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文档简介
一、前言(一)工程概况
业主边坡工程位于xxxx业主内。拟建
层,拟采用独立柱基,单位荷重约90kN/m2,位于1#号边坡坡顶,2#号边坡A段坡脚,其北侧边坡已采用毛石钢筋混凝土锚索挡墙支护。本次业主委托勘察的边坡为1#号边坡和2#号边坡,1#号边坡位于拟建xx东北侧,全长约55米,坡高约24~30米,山体总体坡度30~35o,其坡脚为建新镇淮安村民房;2#号边坡位于拟建xx东南侧,呈环形,开挖段全长约270米,坡高约4.1~27.5米。
受业主委托,我院负责完成该边坡工程的岩土工程详细勘察工作。(二)勘察目的及技术要求本次勘察的主要目的是为业主边坡稳定性作出评价,并提出经济合理、技术可行、安全可靠、施工方便的支护方案,提供设计计算指标。具体技术要求如下:⑴查明边坡范围内地层结构及空间分布情况,岩土层物理力学性质;⑵查明场地范围内气象、水文地质条件,判定地下水与土对建筑材料的腐蚀性及对工程建设的影响;⑶查明场地内边坡类型和可能的破坏形式,并提出治理措施建议;⑷对边坡稳定性进行评价;⑸为边坡治理提供相关设计计算参数。(三)勘察依据⑴勘察合同书及1:500地形图⑵国标《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)⑶国标《建筑抗震设计规范》(GB50011-2002)⑷国标《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)⑸国标《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)⑹国标《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99)⑺国标《工程岩体分级标准》(GB50218-94)⑻国标《土工试验方法标准》(GB/T50123-99)⑼国标《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)⑽省《建筑地基基础勘察设计规范》等(四)完成工作量
本次勘察外业工作从2004年10月12日进场施工,至2004年11月21日外业施工结束,共投入钻机一台,综合采用工程地质测绘、钻探、井探、取样、原位测试、室内试验等手段,共施工钻孔24个、探井10个,具体完成工作量见表一。实际完成工作量一览表表一工作项目单位数量工作目的1:500工程地质质测绘km20.02了解测区内水文文工程地质质条件坡面素描m25000了解岩土层分布布特征井探m23.6钻探m280.3标准贯入试验次37了解岩土层力学学强度取样原状土样件19为室内试验提供供样品扰动土样件3岩样组12室内试验直剪、饱和剪、反反复剪组12了解岩土层抗剪剪强度、物物理力学性性质常规试验组12渗透试验组7岩石物理力学试试验组12土的腐蚀性分析析件3判定土对建筑材材料的腐蚀蚀性测量点34确定勘探点位置置及高程(五)工作质量评述
1、勘探点的布设及测量本次勘察勘探点由我院布设,勘探线垂直于边坡走向布置。1#边坡共布设3条勘探线12个钻孔;2#边坡共布设12条勘探线,其中钻孔12个,井探点10个。勘探点的测量根据建设单位提供的1:500地形图,采用建设单位提供的拟建学生宿舍楼角点A1和A2点(A1:X=xx,Y=xx;A2:X=x,Y=xxx)为引测点(均有标志桩),采用全站仪结合地物进行勘探点施放;高程以拟建物角点A2点(其xx高程H=xx米)为引测点,利用全站仪引测场地各钻孔孔口标高。
2、钻探施工钻探严格控制回次进尺,采用冲击钻进、泥浆(套管)护壁、干钻、单动双管金刚石钻进等钻探及取芯工艺,确保岩芯采取率。并按采取的岩土芯结合钻进情况进行地层鉴定、分层与描述。钻进深度和岩土层分层深度的量测误差低于±5cm,同时严格控制非连续取芯钻进的回次进尺,以保证分层精度符合要求。钻孔口径一般不小于75mm,并满足取样的要求。钻探操作的具体方法按现行标准《建筑工程钻探技术标准》(JGJ87-92)进行。钻孔施工及探井完成后,均采用原土或干的粘土球分层回填击实,并对场地进行了清污。3、取样与原位测试工作原状土样采用标准厚壁敞口式取土器以重锤少击法采取;岩样从岩芯管内或边坡上直接采取。取样的具体操作方法严格按现行标准《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)执行。标准贯入试验采用导向杆变径自动脱钩的自动落锤法进行锤击,锤重为63.5kg,落距为76cm,锤击过程尽可能减少导向杆与锤间的摩阻力,避免锤击时的偏心和侧向晃动,保持贯入器或触探头、探杆、导向杆联接后的垂直度。标准贯入试验时,贯入器打入土中15cm后,开始记录每打入10cm锤击数,累计打入30cm的锤击数为标准贯入试验锤击数N,当锤击数已达50击,而贯入深度未达30cm时,可记录50击的实际贯入深度,并换算为相当于30cm的标准贯入锤击数。二、场地工程地质条件(一)场地地形地貌
根据场区地质调查,场区内为丘陵斜坡地貌单元,山体植被发育。拟建xx北侧有一条东西向的沟谷发育,东出口汇入xx,西出口汇入xx,因修建体育场而被堆填,其东段采用毛石钢筋混凝土锚索挡墙支护。拟建xx楼位于1#边坡之上,2#号边坡之坡脚,场地内现有地坪标高44.28~50.40米。1#边坡上段为自然边坡,下段为人工边坡,坡脚标高17.20~22.00米,山体总体坡度30~35o;2#号边坡为因场地建设人工开挖而形成一环形高陡边坡,该边坡后缘山体标高49.80~74.00米,山上分布有5个蓄水池,直径7~13.1米不等,容积100~600m3,另有较多输水管道分布,2#号边坡按走向分为12段,各段走向、倾角、坡长、坡高如表二所示。2#号边坡各段走向、倾角、坡长、坡高一览表表二分段编号走向倾角边坡长(m)坡高(m)A段276o55o634.1~24..5B段245o60o512.6~188.2C段232o斜高5m以下445o,5m以上65o2712.6~144.9D段210o斜高5.20mm以下50o,5.200m以上75o711.6~133.3E段185o前20m斜高高3m以下47o,其余70o4410.0~133.9F段150o67o1315.6~166.1G段124o70o1016.1~177.5H段90o63o19.316.3~177.5I段79o61o1515.7~166.3J段65o62o1515.7~211.2K段50o67o,东段111m以上82o22.420.3~277.5L段93o62o29.34.5~20..3(二)场地岩土层结构及特征
经本次钻探揭露及工程地质测绘,勘察范围内场区岩土层从上往下分述如下:①素填土(Q4ml):灰黄色,稍湿,松散,主要由坡残积土组成,含植物根系,2#边坡A段坡脚含强~中风化花岗岩碎块30~40%。该层主要分布于1#边坡和2#边坡坡脚,2#边坡坡脚该层为近期因修花圃由粘性土堆填而成。②残积砾质粘性土(Qel):褐黄色,湿,可塑-硬塑,为花岗岩风化残留物,微具原岩残余结构。主要矿物成分为石英及长石风化的粘性土,含20~30%石英颗粒,主要分布于1#边坡,上部含植物根系。②-1辉绿岩残积粘性土(Qel):褐黄、灰绿色,湿,可塑-硬塑,为辉绿岩风化残留物。含少量石英、云母颗粒,光泽反应稍有光滑,干强度中等,韧性中等,无摇震反应,主要分布于1#边坡。③全风化花岗岩(r53):浅黄色,为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。主要矿物成分为长石、石英,长石已全部风化,岩芯呈砂土状,粗粒结构,散体状构造,手搓即散,遇水易软化。主要分布于山体斜坡中。③-1全风化辉绿岩(λ):褐黄、灰绿色,为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级,细粒结构,散体状构造,手搓即散,遇水易软化。主要矿物成分为辉石、角闪石,基本已风化为粘土矿物,岩芯呈土状,以岩脉形式存在。④强风化花岗岩(r53):浅黄、灰白色,为软岩,岩体极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级,中粗粒结构,碎裂散体状构造,主要矿物成分为石英及长石,长石大部分已风化,岩芯呈土状、碎块状。裂隙发育,该层大部分场地有分布。
④-1强风化辉绿岩(λ):褐黄、灰绿色,为软岩,岩体极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级,细粒结构,碎裂散体状构造,主要矿物成分为辉石、角闪石,大部分已风化,岩芯呈土状、碎块状。以岩脉形式存在。⑤中风化花岗岩(r52):灰黄、灰白色,为较硬岩,岩体破碎-较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ级,中粗粒结构,块状构造,裂隙发育,边坡露头测量节理每米2~14条。主要矿物成分为长石及石英,岩芯呈块状、柱状,RQD=30~70%。该层在场地均有分布。
⑤-1中风化辉绿岩(λ):褐黄、灰绿色,为较硬岩,岩体破碎-较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ级,辉绿结构,块状构造,裂隙发育,裂隙面见铁质浸染,主要矿物成分为辉石、角闪石,岩芯呈块状、短柱状,以岩脉形式存在。各岩土层的具体空间分布特征请参阅本报告剖面图、坡面素描图及照片。(三)岩土层物理力学性质根据钻探、土工试验、岩石力学试验结果,按国标《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),各岩土层物理力学试验结果统计如表三、四、五、六。
岩石抗压、抗剪强度统计表
表四岩土层代号及名称统计项目天然重度极限抗压强度软化系数抗剪断强度参数数r干饱和tgΦcKN/m3MPaMPaMPa⑤中风化花岗岩范围值25.46-226.25551.58-887.841.38-770.9770.80-0..881.00-1..381.0-5.55n999999μ25.81268.06357.0560.841.2613.556δ0.0130.1770.1720.0330.090.388χ25.660.550.90.80.92.69⑤-1中风化辉绿岩范围值26.02-226.24436.96-770.47730.05-558.2990.81-0..830.95-1..370.9-4.55n333333μ26.1354.7944.740.821.112.3场地土颗粒级配统计表单位:
%
表五土层名称及代号统计项目砾(卵)石级(mm)砂粒级(mm)粉粒-粘粒(mm)>200200-2020-22-0.50.5-0.250.25-0.075<0.0750.075-00.0055<0.005②残积砾质粘性土土统计个数
99999
最大值
38.522.11410.152
最小值
7.513.55.23.825.7
平均值
29.816.48.27.338.4
②-1辉绿岩残积积粘性土统计个数
33333
最大值
11.52512.522.969.9
最小值
0.10.96.56.844.2
平均值
3.99.6338.717.43360.3
各岩土层标准贯入试验击数修正值N统计表表六岩土层名称及代代号统计个数范围值平均值变异系数标准值②残积砾质粘性土土108.89-200.3613.90.30211.43②-1辉绿岩残积积粘性土46.90-233.0014.50.54
③全风化花岗岩729.82-338.03333.420.1230.45③-1全风化辉绿绿岩129.3529.3
④强风化花岗岩843.33-775.66660.50.20652.06④-1强风化辉绿绿岩750.75-773.08861.00.11655.80(四)各岩土层物理力学参数的选取根据钻探、原位测试及岩土室内试验物理力学参数的统计分析,结合地区建筑经验,综合分析提出如下设计计算指标如表七,供设计计算使用。各岩土层物理力学参数表表七岩土层代号及及名称天然容重KN/m3饱和容重KN/m3快剪单轴抗压强度饱和抗剪强度粘聚力Kpa内摩擦角°干Mpa饱和Mpa粘聚力Kpa内摩擦角°②残积砾质粘性土土17.618.0*4323
②-1辉绿岩残积积粘性土17.518.0*3816
③全风化花岗岩19.7*20.2*22*32*
15*20*③-1全风化辉绿绿岩19.6*20.2*23*30*
16*18*④强风化花岗岩21.8*22.3*200*40*
21*23*④-1强风化辉绿绿岩21.9*22.3*200*30*
20*22*⑤中风化花岗岩25.826.0*26900.9060.550.9
⑤-1中风化辉绿绿岩26.126.3*23000.8548.939.0
注:“*”为经验值,中风化岩对应的内摩擦角为摩擦系数“tgФ”三、场地气象、水文地质条件概况(一)场地气象条件本地区属亚热带海洋性季风气候,温暖潮湿,雨量充沛,多年平均气温19.4℃,一月份平均气温11℃,7月份平均气温28.7℃,历年极端最高气温39.9℃,极端最低气温-2.0℃。平均雾日为22.4天。最高达70天,年日照时数在2000小时以上。每年4-9月为汛期,降水量可占全年的70-77%,闽江下游一带年平均降雨量约1200-1600毫米。常风向为东南风,频率约为15%,强风向为西北风,最大风速约为22m/s,台风的影响发生在5月中旬至11月中旬,台风平均每年2-4次,7月中旬至9月中旬为盛行期,受台风影响平均风速和极大风速均达约12级,风向东北。(二)场地水文地质条件
本场地勘察期间在钻探深度范围内未测到地下水水位,地质调查范围内也未见泉点出露。从钻探资料及坡面调查结果看,岩体裂隙较发育,是地下水径流的主要通道及地表水进入地下的潜在通道,坡面上可看出强风化及中风化花岗岩中有辉绿岩脉穿插,而辉绿岩风化程度比花岗岩强烈,两种岩性接触界面也是地下水径流的通道,在长期雨水冲刷及风化的自然条件下会形成对边坡极其不利的软弱结构面。调查范围内汇水面积约30000m2,地下水的补给来源主要为大气降水,大气降水沿坡面径流及下渗,汇集于低洼处及排水沟中排入乌龙江或闽江,地下水位受大气影响大。地下水埋深较大,可不考虑地下水对建筑材料和地基施工的影响。
(三)场地环境类型根据GB50021-2001附录G,拟建场区位于东南沿海,属湿润区。本场地岩土层均为弱透水层。综合判定本场地环境类别为Ⅲ类B型。(四)地基土对建筑材料的腐蚀性评价场地周边环境未见污染源,也未受其它可能的污染源的污染。根据在ZK1、ZK8钻孔及坡面中取三组土样进行土的腐蚀性分析,指标见附表。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)第十二章有关条款,按腐蚀性评价标准判定,场地内地基土对砼结构不具腐蚀性,对钢筋砼结构中钢筋不具腐蚀性,对钢结构不具腐蚀性。具体判定结果见表八。地基土的腐蚀性评价表
表八腐蚀类型腐蚀介质环境类型腐蚀性标准mgg/kgg土样(ZK1)土样(ZK8)土样(坡面)腐蚀性评价环境类型对砼结构影响SO42-(mg/kkg)Ⅲ类≥2250969172无Mg2+(mmg/kgg)Ⅲ类≥4500848无OH-(mgg/kg))Ⅲ类≥855000.000.000.00无地层渗透性对砼结构影响PHB型≤5.05.706.015.60无对钢筋砼结构中中的钢筋影影响Cl-(mgg/kg))
≥250343328无对钢结构影响PH
≤5.55.706.015.60无
根据判定结果结合当地建筑经验,场地地基土对砼结构不具腐蚀性,对钢筋砼结构中的钢筋不具腐蚀性,根据土层电阻率经验值大于150Ω·m判定场地地基土对钢结构具弱腐蚀性。四、场地地震效应分析(一)区域地震地质背景
该拟建场地为丘陵斜坡地貌单元,从坡面露头及钻探资料分析,边坡大部分为岩质,局部为上土下岩。根据工程地质调查,拟建场区未发现古滑坡、坍塌、地面沉降及有泥石流的迹象,根据区域地质资料,拟建场地位于我国东南沿海,东部紧连西太平洋地震带,隔台湾海峡与我国地震最活跃的台湾省相望,地处长乐~诏安地震构造带北段,历史上曾有过多次活动,近期尚有弱震活动,潜在震源为中等应力积累区,主要地震危险区为xxxx5.5级危险区与xxxx6.75~7级危险区。根据国标《建筑抗震设计规范》(GB50011-2002)规定,xxxx属7度区,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。(二)场地类别的确定
建筑场地的类别划分,以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。由于无实测剪切波速,因此土层等效剪切波速应根据岩土层名称和性状,依据上述规范和当地经验确定。根据本次勘察资料,拟建场地在勘探深度范围内地基土为①素填土、②残积砾质粘性土、②-1辉绿岩残积粘性土、③全风化花岗岩、③-1全风化辉绿岩、④强风化花岗岩、④-1强风化辉绿岩、⑤中风化花岗岩、⑤-1中风化辉绿岩。①层属中软土,②、②-1、③、③-1、④-1层属中硬土,④为坚硬土,⑤为岩石。根据地区经验,上述岩土层的剪切波速经验值分别为①素填土150m/s,②残积砾质粘性土280m/s,②-1辉绿岩残积粘性土260m/s,③全风化花岗岩380m/s,③-1全风化辉绿岩360m/s,④强风化花岗岩>500m/s,④-1强风化辉绿岩480m/s,⑥中风化花岗岩>500m/s,⑤-1中风化辉绿岩>500m/s。地表下各钻孔土层等效剪切波速Vse介于150-480m/s。根据钻探揭露,场地覆盖层厚度介于0~18.90m之间,故按国标(GB50011-2001)第4.1.6条表4.1.6判定结果详见表四,综合判定该场地类别为Ⅱ类。故拟建场地应按Ⅱ类,7度抗震设防。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第5.1.4条规定,特征周期为0.35s。五、边坡稳定性定性分析(一)边坡稳定定性定性分分析1、1#边坡长55m,总总体走向134°,植被茂茂密。
上段为自然边坡坡,坡面多多为残积土土及少量素素填土,层层厚2.2~7.8m,坡面面坡度角为为16~26°,下部为为全风化岩岩与强风化化岩,全风风化岩局部部缺失,残残积土、全全风化岩与与强风化岩岩均有两种种岩性,即即花岗岩与与辉绿岩,辉辉绿岩以岩岩脉形式产产出,土岩岩接触面坡坡角为23~31°,为顺坡坡向缓倾角角,坡高约约14m,坡坡面上有因因地表水冲冲刷形成的的小冲沟存存在。
下段为因取土而而开挖形成成人工边坡坡,坡度角角为33~70°,坡高约约15m,坡坡面分布地地层有残积积土、全风风化岩、强强风化岩及及中风化岩岩,裂隙发发育,按走走向分为A、B、C三段,其其中⑴A段,坡长长约15m,坡高3~15m,走走向294°,倾向24°,出露地地层为全风风化与强风风化花岗岩岩,坡面呈呈不规则形形状,坡脚脚有少量冲冲填土堆积积。⑵B段,坡长长25.55m,坡坡高4.2~15m,坡坡角40~70°,走向325°,倾向55°,分布地地层有辉绿绿岩残积粘粘性土、强强风化花岗岗岩、中风风化花岗岩岩及残积砾砾质粘性土土,详见1#边坡B段坡面素素描图,该该段中风化化花岗岩,节节理发育,多多呈闭合状状,少量裂裂隙宽度1~5mm,节节理面较光光滑,每米米5~14条,岩体体较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅳ级,从1#边坡B段岩体节节理走向玫玫瑰花图可可见,走向向340~350°近垂向节节理较发育育,倾向多多为北东。经经现场测量量,顺坡向向陡倾角(如77°∠86°)及反坡向陡倾角节理(如170°∠71°)发育,也有部分顺坡向缓倾角节理(如23°∠23°)及水平向节理发育,手用力可将岩块掰下,有这几组节理存在将岩体切割成块状。A、B段边坡在不良自然条件的引发下,可能会导致滑坡,因此,应采取必要的保护措施。⑶C段,坡长约25m,出露地层为残积砾质粘性土,厚约1m,走向2°,倾向92°,上面为茂密的植被覆盖,目前较为稳定。
根据福建省近年年来滑坡的的形式,残残积土在饱饱水状态下下极易形成成流泥,强强风化岩在在饱水状态态下极易形形成软弱面面,造成山山体滑坡,该该边坡全、强强风化岩面面为顺坡向向缓倾角界界面,岩体体多为散体体状,节理理裂隙极为为发育,饱饱水易软化化,其力学学性能通常常会在短时时间内大幅幅度降低,故故一旦有不不良因素诱诱发,极易易产生滑坡坡,应采取取必要的防防护措施。
2、2#边边坡坡长2270m,坡坡高4.1~27.55m,坡坡角45~82°,根据其其走向共分分为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L十二段,现现分述如下下:
⑴2#边边坡A段,坡长长63mm,高度在4.1~24.55m之间,坡坡度角55~65°,走向276°,倾向6°,分布地地层有全风风化花岗岩岩、全风化化辉绿岩、强强风化花岗岗岩、强风风化辉绿岩岩、中风化化花岗岩,详详见2#边坡A段坡面素素描图。
在该段中,坡高高小于8mm的坡段为0~7.300m段,其其中0~4.500m为强强风化花岗岗岩,4.50~7.300m为强风风化辉绿岩岩岩脉(近近垂直状产产出),面面层呈砂土土状,剥离离面层后可可见碎裂结结构,遇水水易软化,基基本质量等等级为Ⅴ级,边坡坡岩体类型型为Ⅳ类,据规规范(GB500330--20022)表12..2.2规规定,坡高高小于8m的强风风化岩质边边坡坡率允允许值为1:0..75-11:1.00(即允许许坡度角为为45~53.11°),而该该边坡坡度度角为55°,已超过过坡率允许许值,故该该段边坡应应采取必要要的保护措措施。
坡高介于8~115m的坡坡段为7.30~35mm段,其中11~14mm段为强风风化辉绿岩岩岩脉,面面层呈砂土土状,剥离离面层后可可见碎裂结结构,遇水水易软化,为为软岩,岩岩体基本质质量等级为为Ⅴ级。两岩岩脉间(7.3~11mm段)为中中风化花岗岗岩,裂隙隙发育,岩岩体被节理理切割成不不规则块状状,有轻微微蚀变现象象,为较硬硬岩,属较较破碎岩体体,基本质质量等级为为Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅳ类。14~35mm段右上部部为全风化化岩与强风风化岩,呈呈一近似圆圆弧凹形,为为边坡开挖挖后滑塌所所致,坡面面上有被地地表水冲刷刷形成的不不沟状条痕痕,坡顶未未见开裂与与沉降现象象,虽然目目前是稳定定的,但在在不良自然然条件的引引发下,可可能造成破破坏。下部部为中风化化花岗岩,顺顺坡向陡倾倾角节理发发育,每米米5~13条,顺坡坡向缓倾角角节理较发发育,每米米2~4条,属较较破碎岩体体,岩体基基本质量等等级为Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅳ类,节理理均呈闭合合状,节理理面光滑,用用手可掰下下岩块,从从赤平投影影图中可以以看出,产产状335°∠33°节理(顺顺坡向缓倾倾角)为对对该岩体稳稳定性最不不利,其余余几组均为为近直立倾倾角,有这这几组节理理存在将岩岩体切割成成块状,在在不利因素素诱发情况况下,可能能引起滑坡坡。且据规规范(GB500330--20022)表12..2.2规规定,坡高高介于8~15m,岩岩体类型为为Ⅳ类的岩质质边坡坡率率允许值为为1:0..75-11:1.00,而该边边坡坡度下下,可能引引起滑坡。且且据规范(GB500330--20022)表12.22.2规定,坡坡高介于8~15m,岩岩体类型为为Ⅳ类的岩质质边坡坡率率允许值为为1:0..75-11:1.00,而该边边坡坡度角角为55°,已超过过坡率允许许值,故应应采取相应应措施给予予防护。坡高介于15~~25m的坡段为35~63m段,该段段10mm(斜高)以以下坡度角角为55°,以上为65°,为上陡陡下缓的凸凸坡,为岩岩质边坡,岩岩性为花岗岗岩,多呈呈中风化状状态,仅右右上端顶部部有厚约33m的强强风化花岗岗岩,呈碎碎块状。该该段的稳定定性主要取取决于中风风化花岗岩岩,其中下下部中段岩岩体呈巨块块状,有张张裂隙存在在,裂隙宽宽度5-50mmm,为碎碎屑与泥质质充填,每每米1.5~3条,岩体体较完整,岩岩体基本质质量等级为为Ⅲ级;其它它段节理呈呈闭合状,节节理面较光光滑,每米米7~14条,岩体体较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅳ级。从2#边坡A段二号岩岩体节理走走向玫瑰花花图可见,走走向60~80°近垂向节节理较发育育,倾向多多为北西,少少量倾向南南东;从赤赤平投影图图可见顺坡坡向陡倾角角及反坡向向陡倾角节节理发育,也也有部分顺顺坡向缓倾倾角节理发发育,这几几组节理的的发育,在在不良自然然条件的引引发下,可可能会导致致岩体下滑滑或岩块塌塌落;另强强风化花岗岗岩与中风风化花岗岩岩的接触面面,若有地地下水渗流流,也会导导致强风化化岩顺中风风化岩面滑滑落。因此此,该段边边坡也应采采取必要的的保护措施施。⑵
2#边坡BB段,坡长长5m,高高度在12.6~18.22m之间,坡坡度角60°,走向245°,倾向335°,该段为为岩质边坡坡,地层为为中风化花花岗岩,节节理发育,呈呈闭合状,节节理面较光光滑,每米米5~14条,岩体体较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅳ级。从2#边坡B段岩体节节理走向玫玫瑰花图可可见,走向向50~60°近垂向节节理较发育育,倾向多多为南东,少少量倾向北北西;从赤赤平投影图图可见顺坡坡向陡倾角角(如321°∠81°)及反坡坡向陡倾角角节理(如如145°∠82°)发育,也也有部分顺顺坡向缓倾倾角节理(如335°∠42°)及水平向节理发育,手用力可将岩块掰下,这几组节理的发育,在不良自然条件的引发下,可能会导致岩体下滑或岩块塌落;因此,该段边坡也应采取必要的保护措施。
⑶
2#边坡C段,坡长长27mm,高度在12.6~14.99m之间,该该段斜高55m以下下坡度角为为45°,以上为65°,走向232°,倾向322°,为岩质质边坡,地地层为中风风化花岗岩岩,坡面凹凹凸不平,在在中段有一一斜向凹槽槽,节理发发育,呈闭闭合状,节节理面较光光滑,每米米3~13条,岩体体较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅳ类。从2#边坡C段岩体节节理走向玫玫瑰花图可可见,走向向50~60°近垂向节节理较发育育,倾向多多为北西,少少量倾向南南东;从赤赤平投影图图可见顺坡坡向陡倾角角(如326°∠80°)及垂坡坡向陡倾角角节理(如如54°∠75°)发育,也也有部分顺顺坡向节理理(如345°∠52°)及水平平向节理发发育,手用用力可将岩岩块掰下,有有这几组节节理存在将将岩体切割割成块状,在在不利因素素诱发情况况下,可能能引起滑坡坡。且据规规范(GB500330--20022)表12..2.2规规定,坡高高介于8~15m,边边坡岩体类类型为Ⅳ类的岩质质边坡坡率率允许值为为1:0..75-11:1.00,而该边边坡上端坡坡度角为65°,已超过过坡率允许许值,故应应采取相应应措施给予予防护。⑷
2#边坡DD段,坡长长7m,高高度在11.6~13.33m之间,该该段斜高55.2mm以下坡度度角为55°,以上为75°,走向210°,倾向300°,为岩质质边坡,地地层为中风风化花岗岩岩,节理发发育,呈闭闭合状,节节理面较光光滑,每米米3~12条,手用用力可将岩岩块掰下,岩岩体较破碎碎,岩体基基本质量等等级为Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅳ类。从2#边坡D段岩体节节理走向玫玫瑰花图可可见,走向向50~60°近垂向节节理较发育育,倾向多多为南东,少少量倾向北北西;存在在顺坡向陡陡倾角(如如322°∠80°、230°∠84°)及反坡坡向陡倾角角节理(如如146°∠80°、53°∠83°)发育,也也有部分顺顺坡向缓倾倾角节理(如341°∠17°)发育,有这几组节理的组合,将岩体切割成块状,致使坡面凹凸不平,对边坡稳定性不利。且据规范(GB50330-2002)表12.2.2规定,坡高介于8~15m,边坡岩体类型为Ⅳ类的岩质边坡坡率允许值为1:0.75-1:1.0,而该边坡坡度角为55~75°,已超过坡率允许值,故应采取相应措施给予防护。⑸
2#边坡EE段,坡长长44mm,高度在10.0~13.99m之间,该该段前20米斜高3mm以下坡度度角为47°,其余为70°,走向185°,倾向275°,为岩质质边坡,地地层为中风风化花岗岩岩,节理发发育,呈闭闭合状,节节理面较光光滑,顺坡坡向陡倾角角节理(如如331°∠57°)每米1.5~3条,反坡坡向陡倾角角节理(如如152°∠62°、69°∠79°)每米6~13条,手用用力可将岩岩块掰下,岩岩体较破碎碎,岩体基基本质量等等级为Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅳ类。从2#边坡E段岩体节节理走向玫玫瑰花图可可见,走向向50~60°节理较发发育,倾向向南东或北北西;存在在顺坡向陡陡倾角及反反坡向陡倾倾角节理发发育,也有有部分顺坡坡向缓倾角角节理(如如306°∠20°)发育等等,有这几几组节理的的组合,将将岩体切割割成块状,致致使坡面凹凹凸不平,对对边坡稳定定性不利。且且据规范(GB500330--20022)表12..2.2规规定,坡高高介于8~15m,边边坡岩体类类型为Ⅳ类的岩质质边坡坡率率允许值为为1:0..75-11:1.00,而该边边坡上端坡坡度角为80°,已超过过坡率允许许值,故应应采取相应应措施给予予防护。⑹
2#边坡FF段,坡长长13mm,高度在15.6~16.11m之间,坡坡度角67°,走向150°,倾向240°,为岩质质边坡,地地层为中风风化花岗岩岩,节理发发育,呈闭闭合状,节节理面较光光滑,每米米3~12条,手用用力可将岩岩块掰下,岩岩体较破碎碎,岩体基基本质量等等级为Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅳ类。从2#边坡F段岩体节节理走向玫玫瑰花图可可见,走向向60~70°节理较发发育,倾向向多为南东东,少量倾倾向北西;;存在顺坡坡向陡倾角角(如215°∠78°、68°∠65°)及反坡坡向陡倾角角节理(如如12°∠67°)发育,也也有部分缓缓倾角节理理(如151°∠42°)及水平平向节理发发育,有这这几组节理理的组合,将将岩体切割割成块状、楔楔体状,对对边坡稳定定性较为不不利,且边边坡高陡,故故应采取相相应措施给给予防护。⑺
2#边坡G段,坡长长10mm,高度在16.1~17.55m之间,坡坡度角70°,走向124°,倾向214°,为岩质质边坡,地地层为强风风化辉绿岩岩与中风化化花岗岩,左左段为强风风化辉绿岩岩,以岩脉脉形式近垂垂直状产出出,脉宽44米,碎裂散散体状构造造,为软岩岩,遇水易易软化,岩岩体基本质质量等级为为Ⅴ级。右段段为中风化化花岗岩,节节理裂隙发发育,无规规律,将岩岩体切割成成块状、楔楔体状,节节理产状不不易测量,有有轻微蚀变变现象,岩岩体较破碎碎,基本质质量等级为为Ⅳ级。辉绿绿岩较花岗岗岩风化强强烈,且边边坡高陡,对对边坡稳定定性较为不不利,故应应采取相应应措施给予予防护。⑻
2#边坡H段,坡长长19.33m,高高度在16.3~17.55m之间,坡坡度角63°,走向90°,倾向180°,为岩质质边坡,地地层为强风风化辉绿岩岩与中风化化花岗岩,左左段为强风风化辉绿岩岩,以岩脉脉形式近垂垂直状产出出,脉宽33.8米,碎裂散散体状构造造,为软岩岩,遇水易易软化,岩岩体基本质质量等级为为Ⅴ级。右段段为中风化化花岗岩,主主要节理有有150°∠63°、226°∠69°两组,每每米5~12条,水平平向节理产产状不易测测量,每米米3~4条,呈闭闭合状,结结合好,节节理面较光光滑,岩体体较完整~~较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅲ~Ⅳ级。该段段边坡为顺顺岩体节理理(150°∠63°)开挖而而成,坡脚脚岩石锤击击易碎,风风化不均,坡坡顶有一凸凸起岩块,该该岩块在不不良因素作作用下有可可能塌落,另另辉绿岩较较花岗岩风风化强烈,且且边坡高陡陡,对边坡坡稳定性较较为不利,故故应采取相相应措施给给予防护。⑼
2#边坡I段,坡长长15mm,高度在15.7~16.33m之间,坡坡度角61°,走向79°,倾向169°,为岩质质边坡,地地层为强风风化花岗岩岩与中风化化花岗岩,强强风化花岗岗岩主要分分布于坡顶顶,厚约11米,上部呈呈砂土状,下下部呈碎块块状,碎裂裂散体状构构造,为软软岩,遇水水易软化,岩岩体基本质质量等级为为Ⅴ级。坡脚脚左段呈强强~中风化化状态,锤锤击易碎,声声较哑,该该段边坡为为沿岩体顺顺坡向节理理(150~160°∠61°)开挖而而成,中风风化花岗岩岩节理发育育,呈闭合合状,结合合好,节理理面较光滑滑,除顺坡坡向节理可可以测量外外,其它各各向节理产产状不易测测量,每米米2~10条,岩体体较完整~~较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅲ~Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅲ~Ⅳ类。且据据规范(GB500330--20022)表12..2.2规规定,坡高高介于8~15m,边边坡岩体类类型为Ⅳ类的岩质质边坡坡率率允许值为为1:0..75-11:1.00,而该边边坡高度15.7~16.33m,坡度度角为61°,均已超超过允许范范围,故应应采取相应应措施给予予防护。另另强风化花花岗岩与中中风化花岗岗岩的接触触面,若有有地下水渗渗流,也会会导致强风风化岩顺中中风化岩面面滑落。因因此,该段段边坡应采采取必要的的保护措施施。⑽
2#边坡JJ段,坡长长15mm,高度在15.7~21.22m之间,坡坡度角62°,走向65°,倾向155°,为岩质质边坡,地地层为中风风化花岗岩岩,该段边边坡为沿岩岩体顺坡向向节理开挖挖而成,该该节理呈闭闭合状,结结合好,节节理面较光光滑,多为为150°∠64°,其它各各向节理产产状无露头头,不易测测量,每米米2~12条,岩体体较完整~~较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅲ~Ⅳ级,边坡岩岩体类型为为Ⅲ~Ⅳ类。且据据规范(GB500330--20022)表12..2.2规规定,坡高高介于8~15m,边边坡岩体类类型为Ⅳ类的岩质质边坡坡率率允许值为为1:0..75-11:1.00,而该边边坡高度15.7~21.22m,坡度度角为64°,均已超超过允许范范围,故应应采取相应应措施给予予防护。⑾
2#边坡KK段,坡长长22.44m,高高度在21.2~27.55m之间,坡坡度角除右右段斜高111m以以上为82°外,其余余为67°,走向50°,倾向140°,为岩质质边坡,地地层为中风风化花岗岩岩。坡度角角为67°的地段也也为沿岩体体顺坡向节节理开挖而而成,该节节理多为142~160°∠73~87°,呈闭合合状,结合合好,节理理面较光滑滑,反坡向向陡节理倾倾角节理(如320~344°∠78°)也较发育,其它各向节理产状无露头不易测量,每米2~8条;右段斜高11以上因较高,人员未上去测量,但从邻近教学楼上采用仪器往坡面上观察,斜高11~12m处有一阶梯,阶梯宽度约1.5m,上方岩体被节理切割成巨块状,节理呈闭合~张开状,在斜高14m处有水平向张裂隙存在,微内倾,裂隙宽度约100mm,充填泥质,另可见顺坡向陡倾角及反坡向陡倾角节理发育,也有部分缓倾角节理及水平向节理发育,有这几组节理的组合,将岩体切割成块状,产生了危岩,加之坡高且陡,坡面凹凸不平,坡顶上又有水塔(直径13.1m,容量600m3,外侧离边坡边缘仅3m)存在,在不良自然条件或人为及地震作用的引发下,可能会导致危岩崩塌或滑坡现象;因此,该段边坡应采取必要的防护措施。⑿
2#边坡LL段,坡长长29.33m,高高度在4.5~20.55m之间,坡坡度角62°,走向93°,倾向183°,为岩质质边坡,地地层为中风风化花岗岩岩,除左上上段节理有有微裂隙外外,其它地地段节理呈呈闭合状,节节理面较光光滑,每米米4~8条,岩体体较完整~~较破碎,岩岩体基本质质量等级为为Ⅲ~Ⅳ级,边坡坡岩体类型型为Ⅲ~Ⅳ类。其中中段斜高66m处有一一凹陷,边边坡后缘有有输水管道道沿坡而上上。从2#边坡L段岩体节节理走向玫玫瑰花图可可见,走向向40~50°节理较发发育,倾向向多为南东东。存在顺顺坡向陡倾倾角(如142°∠80°、255°∠82°)及反坡坡向陡倾角角节理(如如51°∠84°)发育,另另外也有部部分缓倾角角节理及水水平向节理理发育,其其节理产状状不易测量量,有这几几组节理的的组合,将将岩体切割割成块状、楔楔体状,对对边坡稳定定性较为不不利,且边边坡高陡,故故应采取相相应措施给给予防护。从以上对边坡各各段的分析析,虽然目目前边坡是是处于稳定定状态,但但未作任何何防护随着着时间的推推移,坡面面风化加剧剧,在雨水水冲刷、暴暴雨及地震震等不良地地质作用诱诱发下可能能产生严重重的地质灾灾害(二)边坡可可能失稳的的模式1#边坡为上土下岩岩边坡,2#边坡为岩岩质边坡,强强风化岩多多呈散体碎碎裂状,潜潜在滑动面面可能在其其内部软弱弱结构面或或土岩接触触部位,可可能破坏形形式为近似似圆弧面滑滑移。(三)边坡稳定定性计算分分析1、边坡稳定性评价价计算模型型根据场地岩土体体结构特征征,工程地地质、水文文地质条件件,结合我我省类似场场地的经验验以及边坡坡可能失稳稳的模式,定定量评价模模型1#边坡采用用圆弧滑动动法,2#边坡采用用圆弧滑动动法与平面面滑动法。根根据《建筑筑边坡工程程技术规范范》(GB500330--20022)第5.22.3条,边边坡稳定性性系数按下下式计算::⑴圆弧滑动法Ks=∑Ri∕∑TiNi=(Gi+Gbbi)coosθi+Pwisinn(αi-θi)Ti=(Gi+Gbbi)ssinθi+Pwicoss(αi-θi)Ri=Nitgффi+cili式中
Ks—边坡坡稳定性系系数
ci—第ii计算条块块滑动面上上岩土体的的粘结强度度标准值(kPa)фi—第i计算条块滑动面面上岩土体体的内摩擦擦角标准值值(0)li—第i计算条块滑动面面长度(m)θi,αi—第i计算条块底面倾倾角和地下下水位面倾倾角(0)Gi—第i计算条块单位宽宽度岩土体体自重(kN/m)Gbi—第i计算算条块滑体体地表建筑筑物的单位位宽度自重重(kN/m)Pwi—第i计算算条块单位位宽度的动动水压力(kN/m)Ni—第i计算条块滑体在在滑动面法法线上的反反力(kN/m)Ti—第i计算条块滑体在在滑动面切切线上的反反力(kN/m)Ri—第i计算条块滑动面面上的抗滑滑力(kN/m)⑵平面滑动法Ks=(Vcosθθtgф+Ac)∕rVsiinθ式中
Ks—边坡坡稳定性系系数
r—岩土体体的重度(kN/m3)
ф—结构构面内摩擦擦角(0)c—结构面的粘聚力力(kPa)A—结构面的面积(m2)V—岩体的体积(mm3)θ—结构面的倾角(0)2、边坡稳定性计算算参数的选选用根据室内试验、野野外地质调调查及当地地经验综合合考虑,边边坡稳定性性计算参数数的选用见见表九。边坡稳定性计算算参数一览览表
表九岩土层序号及名名称天然容重kN/m3饱和容重kN/m3不考虑降水及地震力作用下考虑降水及地震震力作用下及岩石结结构段粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角②残积砾质粘性土土17.618.043232514②-1辉绿岩残积积土17.618.03816247③全风化花岗岩19.720.250302020③-1全风化辉绿绿岩19.620.250302020④强风化花岗岩21.822.3200355025④-1强风化辉绿绿岩21.922.3200355025⑤中风化花岗岩25.826.0400408030⑤中风化辉绿岩26.126.3400408030注:粘聚力、内内摩擦角为为经验值。3、边坡稳定性计计算结果
由于本场地全风风化岩及强强风化岩均均呈碎裂散散体状,其其发生坡体体发生滑动动破坏的模模式呈圆弧弧状,故本本工程边坡坡按瑞典圆圆弧法进行行边坡稳定定性计算,编编制相应的的计算机程程序,对边边坡的最危危险滑动面面进行优化化搜索,由由于地下水水渗流、地地震力及岩岩体的结构构面强度对对边坡稳定定性影响较较大,因此此在计算边边坡的稳定定性时分别别考虑了在在没有降水水及地震力力作用下与与降水、地地震力及岩岩体结构面面共同作用用下对边坡坡的稳定性性计算,计计算结果见见表十。(仅仅列出各种种条件下的的最小安全全系数值)边坡稳定性计算算结果一览览表表十边坡编号计算剖面最小安全系数KKmin不考虑降水及地地震力作用用考虑降水地震力力及岩体结结构面圆弧滑动法平面直线法圆弧滑动法平面直线法1#边坡1-1’1.96/0.71
1-1’1.53*/0.61*/2-2’1.98/0.82/2-2’1.50*/0.66*/3-3’1.57/0.74/2#边坡A段6-6’6.038.141.771.897-7’2.252.581.011.188-8’2.893.581.011.242#边坡C段9-9’2.993.861.011.312#边坡E段10-10’2.93*3.58*1.02*1.20*11-11’3.414.001.161.302#边坡F段12-12’3.574.261.181.372#边坡H段13-13’3.253.931.131.322#边坡I段14-14’3.474.261.191.422#边坡K段15-15’4.09*4.82*1.21*1.40*2#边坡L段16-16’6.217.591.681.98注:1#边坡带*为考虑虑学生宿舍舍楼建设后后坡顶加载载的影响,2#边坡带*为考虑坡坡顶水塔加加载的影响响。根据《建筑边坡坡工程技术术规范》(GB500330--20022)表5.3..1中的规定定,本边坡坡为二级边边坡,边坡坡稳定系数数K按圆弧滑滑动法不小小于1.25,平面直直线法不小小于1.30。经过对对该场区内内边坡定性性及定量分分析,得到到该边坡计计算安全系系数,结合合上述规范范规定,该该场区内边边坡在考虑虑降水、地地震力及岩岩体结构面面的条件下下最小安全全系数按圆圆弧滑动法法计算大部部分小于1.25,故应作作相应的治治理防护。六、边坡治理方方案及监测测(一)边坡塌滑滑区范围的的估算1#边坡为上土下岩岩边坡,2#边坡为岩岩质边坡,依依照规范(GB500330--20022)3.2..3条边坡塌塌滑区范围围可按公式式L=H//tgθ进行估算算,式中::L---边坡坡坡顶塌滑区区边缘至坡坡底边缘的
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