简单岩质边坡稳定性分析

陈诚

摘 要：工程地处于灰岩分布广泛的贵州地区，基坑支护设计中常用到放坡开挖的岩质边坡，本文通过对工程所在地岩质边坡的稳定性分析，能快速确定类似岩质边坡的滑裂面，便于边坡的支护设计，为类似工程边坡的设计提供一定参考。

关键词：岩质边坡；顺向坡；滑裂面；稳定性

1 引言

贵阳市地处云贵高原的东斜坡上，地势起伏较大，南北高，中部低，是典型的喀斯特地貌，在城市修建地铁经常需要开挖基坑，考虑到贵阳的地质特性，从经济和施工的角度考虑对于岩层较好的地段一般采用放坡开挖，地铁受周边环境因素制约较多，多数放坡坡度较大，因此边坡的稳定性设计尤为重要。

2 工程概况

2.1 区域环境

本工程为贵阳市地鐵2号线某车站附属结构，边坡位于车站西侧，基坑深度13.5米，基坑北侧为截断的市政公路，基坑周边无重要建筑。

2.2 地质条件

工程区域主要地层为素填土层及中风化灰岩，采用放坡开挖施工，根据钻孔资料显示：基岩边坡为顺向坡，岩层倾角12°～15°。边坡开挖基岩段为强岩溶地段，岩体层面被溶蚀破坏，力学参数较低，开挖后，基岩段边坡有顺岩层面滑动的可能，稳定性较差；其中强溶蚀带边坡0.5～3m，其余为中风化，强溶蚀带边坡稳定性较差。力学性能如下表。

岩体自身的物理力学参数较好，而岩体结构面参数较差，岩质边坡为顺向坡，岩层向基坑的临空面有12°～15°的倾角，会使滑动体自重以及顶部荷载在水平方向有一个滑动力分量，因此，岩层有着向临空面滑动的趋势。岩层性状为光滑平直，滑动面形态为平面形态，破坏机制简单，本工程边坡可采用刚体极限平衡法进行分析。

3 最不利滑裂面位置

基坑边坡稳定性设计最主要的是确定最不利滑动面，最不利滑裂面最直观的是现场的勘察、钻探等进行确定，通过坡体地形地貌特征确定滑动面或者软弱夹层；一种是采用工程类比法，通过类似地区的边坡经验确定滑动面；还有就是通过计算机数值分析计算出最不利滑裂面；本工程地层结构简单，可采用刚体极限平衡法确定。

地勘资料并未给出潜在的滑裂面无软弱夹层，边坡平整场地后，边坡为全岩质坡，中风化岩层平面光滑，其滑动类型为平面滑动面，拟采用刚体极限平衡法确定最不利滑裂面，假定岩层均匀有潜在的滑裂面，无力学性能显著较差的夹层。计算简图如图1。

4 基坑边坡设计

因场地限制取坡度α=73°地下水位高6米，取最低处为最不利滑裂面，基坑深度13.5米，代入计算Fs=1.24>1.2，基坑边坡稳定性满足要求。实际施工过程中岩体存在着一定的破碎以及局部的不稳定岩块，以及防止雨水侵入裂隙，造成裂隙水压力，按构造要求对边坡进行喷锚支护，坡面喷射100mm厚C25砼，设置4～6米的？覫42钢花管土钉进行支护。

5 结论

通过设计过程分析，采用刚体极限平衡分析的岩质边坡，最不利滑裂面不一定出现在坡脚，需要通过具体参数求得。类似于本工程条件的、倾角较小的顺向坡可按坡底位置为最不利滑裂面进行计算，便于工程设计，对复杂边坡还是需采用计算机数值分析求解。

参考文献

[1]刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社，2009.

[2]陈祖煜，汪小刚，杨建，等.岩质边坡稳定性分析-原理，方法，程序[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

[3]刘佑荣，等.岩体力学[M].中国地质大学出版社，2010.

[4]GB50330-2013，建筑边坡工程技术规范[S].