陇南市东江新区外环路边坡稳定性分析

苏 旭 兴

(甘肃中建市政工程勘察设计研究院，甘肃 兰州 730000)

陇南市东江新区外环路边坡稳定性分析

苏 旭 兴

(甘肃中建市政工程勘察设计研究院，甘肃 兰州 730000)

以陇南市东江新区外环路K1+080～K1+181段边坡为例，通过地质勘察，分析了影响该段边坡稳定性的主要因素以及失稳力学机制等，采用定性分析的方法，以定量计算作为复核，选择代表性边坡断面进行稳定性验算，最终根据该边坡的稳定状况给出加固意见。

边坡，稳定性，地质勘察，验算

K1+080～K1+181段边坡位于陇南市东江新区外环路上，为典型的土质边坡，边坡全长约101 m，坡高9.0 m～15.6 m，该边坡的走向为NW228°,倾向为SW，整体坡角一般为42°～68°；整个边坡形态较完整，坡顶平缓，坡面中部和下部较陡，坡底为当地村民居住和耕种用地，坡面植被繁茂，分布大量暴雨冲刷的小沟槽。该段边坡植被繁茂，地质条件复杂,自然边坡形成后，在降水、人类工程活动等内、外应力的综合作用下，坡体形态被严重破坏，坡面存在不同程度的崩塌、坠石及滑塌等地质灾害，严重影响道路交通及居民人身财产安全。

1 地质勘察

主要利用地质测绘和钻探等技术，在该段边坡布置三条剖面，剖面间隔为30 m。详细查明现状边坡岩土体的类型、成因、性状、覆盖层厚度、形态和坡度，统计边坡裂隙及其发育程度，确定有无对边坡稳定不利的节理裂隙组合。分析计算其变形破坏机制，判断边坡的稳定性状态。在进行支护设计时,设计的边坡坡形、坡高、坡角及防护措施需要满足实际工程的稳定要求,应该重视边坡潜在滑动面薄弱层的稳定要素,避免直接削坡后导致抗滑力减小,如果最终减小到小于下沿力值，边坡将发生失稳破坏，对道路及居民人身财产安全构成极大安全隐患[1]。

2 工程区构造稳定性及地震效应

由于工程区处于多个构造体系的复合部位，构造较复杂，新构造运动也比较强烈。上更新世时，本区白龙江河谷普遍堆积了Ⅲ，Ⅳ级阶地，全新世时，除河谷Ⅰ，Ⅱ级阶地外，由于地震、降雨及地下水等综合因素的作用，不断发生山体滑动，泥石流、山崩、坍塌等物理地质现象。全新世以来，由于地球内应力的不平衡，使构造体系具继承性活动的特点，部分构造至今仍活动，主要表现为白龙江流域各级阶地仅Ⅰ级阶地保存较好，Ⅱ级阶地仅局部残留，两岸均见滑坡，崩塌及泥石流现象。K1+080～K1+181段边坡地貌单元属白龙江左岸阶地上的泥石流堆积体，工程场地内地质构造较稳定，无构造断裂通过，距工程区最近的断裂位于西沟里下方何家崖附近，距离该边坡大约为2.9 km。工程场地内人为改造后地形地貌变化较大，陡坡及边坡的边缘发育，按DB62/T 25—3055—2011建筑抗震设计规程，拟建场地属于建筑抗震不利地段[2]。

3 边坡稳定性分析

3.1 控制边坡稳定性因素分析

K1+080～K1+181段边坡属均质土质边坡，根据钻探现场描述及原位测试情况来看，该段边坡地层由黄土状粉土、圆砾、卵石和千枚岩基座组成。对该段边坡黄土状粉土层进行了土体试验，从试验结果来看，该土层天然含水率在13.1%～32.1%之间，稍湿状态；孔隙比平均0.688，密实状态；饱和度平均值为74%；压缩模量平均值7.57 MPa，标准值为5.30 MPa，C值介于21.0 kPa～41.0 kPa之间，平均值为34.4 kPa；φ值介于18.0°～33.3°之间，平均值为25.7°，标贯实测锤击数一般为5 J/30 cm～25 J/30 cm，平均值为11.9 J/30 cm，属中等压缩土。根据土体试验结果来看，影响边坡的主要因素有：土体强度、坡体形态以及外动力、水等外界不利作用因素。黄土状粉土力学性质相对较差，在边坡临空面较陡、沉积层面与边坡走向小角度相交的情况下，加上各种外应力作用，将形成沿外倾潜在滑动面滑动的现象。

3.2 边坡稳定性计算

结合地层分层情况以及该段边坡形态特征、岩体结构特征和变形现象的调研分析结果，确定该段边坡的破坏模式。该段边坡存在的碎石土崩落点较多，多形成于坡度40°～70°之间的土层，崩落规模以小型塌方为主，同时还存在一定的沿外倾潜在滑动面破坏的可能性。下面选择具有代表性的两处边坡断面进行稳定性验算：

1)26—26′剖面坡体(见图1)。计算目标：安全系数计算；滑裂面形状：圆弧滑动法；地震烈度：8度；对黄土层经过多次搜索，可以确定土体最危险潜在滑动面，最不利滑动面位于边坡中部，不稳定土体为黄土状粉土层。滑动半径为12.756 m；滑动安全系数1.134；总的下滑力107.300 kN；总的抗滑力121.652 kN；土体部分下滑力107.300 kN；土体部分抗滑力121.652 kN。

根据《建筑边坡工程技术规范》规定，该边坡稳定安全系数取1.25，该坡体中部处于不稳定状态。

2)4号边坡27—27′剖面坡体(见图2)。计算目标：安全系数计算；滑裂面形状：圆弧滑动法；地震烈度：8度；最不利滑动面位于边坡中部，不稳定土体为卵石层。滑动圆心为(16.720 m,10.240 m)；滑动半径7.238 m；滑动安全系数1.235；总的下滑力62.283 kN；总的抗滑力76.899 kN；土体部分下滑力62.283 kN；土体部分抗滑力76.899 kN。

根据《建筑边坡工程技术规范》规定，该边坡稳定安全系数取1.25，该坡体中部处于不稳定状态。

3.3 加固支护及评价分析

结合该段边坡的工程地质特点以及分析计算结果，对边坡中部和上部应适当削坡，修整坡形，清理坡面和坡顶不稳定体，削坡后采用钢筋混凝土格构梁进行防护，必要时还需采取深部加固治理措施，达到修整边坡坡形、提高边坡安全、防止边坡岩体失稳的目的。对于较大的孤立危岩体则应进行清除或用锚固技术进行加固[3]。

4 结语

K1+080～K1+181段边坡为典型的土质边坡，该段边坡由黄土状粉土、圆砾和卵石组成。边坡变形现象不明显，属于均质土边坡，存在小规模的土体塌落破坏。通过选择具有代表性的两处边坡断面进行稳定性验算分析，可以确定坡体中部处于不稳定状态，是边坡加固中需要重点处理的区域，本文的分析也为后期加固方案的实施提供了一定的数据依据。

[1] 王根龙，门玉明，陈志新，等.土坡稳定性塑性极限分析条分法[J].长安大学学报(自然科学版)，2002，22(4)：28-31.

[2] 中国建筑科学研究院.建筑抗震设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2013：65-66.

[3] 李亚男，夏元亮.对磨盘山水库上坝路边坡稳定性分析计算[J].科技论坛，2009(11)：25-26.

On slope stability analysis of outer ring roads in Dongjiang New District of Longnan City

Su Xuxing

(ZhongjianMunicipalEngineering,SurveyandDesignInstituteofGansu,Lanzhou730000,China)

Taking K1+080～K1+181 slope along the outer ring road in Dongjiang New District of Longnan City as the example, the paper analyzes the main factors which will influence the slope stability and dynamic mechanism for the unstability according to the geological survey, adopts the qualitative analysis method, undertakes the stability calculation of selecting representative slope sections by verifiying the quantitative calculation, and provides the suggestions for the stability circumstances of the slope.

slope, stability, geological survey, calculation

2015-06-24

苏旭兴(1988- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)25-0093-02

TU413.62

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