簡(jiǎn)單巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

陳誠(chéng)

摘 要：工程地處于灰?guī)r分布廣泛的貴州地區(qū)，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中常用到放坡開(kāi)挖的巖質(zhì)邊坡，本文通過(guò)對(duì)工程所在地巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析，能快速確定類(lèi)似巖質(zhì)邊坡的滑裂面，便于邊坡的支護(hù)設(shè)計(jì)，為類(lèi)似工程邊坡的設(shè)計(jì)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：巖質(zhì)邊坡；順向坡；滑裂面；穩(wěn)定性

1 引言

貴陽(yáng)市地處云貴高原的東斜坡上，地勢(shì)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(jīng)常需要開(kāi)挖基坑，考慮到貴陽(yáng)的地質(zhì)特性，從經(jīng)濟(jì)和施工的角度考慮對(duì)于巖層較好的地段一般采用放坡開(kāi)挖，地鐵受周邊環(huán)境因素制約較多，多數(shù)放坡坡度較大，因此邊坡的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)尤為重要。

2 工程概況

2.1 區(qū)域環(huán)境

本工程為貴陽(yáng)市地鐵2號(hào)線(xiàn)某車(chē)站附屬結(jié)構(gòu)，邊坡位于車(chē)站西側(cè)，基坑深度13.5米，基坑北側(cè)為截?cái)嗟氖姓?，基坑周邊無(wú)重要建筑。

2.2 地質(zhì)條件

工程區(qū)域主要地層為素填土層及中風(fēng)化灰?guī)r，采用放坡開(kāi)挖施工，根據(jù)鉆孔資料顯示：基巖邊坡為順向坡，巖層傾角12°～15°。邊坡開(kāi)挖基巖段為強(qiáng)巖溶地段，巖體層面被溶蝕破壞，力學(xué)參數(shù)較低，開(kāi)挖后，基巖段邊坡有順巖層面滑動(dòng)的可能，穩(wěn)定性較差；其中強(qiáng)溶蝕帶邊坡0.5～3m，其余為中風(fēng)化，強(qiáng)溶蝕帶邊坡穩(wěn)定性較差。力學(xué)性能如下表。

巖體自身的物理力學(xué)參數(shù)較好，而巖體結(jié)構(gòu)面參數(shù)較差，巖質(zhì)邊坡為順向坡，巖層向基坑的臨空面有12°～15°的傾角，會(huì)使滑動(dòng)體自重以及頂部荷載在水平方向有一個(gè)滑動(dòng)力分量，因此，巖層有著向臨空面滑動(dòng)的趨勢(shì)。巖層性狀為光滑平直，滑動(dòng)面形態(tài)為平面形態(tài)，破壞機(jī)制簡(jiǎn)單，本工程邊坡可采用剛體極限平衡法進(jìn)行分析。

3 最不利滑裂面位置

基坑邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)最主要的是確定最不利滑動(dòng)面，最不利滑裂面最直觀(guān)的是現(xiàn)場(chǎng)的勘察、鉆探等進(jìn)行確定，通過(guò)坡體地形地貌特征確定滑動(dòng)面或者軟弱夾層；一種是采用工程類(lèi)比法，通過(guò)類(lèi)似地區(qū)的邊坡經(jīng)驗(yàn)確定滑動(dòng)面；還有就是通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值分析計(jì)算出最不利滑裂面；本工程地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wú)軟弱夾層，邊坡平整場(chǎng)地后，邊坡為全巖質(zhì)坡，中風(fēng)化巖層平面光滑，其滑動(dòng)類(lèi)型為平面滑動(dòng)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(wú)力學(xué)性能顯著較差的夾層。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1。

4 基坑邊坡設(shè)計(jì)

因場(chǎng)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(jì)算Fs=1.24>1.2，基坑邊坡穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。實(shí)際施工過(guò)程中巖體存在著一定的破碎以及局部的不穩(wěn)定巖塊，以及防止雨水侵入裂隙，造成裂隙水壓力，按構(gòu)造要求對(duì)邊坡進(jìn)行噴錨支護(hù)，坡面噴射100mm厚C25砼，設(shè)置4～6米的？覫42鋼花管土釘進(jìn)行支護(hù)。

5 結(jié)論

通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程分析，采用剛體極限平衡分析的巖質(zhì)邊坡，最不利滑裂面不一定出現(xiàn)在坡腳，需要通過(guò)具體參數(shù)求得。類(lèi)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(jìn)行計(jì)算，便于工程設(shè)計(jì)，對(duì)復(fù)雜邊坡還是需采用計(jì)算機(jī)數(shù)值分析求解。

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