边坡稳定性分析及整治措施（2911工程）

南平市2911工程边坡稳定性分析及整治措施中铁十五局集团四公司贺进来 提 要 介绍了工程地质情况，并进行论证；对边坡坍塌、裂缝作稳定性分析，提出了整治的方法及措施。 关键词 山体坍塌、裂缝；整治方法、措施 1 工程概况 由中铁十五局集团第四工程有限公司承建的南平市“2911”工程，地处福建省南平市三元路东侧山体内，在原指挥工程的基础上向东南方向进行改造扩建。2005年6月份对原防空洞进行扩建，在一号洞口施工时采用爆破开挖作业，恰逢施工期间连降暴雨，三元路东侧山体、边坡不同程度出现了坍塌和裂缝，边坡坡顶为南平市第一医院原卫校女生宿舍楼，在女生宿舍楼北侧地面出现长1530m不等的多条裂缝，缝宽1015cm，地面下沉30 cm，附属房变形，宿舍楼北侧挡墙外移2530 cm，变形开裂；并在防空洞一号洞口上方半山腰处出现宽约5m，深度为34 m的塌陷坑及一小型的塌坍，致使三元公园通过山顶西侧休闲小道中断无法通行。灾害发生后。南平市第一医院领导、业主十分重视，把原有的附属房屋进行拆除，并加强对女生宿舍楼进行观测，要求施工单位对边坡稳定性分析，提出治理措施。2边坡稳定性分析 现边坡是由粉质粘土、泥质粉砂岩残积粉质粘土、全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩为主组成的边坡，除场地北侧防空洞一号洞口开挖形成高约10m的边坡外，其它地段基本为原始边坡，已开挖形成的已有支护；从场地和钻控揭露的情况看，滑坡迹象不明显，滑动台阶、滑动鼓丘和滑坡舌都不明显，仅在坡顶出现明显地面下沉及防空洞一号洞口上方半山腰出现塌陷坑和一小型的坍塌等迹象；边坡上部坡体树木未见明显倾斜和移位，钻孔揭示岩石未发现有被拉裂的迹象，而边坡下部坡体树木出现稍微的倾斜。总之现边坡上部坡体未见明显的移动迹象，目前处于稳定状态；边坡下部坡体见有明显塌陷、下滑等迹象，目前处于较不稳定状态。3边坡失稳产生原因分析根据野外勘察和实地调查结果分析，本边坡产生失稳有以下因素：1.1人为因素：因爆破和机械振动的影响，振松土体结构使土体易于渗水，同时也减少土体内抗剪强度，尤其是防空洞一号洞口上方开挖后形成高约10m倾角7080的土质边坡，虽进行支护，但支护部位以上边坡坡率超过允许值，破坏土体的支撑部分，在爆破和机械振动下，失去平衡而下滑。1.2水的作用：水是促使滑坡产生和地面下沉的一个主要因素，松散稍密状态的填土具有雨水下渗良好条件，在浸水后，土体性质变软，重度增大，在自重压力和振动作用下，加剧了土体压缩变形；另外，由于地下水的作用，使坡体内土体重度增大，降低了土体的粘聚力和稳定性。1.3地质作用：坡上填土以粘性土为主，土质不均，结构松散，易形成地下水渗透通道，在振动和地下水的作用下，易产生下沉。4边坡稳定性计算参数的选用根据室内试验，野外地质调查及当地经验综合考虑，边坡稳定性计算参数的选用见表1边坡稳定性的计算参数一览表表1岩土层序号及名称天然容重kN/m3饱和容重kN/m3不考虑大气降水作用下考虑大气降水作用下粘聚力(kPa)内摩擦角（）粘聚力(kPa)内摩擦角（）杂填土17.018.0/粘质性土19.620.328222318泥质粉砂岩残积粉质粘性土19.020.525232120全风化泥质粉砂岩19.520.532252822强风化泥质粉砂岩20.521.570354535注：表中计算参数建议值由土的物理力学性质结合地区经验综合确定。5、边坡稳定性估算 根据勘测成果、边坡地质条件及其它因素，推测边坡可能产生的破坏形式为残积粉质粘土沿全风化泥质粉砂岩及强风化泥质粉砂岩岩面产生牵引式滑移型滑坡。依据建筑边坡工程技术规范 （GB503302002）第5.2条，以66 剖面及77剖面为模型，采用圆弧滑动计算法，考虑坡顶5层宿舍楼荷载及爆破震动力作用，对边坡稳定性进行计算分析，计算公式依据国标建筑边坡工程技术规范（GB503302002）第5.2.314，计算结果见表2。表2计算剖面最小安全系数Kmin不考虑大气降水作用下考虑大气降水作用下圆弧滑动法圆弧滑动法不考虑震动力作用考虑震动力作用不考虑震动力作用考虑震动力作用66 1.1671.0591.0010.910771.2881.1911.1040.999根据国标建筑边坡工程技术规范（GB503302002）第5.3.1中的规定，本边坡为一级边坡，边坡稳定系数K按圆弧滑动法不小于1.30。经过对该场区边坡定性及定量分析，得到该边坡计算安全系数，结合规范规定，该边坡最小安全系数按圆弧滑动法计算均小于1.30故应对边坡作相对的防护措施。6、岩土层设计计算参数的选用 该边坡是由坡残积粉质粘土、全风化泥质粉沙岩、强风化泥质粉沙岩为主组成的边坡，所取全风化泥质粉沙岩、强风化泥质粉沙岩中的原状土样均含有风化碎块，无法进行试验，依据粉质粘土土工试验成果、风化岩性特征及相临建筑场地施工经验，各岩土层主要设计计算指标推荐如下表3岩土层设计计算参数建议值表3 ：指标岩土层天然重度承载力特征值直接快剪饱和快剪压缩模量岩土与锚固体粘结强度特征值基底摩擦系数坡率允许值（高宽比）粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角坡高H5m坡高5H10mYfakccEs1-2frbkN/m3KpaKpa（）Kpa（）MpaKpa杂填土17.080粉质粘土19.6210282223186.0300.251：1.001：1.251：1.251：1.5残积粉质粘土19.0220252321205.7350.301：1.001：1.251：1.251：1.5全风化泥质粉沙岩19.5300322528228.0450.351：0.751：1.001：1.001：1.25强风化泥质粉沙岩20.54507035453515.01200.451：0.51：0.751：0.751：1.00注：设计计算参数建议值由土的物理力学性质结合地区经验综合确定。7边坡整治措施及监测7.1边坡整治措施该建筑边坡为永久性边坡，坡顶、坡下均有建（构）筑物，且三元公园公共活动场所，本边坡安全等级为一级。现边坡上部坡体未见明显的移动，目前处于稳定状态；边坡下部坡体见有明显塌陷、下滑等迹象，目前处于较不稳定状态。若边坡下部坡体未及时进行支护，有进一步下滑的可能，从而会牵引边坡上部坡体，造成整个边坡产生牵引式滑移型滑坡。根据场地岩土特征及水文地质条件，建议采取以下整治方案：7.1.1对边坡中部至防空洞一号口上方采用板肋式锚杆挡墙支护，坡面设排水孔，防止地表水下渗后，对边坡支挡结构产生动水压力；由于强风化岩体呈散体结构，锚杆施工可能产生孔内掉块等，增加施工难度，应进行试施工。7.1.2对坡顶裂缝进行封填并对填土进行处理，可采用振密或换填，增加填土的力学强度减少压缩变形。同时禁止在坡顶附近堆放超重荷载。7.1.3减轻水危害，排除地表水；特别是原女生宿舍楼北侧外排水沟应进行防渗性能处理，在边坡上和破底部设排水沟，减少地表水冲刷下渗。7.1.4防空洞扩建施工不宜采用爆破法施工。7.2边坡监测由于该边坡较高，安全等级为一级，宜作好长期监测，对边坡失稳作出预警，及时处理，主要监测措施有：7.2.1对坡顶及其上面的建筑物设置水平及垂直位移长期观测测点，观测建筑物及边坡动态变化。观测其位移量、移动速度和方向，监测时间为竣工后不应少于2年。7.2.2查巡看坡顶附近有无堆放超重荷载、有无渗漏水，有无裂缝，防渗沟是否畅通等不利因素。7.2.3应注意天气预报，在台风暴雨来临前确保排水设施正常工作。7.2.4监测方案可根据设计要求、边坡稳定性、周边环境和施工进程等因素确定，当出现险情时，应加强监测。8、结论与建议8.1该场地属剥蚀残丘地貌单元，边坡以土质边坡为主，边坡工程安全等级为一级。场地抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度为0.05g, 设计地震分组为第一组。场地土为中硬场地土，建筑场地类别为类，特征周期0.35s；属抗震不利地段。8.2该场地土对刚筋混凝土结构中的钢筋、混凝土结构不具腐蚀性，对钢结构不具腐蚀性。8.3现边坡上部坡体未见明显的移动，目前处于稳定状态；边坡下部坡体见有明显塌陷、下滑等迹象，目前处于较不稳定状态。经过计算分析，边坡最小安全系数按圆弧滑动法计算均小于1.30，故应对边坡作相应的防护措施。8.4边坡应及时实施支护结构或采取封闭措施，避免长期暴露，降低边坡稳定；雨季施工应做好地表水的排导