吕梁交口县某黄土边坡稳定性分析及治理措施

李　洋

(山西省勘察设计研究院，山西 太原　030013)



吕梁交口县某黄土边坡稳定性分析及治理措施

李洋

(山西省勘察设计研究院，山西 太原030013)

以吕梁交口县某黄土边坡为例，介绍了边坡勘察的工作内容，根据勘察区的工程地质条件，论述了边坡的基本特征，并分析评价了该边坡的稳定性，提出了一些边坡的治理建议。

边坡，地质条件，稳定性，地质勘察

0　引言

吕梁交口县某黄土边坡高约40 m，宽约70 m，此次治理长度约220 m。工程建议开挖坡脚至场地整平标高1 093.5 m，最大开挖高度13 m。坡前由北向南依次分布有赤泥沉降分离洗涤站、絮凝剂制备站、氧化铝全厂循环水站、沉降、焙烧区域配电室、天然气调压站等。为保证安全生产，消除隐患，受建设单位委托，笔者所在单位承担了吕梁交口县某黄土边坡工程地质勘察任务。

1　边坡勘察工作

1.1工程地质测绘与调查

工程地质调查与测绘的目的是边坡周边的地貌、地质条件、并结合区域地质资料，对边坡的稳定性作出定性评价，且为工程地质勘探点布置提供依据。工程地质测绘和调查范围应包括可能对边坡稳定性有影响及受边坡影响的所有地段。地质条件复杂的地段调查地质点的间距控制在4 m左右，不良地质与特殊性岩土的周界线上的地质点数量适当加密。调查研究场地及周边的地形、地貌特征，划分地貌单元，分析各地貌单元的形成过程及其与地层、构造、场地稳定性的因果关系；调查岩层产状，场地内分布的断层、褶皱及软弱结构面的位置和性质；调查场地的水文地质、环境工程地质条件；调查不良地质与特殊性岩土；调查边坡的形态、坡角、结构面产状和性质等。观测点的布置、密度和定位按下列要求进行：1)在地质构造线、地层接触线、岩性分界线布置地质观测点；2)地质观测点充分利用天然和已有的露头，当露头较少时根据具体情况布置适量的探井、探槽或简易钻探；3)地质界线、地质观测点的测绘精度在图上不低于2 mm。

1.2钻、挖探

1)探井：探井采用人工挖掘，人工坑壁刻取Ⅰ级土样，取土一般自天然地面下1.0 m开始，取样间距1.0 m，取土规格φ120×150 mm，均取双样。2)钻孔：钻探土层采用干法钻进，取样按“一米三钻”的操作顺序，使用薄壁取土器压入清孔，并采用压入法取样，取样器为带内衬的黄土薄壁取样器，取土规格φ120×150 mm。人工填土层、碎石类土层和岩层采用套管跟管、回转钻进，采用单动双管全断面取样器进行取土。

1.3室内试验

物理性质试验样进行了土的分类指标及物理性质指标试验。试验项目主要为含水量(烘干法)、密度(环刀法)、比重(比重计法)、液限、塑限(联合测定法)等；力学性质试验探井土样进行天然状态和饱和状态两种条件下的固结快剪试验；黄土湿陷性试验为测定地基土的湿陷性，所有探井土样进行了黄土湿陷性试验，双线法测定湿陷系数及湿陷起始压力，室内实测了自重湿陷系数。

2　勘察区工程地质条件

勘察场地属于剥蚀侵蚀中山区。边坡走向近南北向，两侧是黄土冲沟，坡面倾向约290°，坡体高约40 m，宽约70 m，长约220 m，坡底标高1 093.24 m～1 099.44 m，坡顶标高1 131.72 m～1 138.280 m。边坡北段人工开挖明显，坡面破坏严重。

该边坡断面呈阶梯状，两个平台将边坡在垂直空间自上而下分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，其高度分别为10 m～16 m,15 m～18 m,7 m～12 m，其坡度分别约为20°，50°，60°。两平台自下而上分别为Ⅰ级平台与Ⅱ级平台。Ⅰ级平台宽约8 m～10 m，黄土崩塌堆积体滞留于此，其上植被茂密，主要为蒿草和灌木，自北向南平台收缩、横坡角度逐渐变大；Ⅱ级平台由人工拓宽至10 m，黄土裸露，生成少许杂草，植被覆盖率较差，横坡角度小，近乎水平。

3　边坡基本特征

经对场地周围进行地质调查，未发现滑坡、泥石流及采空区等不良地质作用，发现边坡发育有局部的崩塌。

黄土崩塌主要发育于1 100 m～1 122 m高程范围内，崩塌后缘为边坡Ⅱ区，后缘边坡坡度约50°，崩塌体体积均小于5 m3，岩性均为Q3粉土。崩塌堆积体上植物生长茂密，植被覆盖率高。

黄土崩塌发生的内因主要是黄土自身的结构性，即垂直节理发育；外因主要是降雨，具体来分析：1)雨水的渗入加大了土体的重度；2)节理中灌入雨水，降低了土体的抗剪切强度。内外因共同作用导致黄土崩塌发生。建议将崩塌体清除。

4　边坡稳定性分析

4.1边坡设计参数选取

边坡土体天然重度采用室内试验指标统计的平均值，土体饱和重度通过计算确定；本次勘察采取室内土工试验、经验参数、指标反算等多种方法进行综合确定、选取。边坡稳定性计算参数见表1。

表1　边坡稳定性计算参数建议值表

4.2边坡稳定性计算结果

计算参数以试验资料为基础，结合反算综合取值，取值较可靠；计算工况组合选取以上三种。以下对2—2′剖面,3—3′剖面,4—4′剖面所在边坡段整体稳定性进行定量计算。计算所选取参数见表1，边坡稳定性计算结果见表2。

表2　边坡稳定性计算结果表

4.3边坡稳定性分析评价

根据GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范表5.3.1，一级边坡安全系数，一般工况下应不小于1.35，地震工况下应不小于1.15。

边坡稳定性评价：1)在一般工况下，代表性剖面2—2′,3—3′,4—4′稳定系数Fs分别为1.138，1.479，1.241，3—3′剖面处于稳定状态，2—2′剖面,4—4′剖面处于基本稳定状态，不满足相应规范稳定安全系数Fst剖面应不小于1.35的要求；2)在地震工况下，代表性剖面2—2′,3—3′,4—4′稳定系数Fs分别为1.062，1.352，1.134，2—2′剖面,4—4′剖面不满足相应规范稳定安全系数Fst应不小于1.15的要求。

评价认为：该建筑边坡安全储备不满足GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范的要求，应对边坡进行治理。

5　结论与建议

1)建议在坡脚修筑挡土墙，达到防止卵石层滑塌和美化作用。2)建议上部坡体采用削方减载、逐级放坡，结合坡面防护方案进行治理；下部坡体可采用逐级放坡结合锚杆支护方案进行治理。通过设计计算确定放坡坡率及锚杆的布置。3)建议整个坡体植草护面。4)建议设置完善的截、排水系统。5)建议雨季时常排查坡体中是否有黄土洞穴出现，及时发现，及早处理。

The stability analysis and control measures of a loess slope in Lvliang Jiaokou

Li Yang

(ShanxiSurveyandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Taking a loess slope in Lvliang Jiaokou as an example, this paper introduced the work contents of slope survey, according to the engineering geological conditions of the survey area, discussed the basic characteristics of slope, and analyzed and evaluated the stability of the slope, put forward some slope treatment suggestion.

slope, geological condition, stability, geological survey

1009-6825(2016)23-0090-02

2016-06-03

李洋(1988- )，男，助理工程师

TU413.62

A