高边坡区域滑坡稳定性优化.pdf
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1、四川建筑第4 3卷第4 期岩土工程与地下工程高边坡区域滑坡稳定性优化唐乐,唐铭,陈翔,吴治圣,肖志凌(成都建工第六建筑工程有限公司,四川成都6 10 0 0 0)【摘要】重庆两江新区E05地块高边坡区域滑坡呈不规则“W”型,滑坡规模为大型土质滑坡。经过对高边坡区域滑坡形成的地质条件以及滑坡的基本特征的研究分析,得出了该滑坡的变形形成机制、诱发因素。通过定性分析得出,该滑坡为整体牵引式破坏,滑坡体潜在不稳定区稳定性较好,强变形区稳定性较差。通过定量分析,强变形区在出现暴雨的情况下,其稳定性比较差,对滑坡防治工程应采取:抗滑支挡+加强肋+截排水沟的综合治理方案。【关键词】滑坡;稳定性评价;抗滑桩;
2、治理【中图分类号】P642.221工程概况1.1工程概述工程名称:中航两江体育公园E05-01/01。工程地点:重庆市渝北区龙骏大道花溪二组团内。滑坡区域全长:4 5 0 m边坡高差:17 m;边坡形式;土质边坡、岩质边坡;该边坡治理工程安全等级为一级和二级,设计使用年限:5 0 年。1.2边坡治理位置需治理边坡位于拟建场地南侧呈“W”型。边坡坡底为拟建住宅小区。1.3水文地质条件工程场地土层有杂填土、粉土、黏土、粗沙等,降水范围内的粗砂层渗透系数均为10.0 m/d。该滑坡位于内水系发育,受地质构造及地貌形态的控制,坡底存在水体,汇水面积约2 0 0 0 m,平均纵坡降约为16%,由于汇水面
3、积与汛期雨量均较大,在滑坡勘查区前缘通过,最终在坡脚1km处汇人下方水体。1.4工程地质条件滑坡位于重庆市渝北区龙骏大道花溪二组团斜坡体上,属于中高山的斜坡地貌,滑坡地形呈上陡下缓,中下部临空面发育,整体呈不规则“W”状。滑坡前缘为工程开挖形成的陡坎微地貌,后缘为山脊陡崖下方斜坡横向拉裂缝形成的陡壁,前后缘高差5 2 0 m。2滑坡基本特征2.1滑坡形态、规模与边界特征该滑坡整体呈不规则“W”状,滑坡整体地形呈上陡下缓,主滑方向为112。主要由2 个区组成:强变形区、潜在不稳定区。其中潜在不稳定区位于强变形区下部,以滑坡中部陡缓交界处微地貌分割开。滑坡强变形区平均坡度为18,其方量为30 5.
4、5 10 4 m,面积为2 3.5 10 4 m,其纵向长度、横向长度、平均厚度分别为95 0 m、2 8 0 m、13m。潜在不稳定区平均坡度为15 其方量为18 4.8 10*m,面积为【文献标志码】A23.1104m,其纵向长度、横向长度、平均厚度分别为6 0 0m、39 0 m 8 m。该滑坡规模为大型土质滑坡,见图1。强变形区强风化泥岩强风化砂岩强风化混岩强风化砂岩滋凤化砂岩素土粉质砂岩滑坡右侧边界上部以山脊微地貌为界,下部以I号冲沟负地形为界。滑坡左侧边界上部以陡缓交界微地貌为界,下部以号冲沟外侧负地形为界。滑坡前缘以4 2 楼基础开挖形成的陡坎微地貌为界,后缘以山脊陡崖下方斜坡横
5、向拉裂缝形成的陡壁为界,前后缘高差2 0 0 m。滑坡周界特征较明显。2.2滑坡物质组成及结构特征滑坡分为滑体、滑带、滑床,其具体特征:(1)滑体:滑坡强变形区松散堆积体碎石含量6 0%75%,为碎石,粉质黏土充填,局部可见崩坡积大块石,主要是大小不均匀砂质板岩和变质砂岩,后缘处含有的碎石块较多,最高可达到7 5%,其对应的形状一般为棱角状潜在不稳定区含有的碎石块相对稍少约15%6 0%,其大小相对均匀,呈棱角状,其中磨圆度、分选性特征均不明显)。(2)滑带:下滑带处一般都是灰褐色或者黄褐色,主要有角砾夹粉质黏土组成,其相比一般的黏土稍湿,一半以上都是角砾石,其主要是大小不均匀的砂质板岩或者变
6、质砂岩,定稿日期 2 0 2 3-0 5-0 9【作者简介唐乐(198 1一),男,本科,高级工程师,研究方向为土木工程、装配式建筑工程管理。【通信作者唐铭(1993一),男,本科,工程师,研究方向为土木工程、工程技术管理。161粉质黏土麦风化粉砂香张风化粉彩潜在不稳定区图1滑坡面组成剖面强风化砂器(1)岩土工程与地下工程砾石大小范围为0.5 2 cm。土岩的后缘地段,倾角在2 340,前缘地形较缓段倾角为7 12(3)滑床:由灰黑色粉砂质板岩与变质砂岩互层地层组成。受断裂带的影响,岩石结构完整较差,风化程度较强,滑床岩层倾向坡外,倾角5 16,前缘较缓,后缘较陡 2.3滑坡变形特征由于滑坡后
7、缘整体下挫,在滑坡推力作用下滑坡中部土体开裂,地面裂缝呈条带状发育,变形迹象明显。将滑坡区根据滑坡结构、破坏强度等进行划分的话,可分为潜在不稳定区和滑坡强变形区。其中强变形区的坡度更陡,该区上部主要以回填土及部分矮树林为主,变形破坏特征主要表现为矮树林地的逐级拉裂沉陷并伴随树木倾斜、倒塌等。该区下部待建区所在位置具有明显错距发育的各种大小不等的拉裂缝,这些拉裂缝发育后有明显的拉裂深度和宽度,下错明显。部分拉裂缝附近岩土体架空较为严重,连通性较好,整体成条带状排列 4 2.4岩土物理力学性质2.4.1滑体岩土物理力学性质滑体松散堆积体,主要为碎石,粉质黏土充填,其物理力学性质见表1。表1滑体岩土
8、物理力学性质容重/(kN/m3)抗剪强度岩土名称天然饱和C/kPa$/()滑体土21.22.4.2滑带岩土物理力学性质滑带土一般岩性为角砾夹粉质黏土,其物理力学性质见表2。表2 滑带岩土物理力学性质容重/(kN/m3)抗剪强度岩土天然名称天然饱和C/kPa$/()滑带土21.22.4.3滑床岩土物理力学性质滑床土主要为灰黑色粉砂质板岩与变质砂岩,其物理力学性质见表3。表3滑床岩土物理力学性质容重/(kN/m)抗剪强度岩土天然名称天然饱和C/kPa$/()滑床土27.23滑坡基本特征3.1滑坡形成原因滑坡的形成以及失稳是由于高陡斜坡上陡下缓,中下部162四川建筑第4 3卷第4 期临空面发育的地形
9、因素,同时滑坡后部呈宽大漏斗状便于汇水,滑体下部为砂质板岩,为相对隔水层,滑带饱水后有利于滑面的形成,而再加上其他的一系列不利因素的影响,综合作用下也就可能会发生相应的滑动破坏。3.2影响因素存在多种影响因素,如地形因素、构造条件发育、存在松散的坡体物质、降雨与人类工程活动。综合分析影响因素最大的是降雨与人类工程活动。为实现项目修建,该区域存在一定程度的爆破与开挖,重庆地区七八月持续的强降雨导致滑坡区周围土体,导致滑坡裂隙逐渐增大,自稳性大幅降低。3.3滑坡稳定性定量评价3.3.1计算方法根据规范要求与滑坡变形破坏特征,当滑坡形成滑动带时,其为折线型滑面。本文采用刚体极限平衡法的传递系数法定量
10、计算其稳定性与剩余下滑推力。计算见式(1)式(9)。Z(R.)+R.=F=n-1Z(T.I)+T.n-1=1j=iY,=cos(0;-Qi-1)-sin(0;-i-1)tangi+1n-1I,=小,ii+2n-1天然饱和C/kPa$/()21.515饱和C/kPa$/()21.515.627.7600(2)(3)R;=N,tanp;+cil;(4)T,=W,sino,+Pcos;(5)N,=W;coso;-Psing;(6)25W;=Vi+F(天然或地震工况)W,=Visat+F,(暴雨工况)E;=KT,+Y,E;-1-R;式中:F,为滑坡稳定性系数;R,为计算条块滑体抗滑力(k N/m);Y
11、,为传递系数;T,计算条块滑体下滑力(kN/m);N,为计算条块滑体在滑动面法线上的反力(kN/m);C,为计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa);为计算条块地面倾角(),反倾时取负值;:为计算条块滑带土的内摩擦角标准值();l,为计算条块滑动面长度(m);g 为重20.513.2饱和C/kPa$/()33.7400(7)(8)(9)17.4力加速度(m/s);V,为计算条块单位宽度岩土体的体积(m/m);W,为计算条块自重与建筑等地面荷载之和(kN/m);为岩土体的天然重度(kN/m);s a t i 为岩土体的饱和重度(kN/m);F,为计算条块单位宽度所受的地表荷载(kN/m)
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