文龍村安置房邊坡工程穩(wěn)定性控制措施研究

揭育華

(福建省第二地質(zhì)勘探大隊(duì)，福建 永安 366000)

1 工程概況

邊坡場(chǎng)地位于永安市文龍村安置小區(qū)西側(cè)，地貌上屬于剝蝕丘陵地貌單元。擬治理后邊坡總寬度約136.60m，坡向約300°，坡度45°左右，高約6m～33m，坡頂標(biāo)高為194.20m～225.00m，坡頂上方為自然斜坡，自然斜坡坡向與后邊坡呈大角度斜交。后邊坡坡腳為擬建的文龍村安置房場(chǎng)地，標(biāo)高為188.10m～192.90m。

2 文龍村安置房邊坡工程穩(wěn)定性勘察要點(diǎn)

2.1 勘察方法

首先是勘探點(diǎn)布置。本次勘察鉆孔共布設(shè)19個(gè)鉆探孔，孔號(hào)為BK1-BK19，其中：一般孔9個(gè)，控制孔10，所有鉆孔施工完成后，用粘性土回填搗實(shí)。其次是測(cè)量放點(diǎn)。根據(jù)擬建場(chǎng)地建筑總平面圖，鉆孔定位總平面圖(1∶1 000)上紅線拐點(diǎn)A點(diǎn)(X=2 871 224.885， Y=532 782.249，H=187.10m)、A’點(diǎn)(X=2 871 229.093, Y=53 2787.782)為引測(cè)點(diǎn)進(jìn)行引測(cè)，孔口高程采用A點(diǎn)黃海高程為187.10m進(jìn)行引測(cè)。測(cè)量方法采用全站儀放樣確定。擬建場(chǎng)地的座標(biāo)系統(tǒng)為西安80座標(biāo)系，孔口高程采用黃海高程。第三是鉆探。本次采用錘擊鉆進(jìn)、無(wú)泵反循環(huán)鉆進(jìn)，或泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。每回次進(jìn)尺控制在2m以?xún)?nèi)，并采用泥漿護(hù)壁干鉆投球取芯法工藝，使巖芯采取率素填土達(dá)65%以上，強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖達(dá)65%以上，中風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖達(dá)80%以上，滿(mǎn)足了巖土層的描述要求，確保了分層的準(zhǔn)確性。

2.2 勘察工作布置

根據(jù)邊坡加固范圍，本次勘察共布置鉆孔19個(gè)，由于場(chǎng)地限制，個(gè)別孔距大于15m。完成工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪50 000m2，本次施工共完成實(shí)物工作量見(jiàn)表1所示。

表1 本次施工共完成實(shí)物工作量

2.3 巖土層物理力學(xué)參數(shù)選用

根據(jù)野外鉆探，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗(yàn)，并參照有關(guān)規(guī)范，各巖土層主要物理力學(xué)參數(shù)推薦值列于表2，承載力特征值推薦值列于表3。

2.4 水文地質(zhì)條件

勘察區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，降雨過(guò)程主要集中在6～9月間，整個(gè)雨季降雨量約占全年降水量的70%，區(qū)域最大日降雨強(qiáng)度可達(dá)210mm。二十年一遇降雨量為1 800mm，五十年一遇降雨量為1 900mm，極端天氣下的日降雨量230mm。本次勘察鉆孔揭露情況，擬建治理場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為賦存于基巖風(fēng)化層中的基巖風(fēng)化裂隙孔隙水，屬潛水類(lèi)型，富水性極貧乏。場(chǎng)地內(nèi)地下水位埋藏較深，在勘察范圍深度內(nèi)未見(jiàn)有地下水埋藏。場(chǎng)地周邊未見(jiàn)污染源。場(chǎng)地為丘陵緩坡地帶，周邊地表水系不發(fā)育，主要為雨季時(shí)地表雨水逕流排泄水溝。雨水由高向低匯流，場(chǎng)地邊坡匯水總面積約10 000m2。

表2 主要物理力學(xué)參數(shù)推薦值

表3 巖土層承載力特征值及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)推薦值

2.5 防震勘察

擬建場(chǎng)地位于抗震設(shè)防烈度6度區(qū)，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)。根據(jù)有關(guān)規(guī)定判定，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，擬建場(chǎng)地設(shè)計(jì)特征周期0.35s，該建筑工程抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi)。因此，該建筑物可按6度進(jìn)行抗震設(shè)防。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，場(chǎng)地內(nèi)無(wú)發(fā)震斷裂通過(guò)。此外，擬建場(chǎng)地土類(lèi)型為中硬土，位于邊坡上，屬抗震不利地段，應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)范采取有效的應(yīng)對(duì)措施。

3 文龍村安置房邊坡工程勘察結(jié)果分析

3.1 影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素

首先，巖土體特征。擬治理的邊坡出露的地層主要為素填土、凝灰質(zhì)砂巖殘積粘性土、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖及中風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖。凝灰質(zhì)砂巖殘積粘性土、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖易沿圓弧破裂面發(fā)生滑塌.

其次，開(kāi)挖坡度。邊坡的穩(wěn)定性受開(kāi)挖坡度的影響較大，開(kāi)挖坡度越陡，穩(wěn)定性越低。擬治理邊坡坡度陡，穩(wěn)定性差，凝灰質(zhì)砂巖殘積粘性土、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖易沿圓弧破裂面發(fā)生滑塌。

第三，降雨。降雨是影響邊坡穩(wěn)定的重要外界因素，永安市年平均降雨量約1 600mm，極端天氣下的過(guò)程日降雨量可達(dá)230mm。降雨一方面滲入巖土體，增加了土體的重量，加大下滑力，另一方面雨水改變巖土體的力學(xué)強(qiáng)度，降低土體抗滑力及巖體結(jié)構(gòu)面的抗滑力，從而降低了邊坡的穩(wěn)定性，易誘發(fā)滑坡產(chǎn)生。

第四，人為活動(dòng)。由于對(duì)山坡進(jìn)行開(kāi)挖后，將破壞山體表面的植被， 使得表層巖土體直接受雨水的沖刷與浸泡， 對(duì)邊坡的穩(wěn)定性不利，降低邊坡的穩(wěn)定性， 容易使表層巖土體受到松動(dòng)，降低邊坡的穩(wěn)定性。

3.2 邊坡穩(wěn)定性定性分析

由于山坡開(kāi)挖，整體坡度變陡，形成高陡臨空面，坡體植被受到破壞，邊坡穩(wěn)定性將大大降低，局部邊坡由穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展到不穩(wěn)定狀態(tài)，受降雨等外界不利因素影響，邊坡發(fā)生裂縫、崩塌破壞現(xiàn)象。本邊坡主要破壞方式為順坡向圓弧滑動(dòng)，破壞范圍主要為坡腳至1.5倍坡高。本邊坡大部分坡面出露為凝灰質(zhì)砂巖殘積粘性土及砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖，僅在邊坡北部(BK1-BK3)位置坡面底部約1m的位置有碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖出露。該處出露的碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖，沒(méi)有節(jié)理裂隙及層理相互切割形成的不利楔形體結(jié)構(gòu)面。

3.3 邊坡穩(wěn)定性定量分析

本次巖土工程勘察主要采用鉆探、結(jié)合取樣室內(nèi)試驗(yàn)和孔內(nèi)原位測(cè)試等方法，對(duì)巖土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試、分析、計(jì)算統(tǒng)計(jì)，工程治理物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)，見(jiàn)表4。

表4 工程治理物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)

根據(jù)表4推薦的巖土物理力學(xué)性能指標(biāo)，結(jié)合理正邊坡穩(wěn)定性計(jì)算軟件,采用瑞典條分法(總應(yīng)力法)，選擇5-5’、8-8’剖面對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，由于場(chǎng)地位于抗震設(shè)防烈度6度區(qū)，所以不考慮地震作用。有關(guān)邊坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：Ks—邊坡穩(wěn)定分析的安全系數(shù)；li—條塊的滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m),li=bisecαi；bi—條塊計(jì)算結(jié)果如下表：寬度(m)；Wi—條塊重力(kN)；ui—土條底部孔隙應(yīng)力(kN/m)；計(jì)算結(jié)果如下表5。

表5 計(jì)算結(jié)果表

根據(jù)計(jì)算結(jié)果表明，擬治理邊坡在強(qiáng)降雨作用下，可能進(jìn)一步降低邊坡穩(wěn)定性，易產(chǎn)生滑塌，產(chǎn)生破壞，須進(jìn)行綜合治理。

3.4 其他相關(guān)結(jié)論

由于對(duì)山體進(jìn)行開(kāi)挖后，穩(wěn)定性大大降低，受降雨及人為活動(dòng)等不利因素影響，邊坡由穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展到不穩(wěn)定狀態(tài)，凝灰質(zhì)砂巖殘積粘性土、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖易沿圓弧破裂面發(fā)生滑塌，在強(qiáng)降雨作用下，可能進(jìn)一步降低邊坡穩(wěn)定性，易產(chǎn)生滑塌，產(chǎn)生破壞，須進(jìn)行綜合治理。

4 文龍村安置房邊坡工程穩(wěn)定性控制措施

4.1 截排水措施

在邊坡坡頂設(shè)置截水溝，坡面及坡腳設(shè)置排水溝，排除雨水對(duì)邊坡的不利影響，坡體設(shè)仰斜排水孔排除地下水對(duì)邊坡的不利影響。

4.2 對(duì)坡體進(jìn)行加固

各級(jí)坡面采用格構(gòu)錨桿擋土墻等進(jìn)行支護(hù)，格構(gòu)和擋土墻選擇③砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖和碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖共同作為基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)埋深大于1.00m。

4.3 施工方法

邊坡開(kāi)挖應(yīng)采用逆作法，施工應(yīng)按信息施工法施工。建議采用格架錨桿支護(hù)+擋土墻+排水工程+監(jiān)測(cè)等綜合治理措施進(jìn)行防治。格構(gòu)和擋土墻選擇砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖和碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖共同作為基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)埋深大于1.00m。施工時(shí)應(yīng)按逆作法進(jìn)行施工治理，對(duì)開(kāi)挖后的坡面采用格構(gòu)錨桿擋土墻進(jìn)行支護(hù)，并做好坡頂、坡體、坡腳排水措施，同時(shí)應(yīng)做好邊坡的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作。

4.4 監(jiān)測(cè)措施

在施工過(guò)程中應(yīng)做好邊坡的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作：應(yīng)對(duì)坡頂水平位移和垂直位移、地表裂縫、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)避讓。邊坡施工竣工后，應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測(cè)直至穩(wěn)定，對(duì)于一級(jí)邊坡，監(jiān)測(cè)時(shí)間一般不少于竣工后2年。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上分析，邊坡工程勘察和穩(wěn)定性控制涉及到的內(nèi)容較多，各個(gè)方面的要求相對(duì)較高。因此，這就要求在進(jìn)行邊坡工程穩(wěn)定性控制時(shí)，充分認(rèn)識(shí)到工程施工的重要性，切實(shí)采取針對(duì)性的措施措施，加大邊坡工程勘察的投入力度，多角度、多方面的對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量與定性相結(jié)合的分析，并結(jié)合工程實(shí)際，采取針對(duì)性的控制措施，更好保證工程穩(wěn)定性。