某花崗巖地區(qū)公路高邊坡穩(wěn)定性研究和支護設(shè)計

1、某花崗巖地區(qū)公路高邊坡穩(wěn)定性研究和支護設(shè)計摘要通過對邊坡地層結(jié)構(gòu)的分布了解，總結(jié)花崗 巖地區(qū)高邊坡破壞機理和形式，結(jié)合極限平衡法穩(wěn)定性定量 計算，對邊坡穩(wěn)定性進行評價；結(jié)合區(qū)域經(jīng)驗及場地地質(zhì)情 況，對邊坡進行支護設(shè)計。關(guān)鍵詞公路花崗巖邊坡穩(wěn)定分析支護設(shè)計中圖分類號p619. 22+2 文獻碼b 文章編號1000-405x (2013) -11-227-11工程概況廣東省某高速公路途經(jīng)花崗巖地區(qū)，地貌屬殘丘坡，地表地形以被人工破壞，凸凹不平。某深路塹段，按照設(shè)計開 挖，將形成20-27m高邊坡。由于邊坡巖土體組成復(fù)雜，且 坡表已被人工破壞，植被發(fā)育差，下覆巖體風(fēng)化嚴重，節(jié)理 裂隙發(fā)育，加之風(fēng)化卸

2、荷作用，巖體強度普遍較低。高邊坡發(fā)生滑塌的可能性極大，對將來高速公路安全運營埋下安全 隱患。2地層結(jié)構(gòu)特征及巖土體設(shè)計參數(shù)根據(jù)勘察成果資料，該邊坡體地層分布結(jié)構(gòu)為：人工填 土層(qml)、耕植土層(qpd)、第四系坡洪積層(qdl+pl)、 第四系殘積層(qel)和下伏基巖燕山期花崗巖&53 (1),土層特征及設(shè)計參數(shù)見下表:3自然及地震條件地區(qū)年平均降雨量1602. 8mmo地下水主要為賦存于風(fēng)化基巖中的裂隙水，地層透水性及富水性均較差?？辈炱陂g的 測得地下水位埋深7. 6015. 30m,地下水主要靠大氣降水補 給。根據(jù)中國地質(zhì)科學(xué)院、國家地震局鑒定及中國地震烈 度區(qū)劃圖(2000

3、)和廣東省地震烈度區(qū)劃圖資料，地 震基本烈度為vi度，據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范 (gb50011-2010),抗震設(shè)防烈度為6度。4邊坡穩(wěn)定性分析為了較為準(zhǔn)確的判定邊坡開挖后的穩(wěn)定情況，我們從整 體穩(wěn)定性及上覆覆蓋層局部穩(wěn)定性兩方面進行了定量分析。 該類型邊坡的坍塌一般有兩種情況，一種是上部覆蓋層在飽 和狀態(tài)下，從穩(wěn)定基巖面滑下；另一種情況是巖土體整體在 巖體風(fēng)化裂隙不斷發(fā)育卸荷作，降低巖體強度，整體坍塌。 該邊坡上覆層及全風(fēng)化、強風(fēng)化花崗巖，呈半土、砂土狀或 散體結(jié)構(gòu)。故將其看成似均質(zhì)結(jié)構(gòu)，邊坡產(chǎn)生失穩(wěn)破壞時滑 動面大多呈圓弧狀、似圓弧狀滑動。計算軟件采用理正巖土 6.5版邊坡穩(wěn)定性分析軟件進行計

4、算分析，搜索最危險滑動 面。根據(jù)現(xiàn)場條件，選擇具有代表性的剖面進行計算分析。 參數(shù)反演，認為邊坡開挖前，在天然狀態(tài)下整體穩(wěn)定性較好,淺表層巖土體處于極限平衡狀態(tài);在持續(xù)暴雨+地震狀態(tài)下整體穩(wěn)定性差，全-強風(fēng)化花崗巖產(chǎn)生變形破壞。持續(xù)降雨, 地表滲水易沿節(jié)理裂隙入滲坡體，使巖土體處于飽水狀態(tài)，因此持續(xù)暴雨條件下,按照巖土體飽水的情況計算。計算結(jié)果見下表:以上計算結(jié)果可以看出：天然狀態(tài)下，邊坡穩(wěn)定性較好; 持續(xù)降雨，甚至地震情況發(fā)生的情況下，邊坡整體強度大大 降低，穩(wěn)定性極差，發(fā)生坍塌極為容易，潛在滑動面發(fā)生在 全、強風(fēng)化分界處，二級以上邊坡易產(chǎn)生整體失穩(wěn)。長期任 其發(fā)展的情況下，中風(fēng)化巖體在裂隙

5、的切割作用下，導(dǎo)致局 部塊體失穩(wěn)。為保證邊坡穩(wěn)定，道路暢通，故必須采取一定 的防護措施。5邊坡支護設(shè)計根據(jù)治理場地的條件，對邊坡進行工程治理以提高邊坡 在持續(xù)降雨狀態(tài)下的穩(wěn)定性，既要確保邊坡安全，又要保持 邊坡整體美觀。按坡段不同，方案分述如下：邊坡開挖深度在20-27m,采用錨桿聯(lián)合掛網(wǎng)噴射混凝土 支護方式，對中風(fēng)化巖層以上巖土體進行防護。錨桿：設(shè)計 高程往上1.0m處布置第一錨桿，自下而上長度分別為5、10、 12m,錨桿成孔直徑100mm,成孔角度與水平方向夾角為 15° ,水平間距及垂直間距均為2. 50mo錨桿桿體均采用 12511級螺紋鋼筋制作，全程注漿錨固。中風(fēng)化巖層頂

6、面以下采用錨索框架格子梁+掛網(wǎng)噴射腔 防護。自下而上長度分別為18、18、20、20、20m,錨固段 長度均為10m,錨索成孔直徑130mm,成孔角度與水平方 向夾角為15° ,水平間距3. 0m,垂直間距為3.0m。格子梁、 頂梁及壓底梁尺寸40cm (高)x30cm (寬)，現(xiàn)澆輕強度為 c25o格子梁中間空格坡面鋪設(shè)4)6200x200mm的鋼筋網(wǎng)， 混凝土噴射厚度為60mm,保護層厚度為30mm。格子梁中間 設(shè)置泄水孔。6結(jié)論(1) 該地區(qū)上覆覆蓋層及全-強風(fēng)化粗?；◢弾r，結(jié)構(gòu) 模式分析中可似為均質(zhì)體，采用圓弧或似圓弧滑動模式進行 計算分析。中風(fēng)化花崗巖巖質(zhì)堅硬，但在長期風(fēng)化作用下， 裂隙組合切割作用下，易產(chǎn)生局部楔體滑移失穩(wěn)。(2) 邊坡穩(wěn)定計算結(jié)果顯示，自然狀態(tài)下，邊坡處于 穩(wěn)定-較穩(wěn)定狀態(tài)。但在長期降雨條件下，由于雨水浸透， 巖土體達到飽和狀態(tài)，強度大大降低，產(chǎn)生滑塌極為容易。(3) 邊坡防護應(yīng)根據(jù)