浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法研究

■陈龙海 ■中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031

从某高速公路实际工程设计的角度出发，总结出了高速公路浅变质的边坡出现滑坡的经验与教训，从中提炼出了在实际设计与施工过程中面临的以及急需要解决的问题以及一些比较重要的科学性问题。通过较为深入的研究，最终形成了一种可以指导公路设计以及工程施工的科学成果，充分解决了实际工程设计过程中存在的盲目性以及工程产生变更量等问题。保证边坡设计的安全性与可靠性，降低了工程投入成本。具体来讲，通过对浅变质岩出现风化的特点、对边坡的损坏原理以及相关模式的研究分析，并且通过对岩体内部的关系以及理学方面的参数问题实施相应的研究，建立起科学有效的边坡岩体的力学性质的实施方式，并且对其稳定性实施评估，最终对边坡支护的设计方式提供出有效的方案。

1 浅变质岩的物理参数和力学特性研究

作为一个完整岩石层，浅变质岩的主要的物理学性质受到其中所含的矿物质的结构以及成分的构成影响，为了对这种影响加以分析，运用X射线的衍射法与电竞扫描的方式，对浅变质岩中的矿物质的构成以及结构方面实施有效的研究。浅变质岩具有传统岩石材料当中不同的力学方面的性质，其中各项异性、可塑性以及非关联的流动性等是岩石较为常见的特性。

1.1 浅变质岩中的矿物质结构对其本身物理参数的影响

变质岩属于在地壳中最先形成的一种在温度压力作用下的，产生化学性质以及矿物质成分以及结构方面的变化，从而形成的一种新的岩石。浅变质系通常是由沉积岩的泥岩、泥质粉砂岩以及砂岩等各种类型的泥质岩在不同的温度、压力以及具备化学活动性质的综合作用下的区域形成的一种浅变质岩，它也属于板岩、千枚岩以及变余砂岩的一种副变质岩类型。

风化岩属于地壳表面的岩石在大气中、海洋中或者是自然环境中经过长时间的风化作用所产生的长期的联合性的作用，原岩的组织构造、色泽以及物质成分等都慢慢产生不同程度的差异性，进而形成了岩石。

在其形成的基本过程中，地表或者是接近地表附近的环境条件下，因为温度的变换、水环境以及大气环境的作用下，使得原岩内部产生物理和化学方面的结构变化，岩体的表面和结构方面都表现出了从内向外的变化，岩石出现褪色和泥化，内部的解体与分离，岩石大部分都被破坏，局部残留硬质的岩块。当风化的层数到达一定的深度之后，岩石就会出现微弱的褪色。

1.2 浅变质岩中的矿物质构成X射线衍射

和岩浆与沉积岩相比，变质岩当中除了含有较为丰富的角闪石以及碳酸类等重点的矿物质之外，经常会出现不含有铁和铝和镁等硅酸盐等矿物质，复杂的钙镁铁锰等硅酸盐矿物，铁镁铝等硅酸盐矿物以及钙质硅酸盐等。变质岩的矿物质成分主要决定了原岩当中的成为以及变质的条件，原岩中的成分直接决定了岩石中可能会出现什么样的矿物质以及组合型矿物质，比如原岩当中的硅质石灰岩等，其中主要的成分是CaCO3与SiO2，经过了变质作用之后可能会出现的是石英。嘉兴硅灰石以及灰硅钙等。

2 边坡支护的设计方法研究

浅变质岩对边坡的破坏形式实施了判别，因为其潜在的滑坡需要对应的防治工程，对边坡的防护其总体来讲包含了两个方面，第一就是实施科学的工程质量，充分防止边坡灾害的出现;第二就是形成边坡和滑坡工程中的支挡结构，最大程度上降低滑坡崩塌所造成的的经济损失。

2.1 边坡的支护和加固技术

经过长期的实验可以得出，我们已经从中总结出了一套预防与治理滑坡的重要原则和方式，其中包含了:预防为主，彻底消除后患，全面规划和分期性治理、综合化治理、科学施工，不断提升防滑工程中的维修和保养原则，并且成功的治理了多起滑坡事故。

针对不同类型的岩质边坡的种类以及其对应的破坏形式，应当对其采取不同的治理方式。为了充分的展现出其原则性，稳态的坡型以及在选择或者补抢方案上必须要严格的制定出新建边坡的稳态或者是被加固的坡体的稳态，并且他们之间要实现相互的协调。

2.2 锚固框架梁建设

锚固框架梁的结构属于一种复合型的抗滑坡结构，因为结构框架和坡面的接触面积很大，和框架梁进行连接的锚杆或者是锚索实施深层次的加固效果比较良好，可以使得框架梁的锚固结构不但可以保证深层的固定同时还可以兼顾到千层的滑坡防护。还有就是框架梁的锚固结构可以和绿化防护的实施措施相结合起来，例如框架内部植草，在稳定滑坡的过程中，还可以对周围的环境起到美化的作用。由于这种框架结构属于非常有发展潜力的抗滑坡技术，在我国国内已经有了非常广泛的应用。

3 结束语

通过对浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法的研究和探讨，从中可以得知边坡的支护的设计和高速公路服务的时间跨度相同的工程，它已经成为了当前岩土施工当中非常人们的研究课题这一。为了最大程度上降低这种滑坡事故的产生，需要对边坡工程实施较为深入的研究，但是因为工程设计部门的工作量比较大，对边坡的研究过于深入，这就一定会导致设计的效率下降，通过较为深入的研究，最终形成了一种可以指导公路设计以及工程施工的科学成果，充分解决了实际工程设计过程中存在的盲目性以及工程产生变更量等问题。保证边坡设计的安全性与可靠性，降低了工程投入成本。

［1］许湘华.浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法研究［D］.中南大学，2012.

［2］刘宇东.变质岩复杂变形体稳定性分析与支挡设计方案优化［D］.长安大学，2014.

［3］吴嘉丞.浅变质岩系风化层边坡破坏模式及其稳定性研究［D］.中南大学，2011.

［4］谭玉强.层状岩质边坡稳定性评价理论与支护设计方法研究［D］.贵州大学，2012.