高廣艷 王明秋 劉樹林
摘 要:通過野外踏勘、測繪、綜合工程地質(zhì)鉆探、巖土體物理力學(xué)試驗及室內(nèi)分析計算,初步認(rèn)識了重慶名流公館的一個邊坡的地質(zhì)環(huán)境及形成機(jī)理,對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析評價。在此基礎(chǔ)上,分析山區(qū)及其舊城改造中經(jīng)常遇到的邊坡及支擋地質(zhì)問題,從邊坡物質(zhì)成分、誘發(fā)成因機(jī)理等方面提出切實可行的治理措施,對于進(jìn)行城市已有邊坡加固措施的工程設(shè)計、減少工程造價具有一定意義。
關(guān)鍵詞:邊坡;穩(wěn)定性分析;傳遞系數(shù)法;成因分析;治理措施
前言
重慶·名流公館高級住宅小區(qū)位于重慶市渝中區(qū)中山四路西北側(cè)下曾家?guī)r,該小區(qū)8號樓東側(cè)為AB段條石擋墻邊坡及CDE段混凝土擋墻邊坡,均未出現(xiàn)變形。其西北側(cè)由于重慶·名流公館高級住宅小區(qū)的建設(shè),8號樓東側(cè)環(huán)境邊坡開挖已經(jīng)形成2級平臺,正在錨噴施工過程中。該環(huán)境邊坡至本次勘察的CDE段邊坡坡腳的距離約4.1-10.7米。其西南側(cè)有四級混凝土擋墻,已施工錨噴,現(xiàn)狀穩(wěn)定。文章通過分析邊坡地質(zhì)特征及其穩(wěn)定性判據(jù),討論重慶·名流公館8號樓東側(cè)邊坡穩(wěn)定性,分析影響坡頂建筑物及邊坡的整體穩(wěn)定性的控制因素及其防治措施,該文對山城工程建設(shè)中遇到的建筑邊坡處治問題具有一定參考意義。
1 邊坡發(fā)育地質(zhì)環(huán)境
1.1 地形地貌
該場地屬構(gòu)造剝蝕丘陵斜坡地貌,原始地形為斜坡地形,總體地勢為南高,北低,總體坡向323°。
1.2 巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)
場地地層結(jié)構(gòu)為:上覆第四系人工雜填土,下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂質(zhì)泥巖、砂巖,基巖部分出露。
1.3 地質(zhì)構(gòu)造
場地構(gòu)造單元位于“龍王洞背斜”南傾伏端靠東翼,巖層呈單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀較為平緩,巖層產(chǎn)狀170°-190°∠8°-12°。
1.4 水文地質(zhì)概況
工程區(qū)地下水分為松散雜填土土層孔隙水、基巖裂隙水。
1.5 人類工程活動
后期人工改造形成四級平臺,其中第一級、第二級平臺位于勘察區(qū)西北側(cè),第一級平臺地面高程為207.72-208.65。地形坡角約1-3°,第二級平臺地面高程209.16,長約30米,寬約5-20米,地形坡腳1-3°。第一、二級平臺間為人工邊坡,正在進(jìn)行錨噴支護(hù)施工,邊坡長20米,高2.5-4.0米,邊坡坡向297°。第三級平臺臺面為緩坡,地面高程為223.68-226.47米,長約50米,寬約15米,地形坡腳3-5°。第二、三級平臺間為CDE段邊坡,其中CD段邊坡長8米,高15.31米,中下部已用漿砌條石土護(hù)坡,上部為混凝土擋墻。DE段長5.4米,高13.28米,中下部用素噴混凝土護(hù)坡,上部為混凝土擋墻。第四級平臺臺面為平壩,地面高程為233.69米,長40米,寬15-20米。第三、四級平臺間為AB段條石擋墻邊坡,高為8.13米,走向為347°,已用漿砌條石擋墻砌筑。
2 邊坡巖土體工程地質(zhì)特征
2.1 土體
勘察區(qū)多被第四系人工填土覆蓋,密實性較差,均勻性差,據(jù)鉆孔揭露最厚可達(dá)7.1米,主要分布在斜坡表面。
2.2 巖體
高邊坡區(qū)分布的基巖主要為泥巖及砂巖。據(jù)地面調(diào)查及鉆孔揭露(如圖1,2所示),強風(fēng)化帶砂巖及泥巖,巖體網(wǎng)狀裂隙發(fā)育,巖石呈碎塊狀結(jié)構(gòu)。據(jù)鉆孔揭露,泥巖中風(fēng)化層巖體呈中-厚層狀構(gòu)造,裂隙不發(fā)育,巖體總體較完整,但在與砂巖交界的位置巖體局部破碎,巖體不完整,巖石呈短柱狀結(jié)構(gòu);砂巖中風(fēng)化層據(jù)鉆孔揭露,巖體呈中厚層狀構(gòu)造,巖體裂隙不發(fā)育,巖體較較完整,邊坡巖體類型Ⅲ類。
2.3 結(jié)構(gòu)面
泥巖層面裂隙不發(fā)育,巖體較完整,結(jié)構(gòu)面結(jié)合一般;砂巖層面裂隙發(fā)育,局部段巖體破碎,結(jié)構(gòu)面結(jié)合差;泥巖與砂巖之間巖體局部破碎,巖體呈碎塊狀,結(jié)構(gòu)面結(jié)合一般。
據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,場地內(nèi)巖體中發(fā)育兩組共軛X型剪裂隙,裂隙J1產(chǎn)狀: 240°~250°∠75°~85°(取優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面為245°∠75°),裂隙間距2-5m,裂隙面較平直,無充填物,延伸5~10m,為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合一般。J2裂隙產(chǎn)狀:330°-0°∠55°~75°(取優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面為353°∠55°),間距2-4m,裂隙面較平直,局部鐵錳質(zhì)浸染,多無充填物,為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合一般。
3 邊坡穩(wěn)定性分析
3.1 穩(wěn)定系數(shù)計算
3.1.1 計算參數(shù)選取
本次計算采用的物理力學(xué)參數(shù)見表1,表2。
表2 結(jié)構(gòu)面抗剪強度建議
3.1.2 計算區(qū)段選取
根據(jù)勘查區(qū)北西側(cè)邊坡特征,綜合考慮計算參數(shù)、施工、降雨、邊坡變形等因素對邊坡的作用,將邊坡穩(wěn)定性計算劃分為三個區(qū)段:
區(qū)段Ⅰ:AB條石擋墻長約14.84米,高0-6.5米,走向110°,主要用于支擋后部填土。
區(qū)段Ⅱ:CDE混凝土擋墻;CD段下部基巖該邊坡為逆向坡,主控結(jié)構(gòu)面為裂隙2,CD段邊坡上部填土厚度5.2-7.10m,密實性好,均勻性差,填筑年限大于25年;DE段邊坡長7.8米,高13.0米,中下部已用素噴混凝土護(hù)坡,DE段邊坡上部填土厚度5.2-7.10m,密實度差,均勻性差,填筑年限大于25年
區(qū)段Ⅲ:抗滑移和抗傾覆穩(wěn)定性驗算。
3.2 計算方法及結(jié)果分析
根據(jù)勘探資料,按照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)推薦的公式(傳遞系數(shù)法)對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行計算[3-6]。
選取邊坡的五條剖面Ⅰ-Ⅰ'剖面~Ⅴ-Ⅴ'剖面進(jìn)行校核計算邊坡的穩(wěn)定性系數(shù),計算結(jié)果見表3。
由表3可知,場地內(nèi)現(xiàn)有DE段擋墻現(xiàn)狀穩(wěn)定,但不滿足抗滑移要求和抗傾覆要求,建議設(shè)計對該段擋墻的抗滑移、抗傾覆進(jìn)行校核。
4 防治措施建議
綜合地質(zhì)條件,提出以下處治措施建議:
方案一,坡腳支擋。
在CD、DE段擋墻內(nèi)側(cè)修建樁板擋墻或衡重式擋墻支擋。但擋墻設(shè)置位置需考慮不能在坡腳名流公館小區(qū)錨桿擋墻支擋的切坡滑塌區(qū)加載。
方案二,擋墻加固。
對CD、DE段擋墻采用錨桿加固,以中風(fēng)化基巖為錨固段,但錨桿錨固段應(yīng)考慮對規(guī)劃的輕軌的影響。
方案三,消方減載。
對擋墻支擋的填土進(jìn)行放坡。但坡頂存在污水管道及上一級擋墻,對環(huán)境破壞較大,須對污水管道改道,對上一級擋墻進(jìn)行加固。上述方案均應(yīng)加強地表水及地下水的截排,建議對上部人工雜填土進(jìn)行混凝土素噴或者采用粉質(zhì)粘土換填的方式防止地表水下滲。在條石擋墻及混凝土擋墻外部增加泄水措施。對污水管道進(jìn)行檢修。防止污水下滲。建議設(shè)計作方案優(yōu)化及綜合治理的同時,應(yīng)加強已有擋墻的變形觀測,確保坡腳建筑、坡頂擋墻的安全。
5 結(jié)束語
通過對基礎(chǔ)資料的綜合整理分析,結(jié)合應(yīng)急工程治理設(shè)計方案,得出以下結(jié)論:(1)滑坡在天然工況下整體穩(wěn)定性好,但局部(主要是前緣)已失穩(wěn)破壞,該滑坡的穩(wěn)定性受降雨影響較大,降雨工況下滑坡的穩(wěn)定性急劇降低。(2)若不采取合理的防治措施進(jìn)行加固,滑坡可能再次整體失穩(wěn)向下滑移,尤其在暴雨及工程開挖等因素影響下失穩(wěn)的可能性較大。(3)建議采用截排水工程、支擋工程及坡面防護(hù)工程等綜合防治措施對滑坡進(jìn)行加固。
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作者簡介:高廣艷(1973-),男,高級工程師,籍貫:遼寧丹東,畢業(yè)于重慶交通大學(xué),土木工程專業(yè),本科學(xué)歷,現(xiàn)主要從事巖土工程方面的工作。