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顺层岩质边坡稳定性分析及治理措施

2020-03-21王滋东

江西建材 2020年2期
关键词:顺层格构岩质

王滋东

厦门市市政工程设计院有限公司,福建 厦门 361000

0 引言

随着我国公路建设规模的不断扩大,山区公路建设已经成为了非常常见的情况。但是在山区进行公路建设时常常会进行大量开挖,这样就会形成非常多岩体结构较为复杂且稳定性较差的顺层岩质边坡,一旦受到降雨、开挖等外部因素的影响就会发生相应的变形失稳,会对整个工程的工期以及安全造成严重影响。所以需要对顺层岩质边坡稳定性进行准确的分析评价并预测变形情况,这对于有效治理具有非常重要的意义。

1 案例基本概况

某公路边坡所在区域以岩溶地貌与常态地貌交织纷呈为其主要格局,根据勘察钻孔边坡区域未见溶洞发育,此公路在进行开挖施工时会形成长度为18m 的挖方边坡,主要以顺层向岩质边坡为主。通过对岩层的出露点分析可知,该处岩体节理发育较好,具有比较完整的岩体。公路工程所在区域属于第四系人工填土(土石比为6:4),属于全新的回填土,厚度相对较薄。

2 顺层岩质边坡稳定性分析

2.1 边坡赤平投影分析

以BK5+840 为代表性断面进行稳定性分析计算:本段边坡长度为40.0m,边坡最大高度18m,边坡为岩质边坡,岩质部分为顺向坡,上部为第四系耕植土及红粘土,覆盖层最大厚度为2.8m,边坡岩体部分均为前震旦系清水江组(Ptq)深灰色、灰色中厚层至块状粉砂岩,岩层(平面A)产状85°∠35°,该段边坡清楚表层覆盖层后,岩质按1:0.75 放坡开挖后,右侧边坡坡面倾向为64°,倾角53°,赤平投影分析如上:

从赤平投影可以看出,岩质部分为顺向坡,边坡开挖后,边坡可能沿产生层面滑动破坏;

2.2 稳定性分析

第一,对于该区域实施地质勘察分析可知,边坡岩土物理力学参数岩体粘聚力c=250kPa,内摩擦角Φ=32°,岩体与锚固体极限粘结强度标准值frbk=360kPa,边坡结构面抗剪强度指标为:Φ=18°、C=50kPa。

第二,相应计算模式以及所得结果。

对于平面型滑移破坏模式来说,可以遵照如下公式进行边坡稳定性系数计算,具体为:

通过以上稳定性计算模式实施计算分析,能够得到边坡稳定性计算结果。

根据稳定性计算分析边坡按1:0.75 放坡后,路堑边坡稳定安全系数为1.038<1.05,处于欠稳定状态,需进行边坡治理。

3 岩质边坡治理措施

(1)预应力锚在改善坡体应力方面具有非常好的效果,能够有效提升边坡整体的稳定性,是边坡治理最为重要的措施之一。通过相应分析可知,对于顺层岩质边坡来说,层面的材料情况、岩层的倾角是影响边坡变形最主要的因素,所以一定要充分考量到岩层倾角、结构面性质、层间距离等因素,增强设计合理性。在具体工程中,中等倾角的顺层岩质边坡是最为常见的情况,对于此种情况来说对于岩层倾角大于35°,地面横坡较缓,且有条件进行顺层清方的顺层边坡,一般采用顺层清方;当地面横坡较陡时,可采用顺层清方结合格构锚杆、索加固边坡;对于层间结构面岩土性质较差的,可利用预加固桩结合格构锚杆、索加固边坡[1]。

(2)岩质边坡支护设计

针对此工程边坡的具体情况,可以通过“分级放坡+格构锚索+框架内植草+护脚墙+坡顶底截排水措施”实施边坡支护。

各个等级的坡面都采取“格构锚索+框架内植草”方式实施支护,不同等级边坡锚索有所差异,其中第一级边坡锚索长度控制在14m 范围内,其中自由段的长度为8m,锚固段的长度为6m;第二级边坡锚索长度控制在20m 左右,其中自由段的长度为12m,锚固段的长度为8m[2]。

除此之外,为了及时的排出坡体渗水,在每级坡体上设置2 排平孔排水,排水孔采用外径为φ80mm 的软式透水管,倾斜角度上倾10°,设置长度10m,水平间距4m,竖向间距3m,第一排高于地面1m;边坡平台上设置平台截水沟、平台急流槽及坡顶截水沟,将坡面汇水引出坡体外,坡顶外5m 至截水沟范围采用25cm 厚M10 浆砌片石硬化,减小地表水下渗坡体。采取上述相应治理措施后,所得到的边坡支护稳定性系数能够达到1.22,满足边坡安全稳定系数,保证了边坡的安全性和稳定性[3]。

4 结束语

岩质边坡的稳定性在很大程度上影响着工程建设质量和安全性,所以需要对其进行分析并采取针对性措施进行治理。本文主要以某案例分析了岩质边坡的稳定性,并提出了针对性的治理措施。通过本文的介绍能够对岩质边坡治理提供一定参考和帮助。

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