平武县东桥头堡坎边坡稳定性分析

徐观亚　王　宁

(西南科技大学，四川 绵阳　621010)



平武县东桥头堡坎边坡稳定性分析

徐观亚王宁

(西南科技大学，四川 绵阳621010)

介绍了平武县东桥头堡坎边坡的地形地貌与地质构造特征，评价了该边坡的类型和安全等级，定性以及定量分析了边坡的稳定性，并基于分析结果，提出了边坡的整治方案。

边坡，稳定性，安全等级，地质构造

0　引言

边坡的稳定性问题是岩土工程领域一个非常重要的问题，所以为了满足河堤后房屋建筑群体的安全需要，而对平武县东桥头堡坎边坡进行工程稳定性分析，保证在河堤处修建挡土墙后，不会引起该边坡失稳。首先介绍了场地工程地质条件，评价了边坡类型和工程安全等级，并以此为基础定性以及定量分析边坡稳定性，最后提出了该边坡的整治方案。

1　场地环境与岩土工程条件

1.1地形地貌

拟建物场地位于涪江左岸一级阶地前缘地带，地势总体东高西低，防洪大堤东侧拟建工程场地地面高程847.67 m～858.98 m，相对高差约11.31 m。边坡坡度25°～70°，直接边坡高度约6.90 m～8.35 m，其中边坡北段坡度较缓，南段较陡。边坡上方为居民区，地势较为平坦。

防洪大堤位于拟建工程场地西侧,该河堤在原地形基础上用毛石混凝土进行护坡处理，局部设置挡土墙。河堤坡度30°～70°，高度约8.0 m～9.0 m。

1.2地质构造及地震

1)区域地层。

根据《四川省岩石地层表及说明书》及1∶5万区域地质调查报告，本区第四系地层厚度一般小于20 m，地层主要为第四系全新统河流冲积物。

2)区域地质构造。

拟建物场地区域位于扬子准地台的二级大地构造单元摩天岭小区西段虎牙断裂带上，属晚更新世活动断裂，内部次一级断裂较发育，且具有不同程度的活动性，据区域地壳稳定性评价标准，工程区属地壳次稳定区，地震效应主要为外围强震对工程区的波及影响，属区域构造稳定差区。场区主要由三叠系地槽型海相变质建造构成，为一系列的走向北东至北东东向的紧密线状同斜倒转褶皱，片理带及冲断裂等，其发育的构造形迹，主要以走向北东褶皱特别是雁形式褶皱以及与褶皱平列的冲断层、片理带为多，伴生一些横切或斜切褶皱走向的张性或扭性断层。泗耳沟弧形复向斜，位于较场—杨柳坝联合构造体系镇江关倒转复向斜的核部，主要由三叠系中上统侏倭组、杂谷脑组地层组成，揉皱强烈发育，变质作用强烈。褶皱略呈弧形弯转，在杨柳坝旋扭构造的强烈干扰下已歪斜成近东西向，次级褶皱十分发育，此外与各级褶皱相伴而生的轴面片理十分发育。

2　边坡稳定性分析评价

2.1边坡类型与工程安全等级

该边坡按岩性分类属土质边坡，边坡表层为杂填土和粉土，其下为卵石；按成因分类，边坡北段(40 m)为人工边坡，成因为2009年在边坡上方修建房屋及通行便道而填筑，边坡上植被发育，南段(85 m)边坡为自然边坡，坡面植被发育；按坡度分类(坡度25°～70°)为中等～陡坡；边坡高度6.90 m～8.35 m，边坡可能的破坏形式为圆弧滑动，坡下为涪江东侧河堤人行道，人行道西侧为涪江河堤，河堤采用块石混凝土修筑。场地整平之后，边坡上方表层土为素填土覆盖，其下土层分别为杂填土，粉土及卵石。边坡破坏后果不严重，边坡工程安全等级为三级。

2.2边坡现状与场平后定性分析与评价

1)边坡现状定性分析与评价。根据边坡区地形地貌、岩土结构特征和现状分析：a.边坡位于涪江东侧，东桥南侧。坡体主要以素填土及卵石为主；边坡北段上部由人工填土形成，坡度25°～30°。边坡南段坡度45°～70°，有碎石土溜滑现象。坡体其余部分不存在滑坡、变形裂缝、陷穴等不良现象。b.边坡区排水条件较好，坡上无地表水体；坡体中无地下水，边坡下部卵石层为主要含水层，含水性和透水性好，主要受涪江和大气降水的补给，地下水动力条件微弱。

综上分析，该边坡目前处于稳定状态。

2)边坡场平后定性分析与评价。根据边坡区地形地貌及拟修建休闲景观带场平要求，场平之后边坡上部高程为854.50 m，与边坡下整平标高848.50 m高差达到6 m，坡度约为75°～90°。由于坡度较陡，故初步估计场平后边坡将处于不稳定状态。

3)边坡场平后定量分析与评价。由于边坡现状为稳定状态，故不做定量分析。根据边坡场平后的状态以及边坡可能的破坏模式，按圆弧形滑动的破坏模式进行定量评价。坡体土按天然含水量状态及暴雨工况下的饱和状态，同时考虑了抗震设防烈度为8度地震影响，计算断面见边坡稳定性计算书。

计算公式：

Ks=∑(Ni·tanφ+c·L)/∑Ti。

其中，Ks为边坡稳定性系数；Ni为分条条块重量垂直潜在滑面的分量，kN/m；Ti为分条条块重量平行潜在滑面的分量，kN/m；φ为边坡物质的内摩擦角，(°)；c为边坡物质粘聚力，kPa；L为潜在滑弧长度，m。

边坡稳定性计算参数见表1。

北段人工填土边坡：以2—2′剖面为代表性验算剖面，验算指标取值列于表2。

南段天然斜坡：选取6—6′剖面为代表性验算剖面，验算指标列于表2。

表1　边坡稳定性计算参数表

表2　边坡圆弧形滑动稳定性计算成果一览表

从计算结果来看，边坡场平后北段人工填土边坡以2—2′剖面为代表进行计算，天然工况下稳定性系数为0.868，暴雨工况下稳定系数为0.714，此段边坡处于不稳定状态；南段天然斜坡以6—6′剖面为代表进行计算，天然工况下稳定性系数为0.730，暴雨工况下稳定系数为0.608，此段边坡处于不稳定状态。本次计算均在考虑河堤稳定的情况下进行，且拟修建挡土墙不对河堤造成任何稳定性影响。

3　结论与边坡整治方案建议

1)工程区地质构造简单，场地及其附近无浅埋的全新世活动断层，区域相对稳定。

2)勘察场区处于建筑抗震不利地段，属非膨胀土地基；卵石层渗透系数为50 m/d；不存在可液化土；场地土的类型属中软土～中硬土，场地类别为Ⅱ类。本区抗震设防烈度为8度，设计地震第二组，设计基本地震加速度值为0.20g，设计特征周期值为0.40 s。

3)北段人工填土边坡在最不利工况下处于不稳定状态；南段天然斜坡在最不利工况下处于不稳定状态。

4)勘察区地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。环境土对建筑材料无腐蚀性。

由于新建挡土墙西临涪江防洪大堤，东面为居民居住区，基础设置过浅会影响防洪大堤，基础过深施工过程中会影响居民区的安全，根据现场实际情况，建议在南段采用桩板墙，北段采用衡重式挡土墙进行边坡治理。整治施工应分段开挖，并注意基坑临时边坡的稳定性。排水系统与挡土墙整治结合布设。

[1]赵明阶，何光春，王多垠.边坡工程处治技术[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]夏元友,李梅.边坡稳定性评价方法研究及发展趋势[J].岩石力学与工程学报,2002(7)：5-7.

On slope stability of Dongqiaotou Town in Pingwu County

Xu GuanyaWang Ning

(SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,China)

The paper introduces the topographic and geological features of the slopes of Dongqiaotou Town in Pingwu County, evaluates its types and safety gradation, undertakes the qualitative and quantitative analysis of the slope stability, and points out the treatment scheme for the slopes based on the analysis results.

slope, stability, safety gradation, geological component

1009-6825(2016)23-0087-02

2016-06-09

徐观亚(1994- )，男，在读本科生；王宁(1962- )，男，教授

TU413.62

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