)理為側(cè)邊界，J3節(jié)理為后緣邊界)巖體將以楔形體的形式崩塌，可能是由于輝綠巖長(zhǎng)期裸露風(fēng)化掏蝕而產(chǎn)生局部坍塌。建議采用樁板墻、抗滑樁聯(lián)合支護(hù)體系，并做好坡體排水設(shè)施。

(二)邊坡穩(wěn)定性定量分析

采用理正巖土計(jì)算軟件依據(jù)剖面地質(zhì)條件和圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)得到：AB段坡體邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1.08，安全等級(jí)為二級(jí)，坡體上覆蓋層已發(fā)生階梯式滑塌，目前邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在雨水作用下，粘土含碎石易沿基巖表面產(chǎn)生滑動(dòng)；BC段坡體邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs=2.53，安全等級(jí)為二級(jí)，在地震工況下Fs≥Fsa，屬穩(wěn)定狀態(tài)；CD段坡體邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1.31，安全等級(jí)為一級(jí)，在地震工況下Fs≥Fsa，屬穩(wěn)定狀態(tài)。其計(jì)算結(jié)果見表1：

表1 各段邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果分析

三、地質(zhì)評(píng)價(jià)與建議

(一)地質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及野外地質(zhì)調(diào)查，現(xiàn)狀條件下場(chǎng)地不受巖溶、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、地震液化等不良地質(zhì)作用的影響，由于工程建設(shè)需要，開挖山體所形成的土質(zhì)、巖質(zhì)邊坡，可能引發(fā)上部第四紀(jì)土坍塌及危巖崩塌等不良地質(zhì)作用。無(wú)其它不良地質(zhì)作用，山體不存在整體失穩(wěn)的可能。

(二)建議

邊坡治理以防治為原則，考慮治理后達(dá)到有效保護(hù)該邊坡上、下建筑、設(shè)施安全為宗旨。建議采用樁板墻、抗滑樁、擋土墻+柔性網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)體系。在邊坡上下部設(shè)截水溝和排水溝，積極引導(dǎo)山洪流向，嚴(yán)禁對(duì)邊坡產(chǎn)生破壞，在邊坡頂部設(shè)置防護(hù)欄，防止頂部異物滾落。邊坡治理施工時(shí)合理安排施工順序，采取安全的施工方法，避免因施工誘發(fā)的災(zāi)害的發(fā)生。邊坡治理完成后坡上不允許建新的建筑物或其它堆載，增加坡上荷。