某边坡滑坡稳定性分析及治理

　　摘要：本文通过对某边坡滑坡原因的分析，提出边坡治理建议。锚索以其简便的工艺、快速的施工，在滑坡治理中得以运用。
　　关键词：滑坡，稳定性分析，治理
　　
　　1前言
　　由于城市发展需要，对某公路的路边边坡进行了开挖，形成了约30m高的路堑边坡。设计开挖坡率为1:1.0，台式放坡，每台阶高约10m，该边坡于2005年7月开挖施工后，自然边坡的稳定性被破坏，边坡中部的部分土体失衡形成滑坡，并在施工过程中滑坡规模逐渐扩大，对沿线的车辆存在一定的安全隐患。
　　2边坡工程概况
　　2.1地质条件
　　根据地质调绘和钻孔揭露，主要存在4个岩土工程单元层，岩土层的分布、结构及工程性状分述如下：
　　①素填土：灰黑色，松散，梢湿；由粉质粘土、碎石组成。厚度一般1.20～2.70m，最厚5.50～10.60m，为坡顶建筑弃渣填土，填土年限＞10年。
　　②-1次生红粘土：灰黄色，硬塑～坚硬为主，局部可塑。成分以粉粘粒为主，含少量砾石。该土层孔隙度大，该土体为液限≥45%的高塑性、高孔隙比的特殊性岩土，具有干燥时易干裂，遇水易软化的特征。厚度2.60～31.96m。
　　②-2含碎石粉质粘土：灰黄色，硬塑～坚硬；成分以粘粉粒为主（次生红粘土），碎石占30～40%，粒径20～60mm，成分为强～弱风化泥岩、泥质粉砂岩。该土层孔隙度较大，有利于地表水下渗，同时遇水易软化。场地绝大部分孔有分布，厚度2.30～29.50m。
　　③红粘土：棕红～褐黄色，可～硬塑。成分为粉粘粒，为灰岩或碳酸岩系风化残积土；该土体为液限≥50%的高塑性特殊性岩土，具有干燥收缩干裂、饱和膨胀的特性。厚度7.90～16.08m。
　　④微风化石灰岩、硅质灰岩：灰色，致密结构，块状构造。裂隙不发育，岩体较完整，岩芯呈10～40cm的柱状，属较硬岩-坚硬岩。岩体基本质量等级为Ⅱ～Ⅲ级。埋藏深，厚度1.05～6.29m，未穿。
　　2.2地下水特征
　　地下水为第四系坡洪积孔隙水，赋存于各土层含角砾及碎石孔隙中，渗透性较强。地下水主要接受大气补给。沿裂缝顺坡排泄。
　　3.边坡现状及滑塌原因分析
　　3.1边坡现状
　　坡顶建筑为某工厂的厂房和实验搂，1K+938～1K+990为三层砖混结构的办公搂，墙体距坡面顶线约10m；2K+000～2K+060为单层框架结构的厂房，装有1500kN的起吊架，墙体距坡面顶线仅1.5m。
　　据现场反映，该边坡开挖后，在2K+040～2K+060之间初期有少量泉水渗出（旱季也渗水），以后上部土体滑动为滑坡，其滑动方向均由南往北（即高处往低处滑动），滑距2～5m，滑坡体积约3000m3，为土质滑坡，滑坡体为次生红粘土、含碎石次生红粘土等，目前规模为小型，如图1所示。
　　
　　图12K+040～2K+060处滑坡
　　3.2滑塌成因分析
　　分析边坡的地层、岩土性质、地质构造、环境背景条件等因素，滑塌产生的原因主要有以下几点：
　　（1）地形的改变是造成该滑坡的主要原因。
　　（2）边坡土层（含碎石亚粘土、残积亚粘土）失水收缩、吸水膨胀、遇水易软化等的工程特性，是土质边坡滑坡的内因。
　　（3）暴雨作用或天然雨水渗透，是滑坡产生的直接触发因素。
　　4治理方案
　　首先运用同济曙光软件，找出最危险滑动面的位置，如图2所示；再综合考虑该场地（边坡）的工程地质及水文地质条件、周边建筑、环境控制条件，根据边坡滑塌产生的特点、范围、规模及地形条件，采用分级放坡刷方加固+抗滑桩+坡腰锚索加固的组合方案（如图3）。由于边坡岩土介质的复杂性、可变性和不确定性，地质勘察参数难以准确确定，加之设计理论和设计方法带有经验性和类比性，该工程应采用动态设计法。
　　
　　图2最危险滑动面
　　
　　图3边坡支护剖面图
　　5稳定性验算
　　工程依据《公路路基设计规范》，边坡稳定性计算应分成以下三种工况：
　　1）正常工况：边坡处于天然状态下的工况；
　　2）非正常工况Ⅰ：边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况；
　　3）非正常工况Ⅱ：边坡处于地震等荷载作用状态下的工况
　　边坡稳定性验算时，其稳定安全系数应满足表1中所规定的稳定安全系数的要求。
　　表1路堑边坡稳定安全系数
　　公路
　　等级 路堑边坡稳定安全系数
　　一
　　级
　　公
　　路 正常工况 1.20～1.30
　　 非正常工况Ⅰ 1.10～1.20
　　 非正常工况Ⅱ 1.05～1.10
　　利用简化毕肖普法公式，分三种工况进行分析，其土层参数如表2所示，结果具体如表3所示。
　　表2各土层物理参数
　　土层名称 容重(kN/m3) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(°)
　　杂填土 18.5 20.0 20.0
　　次生红粘土 20.00 9.40 25.00
　　红粘土 21.00 13.80 25.00
　　基岩 25.00 500.00 45.00
　　
　　表3各工况安全系数
　　工况
　　安全系数 天然 饱和 地震
　　滑动面1 1.32 1.19 1.17
　　滑动面2 1.34 1.22 1.20
　　滑动面3 1.48 1.25 1.18
　　滑动面4 1.67 1.50 1.52
　　滑动面5 1.71 1.53 1.45
　　6结论
　　(1)对于高边坡桩锚结合的支护结构，锚索的设计采用上面介绍的方法比较实用、简便。
　　(2)高边坡设计应该是动态的。由于种种条件限制，开挖前对边坡的地质情况难以了解清楚，设计也难以完全符合实际。因此要把地质工作延伸到工过程中，随着开挖暴露，进一步了解地质条件的变化，,进行设计的调整或变更，即所谓“动态设计，信息化施工”。
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