地質專業(yè)畢業(yè)論文-如何做好巖質邊坡穩(wěn)定性評價

PAGEPAGE8如何做好巖質邊坡穩(wěn)定性去掉“的”去掉“的”—以《重慶涪陵白濤化工園區(qū)主干公路工程勘察》為例摘要：“涪陵白濤化工園區(qū)主干公路一期工程邊坡”工程場地位于重慶市涪陵區(qū)白濤化工園區(qū)，主干公路為城市次干道二級，工程勘察階段為工程地質一次性勘察。公路右側形成A段～D段邊坡，本次僅選擇B段邊坡作為論述對象。B段邊坡為挖方邊坡，邊坡巖體類型ⅣA類，破壞后果嚴重，邊坡安全等級為二級。巖質邊坡按定性分析和定量計算進行評價。根據(jù)邊坡可能沿巖層面產(chǎn)生的破壞，按平面滑動法計算穩(wěn)定系數(shù)，得出此段邊坡陡傾角開挖不穩(wěn)定的結論。關鍵詞：邊坡巖體分類、破壞模式、邊坡穩(wěn)定性、穩(wěn)定性系數(shù)、穩(wěn)定性安全系數(shù)。前言：重慶屬構造剝蝕丘陵地貌較發(fā)育地段，境內(nèi)常有危巖崩塌、滑坡、泥石流等地質災害發(fā)生。特別是在地形起伏變化較大的地段，邊坡治理是一項十分重要的工作。“涪陵白濤化工園區(qū)主干公路一期工程邊坡”工程場地邊坡高度較大，坡度較陡。本人在實習期間參與此工程的野外編錄工作以及部分室內(nèi)圖件整理等增加工作?，F(xiàn)將工程情況及個人從中得到的體會敘述如下：增加工程情況介紹1邊坡去掉“、”去掉“、”邊坡治理是去掉“工作”工程建設中增加的一項重要且難度較大的工作部分——工作，在工程建設投資中占有相當大的比例。正確合理的邊坡去掉“設計”治理方案不僅能保障人民的生命財產(chǎn)安全，還能節(jié)約資源，保護環(huán)境。去掉“工作”增加部分——工作去掉“設計”該工程根據(jù)重慶市地方標準《工程地質勘察規(guī)范》（DBJ50-043-2005）增加。野外工作自2009年4月18日開始至2009年5月17日結束。主要以工程地質勘探為主，并輔以工程地質調查來查明場地工程地質條件。根據(jù)室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)結合地區(qū)經(jīng)驗場地B段邊坡場地內(nèi)中等風化石灰?guī)r的天然單軸抗壓強度標準值為33.1MPa，飽和單軸抗壓強度標準值為28.5MPa，屬較硬巖。根據(jù)本次勘察，場地巖體完整程度為較完整，故場地中等風化灰?guī)r巖體基本質量等級為Ⅲ級。巖層產(chǎn)狀為295°∠42°，據(jù)工程地質調查，在擬建場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層，構造簡單。場地見兩組構造裂隙，產(chǎn)狀分別為LX1140°∠56°、LX257°∠62°。場地區(qū)屬低山丘斜山地——丘陵坡地帶，現(xiàn)有地形總體上由東南向西北傾斜，勘察期間正在進行平場施工，，——。外業(yè)鉆探時，地面高程為202.30～227.74m，地形坡角在5～57°之間。按設計要求，平場后形成的B段邊坡，由東南向西北傾斜，坡頂設計高程為206.34～227.74m，坡腳設計高程為198.65～204.82m增加山地——丘陵，——。B段邊坡為巖質邊坡，巖體類型為ⅣA類，破壞后果嚴重。邊坡安全等級確定為二級。根據(jù)《工程地質勘察規(guī)范》（DBJ50-043-2005）中的工程勘察等級分級標準,邊坡工程安全等級為二級，邊坡工程勘察等級為二級。2執(zhí)行去掉“、”去掉“、”此工程為城市次干道二級公路及邊坡工程，B段邊坡為巖質邊坡，高度小于30m。據(jù)此采用《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）對B段邊坡進行評價設計。并輔以《工程地質勘察規(guī)范》（DBJ50-043-2005）以及《建筑地基基礎設計規(guī)范》（DBJ50-047-2006）、《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）作為所要論述問題的指導依據(jù)。3勘察去掉“、”去掉“、”B段邊坡總長約420.19m，邊坡工程安全等級為二級，根據(jù)《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）表4.2.5：表4.2.5詳勘的勘探線、點間距邊坡安全等級勘探線間距（m）勘探點間距（m）一級≤20≤15二級20～3015～20三級30～4020～25場地布置勘探孔26個，鉆孔編號ZY08～ZY36。鉆探過程中，ZY9～ZY12、ZY25、ZY27共6個鉆孔，由于勘察期間邊坡——勘察期間（公路里程K2+950～K3+080段）邊坡增加發(fā)生順層增加滑坡，業(yè)主要求以上6個鉆孔停止鉆探工作。故此段實際完成鉆孔20個。采取巖石樣品8組進行室內(nèi)巖石試驗。場地范圍內(nèi)紅粘土普遍覆蓋于石灰?guī)r之上，但厚度均不大，未采樣。邊坡——勘察期間增加增加4邊坡去掉“、”去掉“、”4.1地質構造場地位于大耳山背斜的西翼，次級桐麻灣背斜的北西端近軸部，B段邊坡巖層產(chǎn)狀為295°∠42°。據(jù)工程地質調查，在擬建場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層，構造簡單。經(jīng)工程地質調查測繪、鉆孔巖芯所揭露的裂隙綜合整理得出B段邊坡主要存在以下兩組構造裂隙，LX1產(chǎn)狀：140°∠56°，裂隙間距0.6～1.5m，延伸長度3.0～5.0m，張開度1～3mm，結合差，巖屑充填或巖屑夾泥質充填，為硬性結構面，較發(fā)育。LX2產(chǎn)狀：57°∠62°。裂隙間距0.8～1.7m，延伸長度2.0～4.0m4.2地層巖性場區(qū)內(nèi)覆蓋層主要為第四系全新統(tǒng)殘坡積紅粘土，基巖為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組石灰?guī)r。4.3地震效應評價根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306-2001圖A1）和《中國地震動峰值反應譜特征周期區(qū)劃圖》（GB18306-2001圖B1）及《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001），場地抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度為0.05g，設計地震分組為第一組。根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001），場地類別的劃分應按照覆蓋層厚度和場地土等效剪切波速進行劃分。土層的等效剪切波速按下式計算：v斜體se=do/tt=斜體vse———土層等效剪切波速(m/s)do———計算深度(m)，取覆蓋層厚度和20mt———剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間；di———計算深度范圍內(nèi)第i層土的厚度(m)；B段邊坡平場后覆蓋層厚度為0.00～1.51m,覆蓋層為第四系殘坡積紅粘土，屬中軟土，υs為145m/s。場地類別定位Ⅰ4.4不良地質現(xiàn)象根據(jù)工程地質調查、及鉆探資料，勘察區(qū)未見危巖崩塌去掉“、”、泥石流等去掉“活動斷裂”不良地質現(xiàn)象。場地巖溶不發(fā)育。2009年4月27日，在我單位外業(yè)施工期間鉆探過程中——外業(yè)施工期間，公路里程K2+950～K3+080段右側斜坡發(fā)生巖質順層增加滑坡。造成滑坡的主要誘發(fā)可能——主要誘發(fā)因素因素是由于斜坡坡腳平場增加機械開挖以及爆破施工致使，——“致使”斜坡巖體臨去掉“產(chǎn)生”空松動，在爆破振動的影響下發(fā)生增加沿巖體層面的滑動。去掉“、”去掉“活動斷裂”鉆探過程中——外業(yè)施工期間增加可能——主要誘發(fā)因素增加，——“致使”去掉“產(chǎn)生”增加4.5巖土體物理力學參數(shù)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確定：紅粘土層地基承載力特征值（經(jīng)驗值）f斜體ak=170kPa。斜體經(jīng)室內(nèi)試驗統(tǒng)計分析結合地區(qū)經(jīng)驗得出B段強風化石灰?guī)r地基承載力特征值取450kPa，中等風化石灰?guī)r地基極限承載力標準值為3310kPa,地基承載力特征值109210923——1092kPa.根據(jù)本次勘察，場地巖體完整程度為較完整，故場地中等風化泥巖巖體基本質量等級為Ⅲ級。10923——1092B段巖體物理力學參數(shù)標準值根據(jù)其巖石物理力學參數(shù)標準值折減確定。巖體抗拉強度標準值由巖石抗拉強度標準值乘以0.40的折減系數(shù)確定為0.66MPp——Pa,巖體內(nèi)摩擦角標準值由巖石內(nèi)摩擦角標準值乘以0.90的折減系數(shù)確定為37.8°，巖體粘聚力標準值由巖石標準值乘以0.30的折減系數(shù)確定為1464kPa。p——P參考《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330—2002）結合地區(qū)經(jīng)驗取值。結構面抗剪強度指標標準值的確定見下表：裂隙編號裂隙產(chǎn)狀力學屬性結合程度內(nèi)摩擦角φ(°)粘聚力c(kPa)LX1140°∠56°硬性結構面差2060LX257°∠62°硬性結構面差2060巖層產(chǎn)狀295°∠42°軟弱結構面很差185040——5040——505.邊坡穩(wěn)定性分析及定量計算5.１定性分析5.1.1土質段邊坡陡傾角開挖，不穩(wěn)定。5.1.2巖質段邊坡定性評價赤平極射增加投影：B段邊坡產(chǎn)狀：319∠90°，巖層產(chǎn)狀：295°∠42°，LX1產(chǎn)狀：140°∠56°、LX2產(chǎn)狀：57°∠62°，赤平極射投影如圖1：①裂隙傾向與邊坡坡向相反（傾向坡內(nèi)向坡內(nèi)傾——傾向坡內(nèi)）；②裂隙傾向與邊坡坡向相切去掉“交角28°，裂隙傾角62°，小于邊坡坡角；”；③巖層傾向與邊坡坡向相同去掉“交角51°，小于邊坡坡角”。①、②裂隙交線傾向與坡向相反，傾向傾角——傾向106°。裂隙②與巖層面的交線產(chǎn)狀345°∠39°增加。根據(jù)赤平投影結果，B段邊坡陡傾角開挖受巖層產(chǎn)狀及LX1和LX2組合結構面交線影響，可能產(chǎn)生巖層的順層滑動以及沿裂隙②與巖層面交線組成的楔形體的滑動掉快或滑塌破壞。邊坡破裂角為39°（取外傾結構面和45°+增加向坡內(nèi)傾——傾向坡內(nèi)去掉“交角28°，裂隙傾角62°，小于邊坡坡角；”去掉“交角51°，小于邊坡坡角”傾角——傾向增加掉快或滑塌破壞圖1：邊坡與結構面赤錯別字平極射增加投影關系圖錯別字增加5.2定量計算根據(jù)2009年4月27日滑動的特點，選擇沿層面滑動的模式進行計算。增加增加計算工況：自重+重現(xiàn)期增加50年暴雨。增加邊坡穩(wěn)定性計算公式：巖質邊坡平面滑動的穩(wěn)定驗算按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330—2002）式5.2.4進行計算。公式如下：γVcosθtanφ+AcK斜體s=————————————斜體γVsinθ式中:Ks—穩(wěn)定系數(shù)；γ—巖土體的重度/m3c—裂隙面的粘聚力(kPa)；φ—裂隙面的內(nèi)摩擦角(°)；A—單寬破裂面的面積()；V—單寬巖體的體積(m上標)；上標θ—破裂面的傾角(°)。①計算方法根據(jù)邊坡可能沿巖層產(chǎn)狀產(chǎn)生的破壞，按平面滑動計算，本工程安全等級二級取安全系數(shù)Fst=1.30語句修改。語句修改②計算參數(shù)c=50kPa；φ=18°；A=37.58m2；V=159.21m3。巖層去掉“按巖層面滑動計算取”面傾角增加θ=42°；巖體巖體飽和γ=26.00kN/m3（經(jīng)驗值）。去掉“按巖層面滑動計算取”增加巖體③計算斷面的選取選取典型斷面17——17`計算，見下圖修改修改圖：邊坡穩(wěn)定性計算示意圖④計算過程γVcosθtanφ+ACKs=————————————γVsinθ26×159.21×0.74×0.32+37.58×50≈——————————————————26×159.21×0.67≈1.03增加⑤計算結果與分析增加A=37.58m2，V=159.21m以本工程公路里程K2+950～K3+080段右側斜坡在施工是已發(fā)生發(fā)生滑坡看本次計算結果，穩(wěn)定系數(shù)：ks=1.03，B段邊坡陡傾角開挖將處于增加不穩(wěn)定狀態(tài)是可信的。增加按上述條件經(jīng)計算，當Fs=1.30時的臨界安全c=69kPa,φ=29°去掉計算過程去掉計算過程5.3防治建議1）雙括號改單括號支護：可增加采用坡率法沿去掉“，”巖層層面放坡并護面。當增加無放坡條件或放坡條件不足時應進行支擋。雙括號改單括號增加去掉“，”增加2）應作好截排水處理。邊坡應設置完善的排水系統(tǒng)邊坡應設置完善的排水系統(tǒng)3去掉“3）邊坡應采取動態(tài)法設計，信息法施工?！保┦┕ぶ袘訌妼r體結構面性狀的復核，進一步校核層面的c、φ值并進而復核邊坡穩(wěn)定性計算，調整設計（即“信息法施工，動態(tài)設計”去掉“3）邊坡應采取動態(tài)法設計，信息法施工?！惫こ腆w會通過《重慶涪陵白濤化工園區(qū)主干公路工程勘察》邊坡的勘察工作，有以下體會：1邊坡去掉“、”是一種致災地質體?？辈熘袘攸c查明邊坡的主要要素（坡高、坡型、平面及空間邊界條件）判斷可能的破壞增加模式和準確確定計算參數(shù)，對于巖質邊坡應特別重視結構面的性狀調查。去掉“、”增加2邊坡去掉“、”是一種致災地質體。它具有復雜性且隨時間的變化有穩(wěn)定性降低的趨勢。其穩(wěn)定性的評價應充分考慮這些因素，合理的確定計算工況、計算模式及計算參數(shù)改動等。去掉“、”改動3通過去掉“、”具備反算條件的邊坡的反算結果以邊坡工程反算確定巖層c、φ值，是一種行之有效的方法。證明取值的合理性給正確的穩(wěn)定性評價提供了充分的依據(jù)。去掉“、”以邊坡工程反算證明取值的合理性4邊坡去掉“、”勘察的防治設計是一個復雜的系統(tǒng)工程，宜采用“信息法施工”、“動態(tài)法設計”去掉“、”5邊坡的治理建議的合理性取決于對邊坡破壞模式的正確判斷及準確的定量計算結果。此外，必須對“支護結構”的使用條件有充分的認識。參考文獻：《涪陵白濤化工園區(qū)主干公路邊坡工程地質勘察報告》（一次性勘察）《工程地質勘