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文龙村安置房边坡工程稳定性控制措施研究

2022-10-18揭育华

居业 2022年9期
关键词:灰质砂土风化

揭育华

(福建省第二地质勘探大队,福建 永安 366000)

1 工程概况

边坡场地位于永安市文龙村安置小区西侧,地貌上属于剥蚀丘陵地貌单元。拟治理后边坡总宽度约136.60m,坡向约300°,坡度45°左右,高约6m~33m,坡顶标高为194.20m~225.00m,坡顶上方为自然斜坡,自然斜坡坡向与后边坡呈大角度斜交。后边坡坡脚为拟建的文龙村安置房场地,标高为188.10m~192.90m。

2 文龙村安置房边坡工程稳定性勘察要点

2.1 勘察方法

首先是勘探点布置。本次勘察钻孔共布设19个钻探孔,孔号为BK1-BK19,其中:一般孔9个,控制孔10,所有钻孔施工完成后,用粘性土回填捣实。其次是测量放点。根据拟建场地建筑总平面图,钻孔定位总平面图(1∶1 000)上红线拐点A点(X=2 871 224.885, Y=532 782.249,H=187.10m)、A’点(X=2 871 229.093, Y=53 2787.782)为引测点进行引测,孔口高程采用A点黄海高程为187.10m进行引测。测量方法采用全站仪放样确定。拟建场地的座标系统为西安80座标系,孔口高程采用黄海高程。第三是钻探。本次采用锤击钻进、无泵反循环钻进,或泥浆护壁回转钻进。每回次进尺控制在2m以内,并采用泥浆护壁干钻投球取芯法工艺,使岩芯采取率素填土达65%以上,强风化粉砂岩达65%以上,中风化凝灰质砂岩达80%以上,满足了岩土层的描述要求,确保了分层的准确性。

2.2 勘察工作布置

根据边坡加固范围,本次勘察共布置钻孔19个,由于场地限制,个别孔距大于15m。完成工程地质调查与测绘50 000m2,本次施工共完成实物工作量见表1所示。

表1 本次施工共完成实物工作量

2.3 岩土层物理力学参数选用

根据野外钻探,结合当地建筑经验,并参照有关规范,各岩土层主要物理力学参数推荐值列于表2,承载力特征值推荐值列于表3。

2.4 水文地质条件

勘察区属亚热带季风气候,降雨过程主要集中在6~9月间,整个雨季降雨量约占全年降水量的70%,区域最大日降雨强度可达210mm。二十年一遇降雨量为1 800mm,五十年一遇降雨量为1 900mm,极端天气下的日降雨量230mm。本次勘察钻孔揭露情况,拟建治理场地内地下水主要为赋存于基岩风化层中的基岩风化裂隙孔隙水,属潜水类型,富水性极贫乏。场地内地下水位埋藏较深,在勘察范围深度内未见有地下水埋藏。场地周边未见污染源。场地为丘陵缓坡地带,周边地表水系不发育,主要为雨季时地表雨水迳流排泄水沟。雨水由高向低汇流,场地边坡汇水总面积约10 000m2。

表2 主要物理力学参数推荐值

表3 岩土层承载力特征值及桩基设计参数推荐值

2.5 防震勘察

拟建场地位于抗震设防烈度6度区,建筑场地类别为Ⅱ类。根据有关规定判定,设计基本地震加速度值为0.05g,拟建场地设计特征周期0.35s,该建筑工程抗震设防类别为丙类。因此,该建筑物可按6度进行抗震设防。根据区域地质资料,场地内无发震断裂通过。此外,拟建场地土类型为中硬土,位于边坡上,属抗震不利地段,应按相应的规范采取有效的应对措施。

3 文龙村安置房边坡工程勘察结果分析

3.1 影响边坡稳定性的主要因素

首先,岩土体特征。拟治理的边坡出露的地层主要为素填土、凝灰质砂岩残积粘性土、砂土状强风化凝灰质砂岩、碎块状强风化凝灰质砂岩及中风化凝灰质砂岩。凝灰质砂岩残积粘性土、砂土状强风化凝灰质砂岩易沿圆弧破裂面发生滑塌.

其次,开挖坡度。边坡的稳定性受开挖坡度的影响较大,开挖坡度越陡,稳定性越低。拟治理边坡坡度陡,稳定性差,凝灰质砂岩残积粘性土、砂土状强风化凝灰质砂岩易沿圆弧破裂面发生滑塌。

第三,降雨。降雨是影响边坡稳定的重要外界因素,永安市年平均降雨量约1 600mm,极端天气下的过程日降雨量可达230mm。降雨一方面渗入岩土体,增加了土体的重量,加大下滑力,另一方面雨水改变岩土体的力学强度,降低土体抗滑力及岩体结构面的抗滑力,从而降低了边坡的稳定性,易诱发滑坡产生。

第四,人为活动。由于对山坡进行开挖后,将破坏山体表面的植被, 使得表层岩土体直接受雨水的冲刷与浸泡, 对边坡的稳定性不利,降低边坡的稳定性, 容易使表层岩土体受到松动,降低边坡的稳定性。

3.2 边坡稳定性定性分析

由于山坡开挖,整体坡度变陡,形成高陡临空面,坡体植被受到破坏,边坡稳定性将大大降低,局部边坡由稳定状态发展到不稳定状态,受降雨等外界不利因素影响,边坡发生裂缝、崩塌破坏现象。本边坡主要破坏方式为顺坡向圆弧滑动,破坏范围主要为坡脚至1.5倍坡高。本边坡大部分坡面出露为凝灰质砂岩残积粘性土及砂土状强风化凝灰质砂岩,仅在边坡北部(BK1-BK3)位置坡面底部约1m的位置有碎块状强风化凝灰质砂岩出露。该处出露的碎块状强风化凝灰质砂岩,没有节理裂隙及层理相互切割形成的不利楔形体结构面。

3.3 边坡稳定性定量分析

本次岩土工程勘察主要采用钻探、结合取样室内试验和孔内原位测试等方法,对岩土体物理力学性质指标进行详细的测试、分析、计算统计,工程治理物理力学参数指标,见表4。

表4 工程治理物理力学参数指标

根据表4推荐的岩土物理力学性能指标,结合理正边坡稳定性计算软件,采用瑞典条分法(总应力法),选择5-5’、8-8’剖面对边坡的稳定性进行计算,由于场地位于抗震设防烈度6度区,所以不考虑地震作用。有关边坡稳定系数计算公式如下:

式中:Ks—边坡稳定分析的安全系数;li—条块的滑动面长度(m),li=bisecαi;bi—条块计算结果如下表:宽度(m);Wi—条块重力(kN);ui—土条底部孔隙应力(kN/m);计算结果如下表5。

表5 计算结果表

根据计算结果表明,拟治理边坡在强降雨作用下,可能进一步降低边坡稳定性,易产生滑塌,产生破坏,须进行综合治理。

3.4 其他相关结论

由于对山体进行开挖后,稳定性大大降低,受降雨及人为活动等不利因素影响,边坡由稳定状态发展到不稳定状态,凝灰质砂岩残积粘性土、砂土状强风化凝灰质砂岩易沿圆弧破裂面发生滑塌,在强降雨作用下,可能进一步降低边坡稳定性,易产生滑塌,产生破坏,须进行综合治理。

4 文龙村安置房边坡工程稳定性控制措施

4.1 截排水措施

在边坡坡顶设置截水沟,坡面及坡脚设置排水沟,排除雨水对边坡的不利影响,坡体设仰斜排水孔排除地下水对边坡的不利影响。

4.2 对坡体进行加固

各级坡面采用格构锚杆挡土墙等进行支护,格构和挡土墙选择③砂土状强风化凝灰质砂岩和碎块状强风化凝灰质砂岩共同作为基础持力层,基础埋深大于1.00m。

4.3 施工方法

边坡开挖应采用逆作法,施工应按信息施工法施工。建议采用格架锚杆支护+挡土墙+排水工程+监测等综合治理措施进行防治。格构和挡土墙选择砂土状强风化凝灰质砂岩和碎块状强风化凝灰质砂岩共同作为基础持力层,基础埋深大于1.00m。施工时应按逆作法进行施工治理,对开挖后的坡面采用格构锚杆挡土墙进行支护,并做好坡顶、坡体、坡脚排水措施,同时应做好边坡的各项监测工作。

4.4 监测措施

在施工过程中应做好边坡的各项监测工作:应对坡顶水平位移和垂直位移、地表裂缝、支护结构应力等进行监测,发现险情及时避让。边坡施工竣工后,应继续监测直至稳定,对于一级边坡,监测时间一般不少于竣工后2年。

5 结 语

综上分析,边坡工程勘察和稳定性控制涉及到的内容较多,各个方面的要求相对较高。因此,这就要求在进行边坡工程稳定性控制时,充分认识到工程施工的重要性,切实采取针对性的措施措施,加大边坡工程勘察的投入力度,多角度、多方面的对边坡稳定性进行定量与定性相结合的分析,并结合工程实际,采取针对性的控制措施,更好保证工程稳定性。

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