西南山区建筑边坡治理设计浅谈
2017-10-19牛超颖
【摘要】受地形地质条件的影响,西南山区建筑工程涉及的边坡工程复杂多样,治理设计难度较高。西南山区边坡覆盖层变化较大,存在岩质边坡、土质边坡以及岩土质混合边坡等多种形式。通过实例分析,结合山区边坡的特点,考虑边坡特点,因地制宜,制定合适的治理支护方式。
【关键词】建筑边坡;边坡形式;因地制宜
引言
随着经济的发展,工程活动的场地越来越不受地形地质条件制约。随着西部开发的进行,各种场地及地质条件的出现,使得工程建设问题越来越复杂。西南地区以山地为主,地形起伏,复杂多变,地质条件多以基岩为主,覆盖层厚度变化较大,使得西南山区边坡工程存在岩质坡、土质坡以及岩土质混合边坡等形式。边坡治理设计应结合边坡地形地质条件及场地环境,因地制宜,制定合理的工程措施。下述以西南山区某建筑边坡为例进行分析和探讨。
1、工程概况
1.1 边坡概况
边坡整体由东南向西北展布,如图1。工程区自然地表高程860m-890m,坡度一般为20°~35°。自然地表与边坡脚线高差较大,最低点高差为2m,最高点高差为32m。按边坡特征将边坡分为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ六个区。选取Ⅰ区为典型代表进行分析。
图1 边坡平面图
1.2 工程地质条件
场地属低山地区,地形呈南高北低。边坡区位于山谷中部地带,地势相对较缓。
边坡地层岩性:第四系残坡积碎石土,厚度变化较大。最薄为0.70米,最厚为13.70米。基岩为三迭系中统狮子山组(T2sh)薄层至中厚层灰色白云质灰岩,全场分布。位于场地第四系土层之下,岩体表层呈强风化状态。
1.3 水文地质条件
场地无长期性地表水,大气降雨时形成暂时性地表流水,部分场区可能形成汇水区,影响边坡稳定。地下水主要为赋存于(T2sh)白云质灰岩地层的基岩裂隙水。
2、边坡稳定性分析及评价
2.1 边坡稳定性影响因素
边坡稳定性影响因素可分为内在因素和外在诱发因素,内在因素主要为地形地貌、地层岩性及地质构造;外在诱发因素主要为降雨、人工切坡等。
(1)内在因素
边坡主要为白云质灰岩,受构造影响,岩体节理发育,边坡受开挖、爆破等影响,产生新的节理裂隙,各组节理裂隙及岩层面相互切割,岩体结构破碎,受风化作用影响,节理面抗剪强度急剧降低,极易导致边坡坡面掉块,坡体失稳。
(2)外在诱发因素
边坡在人工切坡后,地形起伏增大,坡体变陡,坡面采取直立式开挖,坡体高差最高约32m,形成高陡的临空面,为斜坡体变形破坏提供了地形条件;坡顶有输电铁塔,距坡顶较近,该建筑物荷载较大,增加了边坡不利荷载。
边坡开挖后,表层隔水层被挖除,坡体透水性增强;降雨渗入坡体后,大幅度降低岩体节理面的抗剪强度,削弱边坡的稳定性。
2.2 边坡稳定性分析
Ⅰ区边坡南侧形成高4m的人工边坡,其中存在32m高的自然边坡。岩性主要为白云质灰岩。断面揭露强风化白云质灰岩厚约1m~3m,覆盖层较薄,坡体主要为中风化白云质灰岩,按岩质坡考虑。
选典型剖面进行稳定性计算,其存在外倾软弱结构面,各剖面均按平面滑动破坏模式分析,抗剪强度指标:剪断滑面取值为:φ=29°,c=80kPa;外倾结构面取值为:φ=22°,C=60kpa。
3、边坡治理设计
边坡属安全等级为一级的永久性边坡。根据边坡的稳定性计算结果,该边坡应进行支护。
Ⅰ-A段、Ⅰ-C段边坡存在不利结构面,但具备放坡条件,因此设计按1:0.4(放坡角约68.2°)进行三级放坡。
Ⅰ-B段亦存在不利结构面,但坡顶及坡脚均有建筑物,不具备放坡条件,故需对其进行支护设计。坡面危岩体较多,坡体局部有倒悬坡面,边坡施工时应首先清除危岩体,同时配合锚杆加固。锚杆支护近年来大量运用于各种边坡治理工程中,有着技术成熟、对岩体扰动小、经济性好等优点。
4、结论
1)西南山区边坡覆盖层厚薄不一,存在土质、岩质等各种形式的边坡,首先要确定边坡形式,以便于边坡稳定性评价;
2)对边坡各区段采用多种方式进行综合治理,同时针对具体坡段进行具体分析,做到因地制宜。
参考文献:
[1]孙广忠,姚宝魁.中国滑坡地质灾害及其研究[C]//中國岩石力学与工程学会地面岩石工程专业委员会、中国地质学会工程地质专业委员会编.中国典型滑坡.北京:科学出版社,1988:1–11.
[2]郑晔,樊秀峰,沈孟兴.预应力锚索格构梁在某公路边坡加固中的应用[J].土工基础,2014(1):2-7.
作者简介:牛超颖,(1988-),女,河南焦作,硕士研究生.