巖質(zhì)高陡邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

巖質(zhì)高陡邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

xx地質(zhì)海上工程勘察院xx年xx月xx日1、引言隨著xx市城鎮(zhèn)建設(shè)進(jìn)程的加快，有限的建設(shè)用地資源已經(jīng)無(wú)法滿足城市建設(shè)的需要，為了充分利用土地資源，大量高層建筑將倚山而建，建筑場(chǎng)地內(nèi)普遍分布有高陡邊坡，其安全與否，直接關(guān)系到坡底公路、建筑物以及人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此，對(duì)高陡邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)已經(jīng)成為確保建設(shè)場(chǎng)地及相關(guān)建筑物安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文僅以xx市xx路高陡邊坡為例，闡述一般巖質(zhì)高陡邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的分析方法，為邊坡的加固設(shè)計(jì)提供科學(xué)的參考依據(jù)。

2、建設(shè)邊坡場(chǎng)地概況

2.1場(chǎng)地地理位置、地形地貌及工程概況

邊坡場(chǎng)地位于xx市xx區(qū)xx市科學(xué)技術(shù)局信息中心東側(cè)，xx路西南側(cè)原xx鍋爐機(jī)電工程公司院內(nèi)。邊坡位于構(gòu)造侵蝕低丘坡麓，山體植被茂盛，最大高差31.60m。由于人工開挖山體形成長(zhǎng)約172.00m的人工邊坡。邊坡形態(tài)呈“S”形，坡底場(chǎng)地?cái)M建三棟高層建筑物。該邊坡工程安全等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)邊坡形態(tài)將該邊坡劃分四段，詳見表1（邊坡基本情況一覽表）邊坡的外貌特征詳見照片1、照片2、照片3、照片4。邊坡基本情況一覽表表1分段名稱坡長(zhǎng)（m）坡高（m）巖層傾向與坡向關(guān)系邊坡傾向（°）坡角（°）巖體產(chǎn)狀主要節(jié)理產(chǎn)狀（°）巖體類型破壞特征AB37.0020.00斜交3069147°∠62°40°∠52°40°∠85°Ⅲ沿陡傾、臨空的結(jié)構(gòu)面塌滑，沿豎向結(jié)構(gòu)面剪切破壞墜落，塊體重一般1-2噸BC38.0027.00斜交2472151°∠67°55°∠64°55°∠43°Ⅲ沿陡傾、臨空的結(jié)構(gòu)面塌滑，沿豎向結(jié)構(gòu)面剪切破壞墜落，塊體重一般1-5噸CD39.0042.00斜交058152°∠48°42°∠55°42°∠65°Ⅲ沿外傾結(jié)構(gòu)面滑移，沿豎向結(jié)構(gòu)面剪切破壞墜落。DE51.0030.00斜交4060156°∠52°45°∠66°70°∠48°Ⅲ由不利組合面切割，塊體失穩(wěn)墜落，塊體重小于1噸照片1xx照片1xx市xx路邊坡AB段照片2xx照片2xx市xx路邊坡BC段照片3xx照片3xx市xx路邊坡CD段照片4xx照片4xx市xx路邊坡DE段2.2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造邊坡場(chǎng)地所處大地構(gòu)造單元為xx準(zhǔn)地臺(tái)xx臺(tái)隆復(fù)州臺(tái)陷復(fù)州～xx凹陷區(qū)內(nèi)。在場(chǎng)地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造存在，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪，該場(chǎng)地節(jié)理、裂隙及層間裂隙發(fā)育，節(jié)理面擦痕發(fā)育，表明該邊坡節(jié)理已發(fā)生錯(cuò)動(dòng)或位移，是成為基巖邊坡巖塊墜落的誘導(dǎo)因素。2.3地震根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）及《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）》之規(guī)定，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。2.4水文地質(zhì)場(chǎng)區(qū)地下水賦存于巖體節(jié)理裂隙、構(gòu)造裂隙中，主要接受大氣降雨和山區(qū)基巖裂隙水的補(bǔ)給，以表面徑流以及蒸騰方式排泄。邊坡坡面植被發(fā)育，周邊地形地貌利于地表水流的匯集，易滲入邊坡坡體。據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)資料，該區(qū)地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)其他建筑材料無(wú)腐蝕性。3、巖體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

組成該邊坡巖性為中風(fēng)化石英巖，呈黃灰色～灰白色，隱晶質(zhì)及變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成份主要為石英。巖石節(jié)理、裂隙及層間裂隙發(fā)育，“X”型節(jié)理發(fā)育。巖體完整程度較完整，巖體結(jié)構(gòu)面結(jié)合較差，邊坡巖體類型為Ⅲ類，根據(jù)野外及試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家、地方標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，綜合確定該邊坡中風(fēng)化石英巖巖體天然密度r=2.8g/cm3，粘聚力c=0.05MPa，內(nèi)摩擦角φ=27°。4、巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

4.1赤平極射投影法

該方法是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘結(jié)果，將邊坡某一調(diào)查點(diǎn)處巖體中發(fā)育的多組裂隙繪制成赤平投影圖，根據(jù)所繪制成的赤平投影圖對(duì)該點(diǎn)處邊坡巖體的穩(wěn)定性進(jìn)行分析判斷。該邊坡巖層產(chǎn)狀為147°～156°∠52°～67°?！癤”型節(jié)理發(fā)育，多將巖體切割成塊狀。主要節(jié)理產(chǎn)狀為40°∠52°、40°∠85°、55°∠43°、55°∠64°、42°∠55°、42°∠65°、70°∠48°、45°∠66°。邊坡局部巖塊已崩塌，同時(shí)伴有潛在危巖崩塌或滑塌，為危巖崩塌型邊坡。節(jié)理裂隙走向玫瑰花圖見圖1、節(jié)理裂隙等密度圖見圖2。圖1節(jié)理裂隙走向玫瑰花圖圖2節(jié)理裂隙等密度圖巖質(zhì)邊坡赤平投影穩(wěn)定性評(píng)價(jià)一覽表表2邊坡分段坡高（米）計(jì)算方法穩(wěn)定性評(píng)價(jià)AB20.00赤平投影法較穩(wěn)定的BC27.00赤平投影法較穩(wěn)定的CD42.00赤平投影法較穩(wěn)定的DE30.00赤平投影法穩(wěn)定的赤平投影圖詳見圖3、圖4、圖5、圖6。圖3邊坡AB段赤平投影圖圖4邊坡BC段赤平投影圖圖5邊坡CD段赤平投影圖圖6邊坡DE段赤平投影圖4.2極限平衡法本文應(yīng)用極限平衡分析法對(duì)潛在的不穩(wěn)定巖體，按其可能的破壞型式，采用相應(yīng)的極限平衡理論進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。對(duì)邊坡各段的計(jì)算過(guò)程詳見表3（邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)一覽表）。邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)一覽表表3邊坡分段坡高（米）計(jì)算方法計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)規(guī)范規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)AB20.00平面滑動(dòng)法1．0881.35不穩(wěn)定BC27.00平面滑動(dòng)法0．8901.35不穩(wěn)定CD42.00平面滑動(dòng)法0．9831.35不穩(wěn)定DE30.00平面滑動(dòng)法1．0891.35不穩(wěn)定----------------------------------------------------------------------計(jì)算項(xiàng)目:簡(jiǎn)單平面滑動(dòng)穩(wěn)定分析AB段----------------------------------------------------------[計(jì)算簡(jiǎn)圖]----------------------------------------------------------------------[計(jì)算條件]----------------------------------------------------------------------[基本參數(shù)]計(jì)算方法：極限平衡法計(jì)算目標(biāo)：計(jì)算安全系數(shù)地震加速度系數(shù)：0.100地震作用綜合系數(shù)：0.250抗震重要性系數(shù)：1.000邊坡高度：20.000(m)結(jié)構(gòu)面傾角：52.0(°)結(jié)構(gòu)面粘聚力：50.0(kPa)結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角：27.0(°)[坡線參數(shù)]坡線段數(shù)1序號(hào)水平投影(m)豎向投影(m)傾角(°)17.67720.00069.0[巖層參數(shù)]層數(shù)1序號(hào)控制點(diǎn)Y坐標(biāo)容重錨桿和巖石粘結(jié)強(qiáng)度(m)(kN/m3)frb(kPa)120.00028.0600.0---------------------------------------------------------------------[計(jì)算結(jié)果]---------------------------------------------------------------------巖體重量：2225.6(kN)水平外荷載：0.0(kN)豎向外荷載：0.0(kN)水平地震作用：55.6(kN)側(cè)面裂隙水壓力：0.0(kN)底面裂隙水壓力：0.0(kN)結(jié)構(gòu)面上正壓力：1326.3(kN)總下滑力：1788.0(kN)總抗滑力：1944.8(kN)安全系數(shù)：1.088----------------------------------------------------------------------計(jì)算項(xiàng)目:簡(jiǎn)單平面滑動(dòng)穩(wěn)定分析BC段----------------------------------------------------------------------[計(jì)算簡(jiǎn)圖]----------------------------------------------------------------------[計(jì)算條件]----------------------------------------------------------------------[基本參數(shù)]計(jì)算方法：極限平衡法計(jì)算目標(biāo)：計(jì)算安全系數(shù)地震加速度系數(shù)：0.100地震作用綜合系數(shù)：0.250抗震重要性系數(shù)：1.000邊坡高度：27.000(m)結(jié)構(gòu)面傾角：43.0(°)結(jié)構(gòu)面粘聚力：50.0(kPa)結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角：27.0(°)[坡線參數(shù)]坡線段數(shù)1序號(hào)水平投影(m)豎向投影(m)傾角(°)18.77327.00072.0[巖層參數(shù)]層數(shù)1序號(hào)控制點(diǎn)Y坐標(biāo)容重錨桿和巖石粘結(jié)強(qiáng)度(m)(kN/m3)frb(kPa)127.00028.0600.0----------------------------------------------------------------------[計(jì)算結(jié)果]----------------------------------------------------------------------巖體重量：7628.5(kN)水平外荷載：0.0(kN)豎向外荷載：0.0(kN)水平地震作用：190.7(kN)側(cè)面裂隙水壓力：0.0(kN)底面裂隙水壓力：0.0(kN)結(jié)構(gòu)面上正壓力：5449.0(kN)總下滑力：5342.1(kN)總抗滑力：4755.9(kN)安全系數(shù)：0.890----------------------------------------------------------------------計(jì)算項(xiàng)目:簡(jiǎn)單平面滑動(dòng)穩(wěn)定分析DE段----------------------------------------------------------------------[計(jì)算簡(jiǎn)圖]----------------------------------------------------------------------[計(jì)算條件]----------------------------------------------------------------------[基本參數(shù)]計(jì)算方法：極限平衡法計(jì)算目標(biāo)：計(jì)算安全系數(shù)地震加速度系數(shù)：0.100地震作用綜合系數(shù)：0.250抗震重要性系數(shù)：1.000邊坡高度：42.000(m)結(jié)構(gòu)面傾角：48.0(°)結(jié)構(gòu)面粘聚力：50.0(kPa)結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角：27.0(°)[坡線參數(shù)]坡線段數(shù)1序號(hào)水平投影(m)豎向投影(m)傾角(°)126.24542.00058.0[巖層參數(shù)]層數(shù)1序號(hào)控制點(diǎn)Y坐標(biāo)容重錨桿和巖石粘結(jié)強(qiáng)度(m)(kN/m3)frb(kPa)142.00028.0600.0----------------------------------------------------------------------[計(jì)算結(jié)果]----------------------------------------------------------------------巖體重量：6804.6(kN)水平外荷載：0.0(kN)豎向外荷載：0.0(kN)水平地震作用：170.1(kN)側(cè)面裂隙水壓力：0.0(kN)底面裂隙水壓力：0.0(kN)結(jié)構(gòu)面上正壓力：4426.7(kN)總下滑力：5170.6(kN)總抗滑力：5081.4(kN)安全系數(shù)：0.983----------------------------------------------------------------------計(jì)算項(xiàng)目:簡(jiǎn)單平面滑動(dòng)穩(wěn)定分析DE段----------------------------------------------------------------------[計(jì)算簡(jiǎn)圖]----------------------------------------------------------------------[計(jì)算條件]----------------------------------------------------------------------[基本參數(shù)]計(jì)算方法：極限平衡法計(jì)算目標(biāo)：計(jì)算安全系數(shù)地震加速度系數(shù)：0.100地震作用綜合系數(shù)：0.250抗震重要性系數(shù)：1.000邊坡高度：30.000(m)結(jié)構(gòu)面傾角：48.0(°)結(jié)構(gòu)面粘聚力：50.0(kPa)結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角：27.0(°)[坡線參數(shù)]坡線段數(shù)1序號(hào)水平投影(m)豎向投影(m)傾角(°)117.32130.00060.0[巖層參數(shù)]層數(shù)1序號(hào)控制點(diǎn)Y坐標(biāo)容重錨桿和巖石粘結(jié)強(qiáng)度(m)(kN/m3)frb(kPa)130.00028.0600.0---------------------------------------------------------------------[計(jì)算結(jié)果]----------