昆明地区土质高边坡稳定性分析

《昆明地区土质高边坡稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、昆明地区土质高边坡稳定性分析黄岩1,2，文江泉3（1．上海市政工程设计研究院，上海200092；2.同济大学交通运输工程学院，上海200092；3.西南交通大学环境与地质工程系，成都610031）摘要：结合昆明国道东连接线支线工程的土质边坡设计，通过工程沿线的工程地质调查，对土质边坡稳定坡高与坡角的相关关系进行了回归分析。采用基于传统的简化毕肖普圆弧滑动面法，根据地质勘察资料确定了计算参数，对典型的一级、二级和三级边坡的稳定系数进行了计算。采用FLAC数值模拟技术，根据现场勘察及直剪试验的结果，确定了各土层的计算参数

2、，采用平面应变力学模型，对工程中高路堑边坡实际断面的整个边坡区域进行了数值模拟计算。计算分析结果表明，FLAC数值模拟与简化毕肖普法的计算结果本吻合，对于土质边坡，坡率对边坡稳定性的影响远大于坡高对边坡稳定性的影响。关键词：土质边坡；稳定性；圆弧滑动面法；FLAC数值模拟法国道东连接线支线工程起于昆明市东二环大树营立交桥，到两面寺与国道昆明东连接线相连，全长6.9km，为城市主干道。该工程位于昆明盆地东部，沿线属低中山地貌及冲湖积盆地（白沙河地段），地貌主要受构造、侵蚀、溶蚀冲湖积作用控制，地貌形态划分为构造侵蚀、溶

3、蚀低中山，冲湖积山间谷地。道路沿线存在多处深挖路堑土质边坡，高度8~34m不等。土质边坡的破坏主要表现为两类：一类为剥落、冲刷、表层滑塌等坡面小型破坏；另一类为整体坍滑和滑坡等边坡整体破坏。第一类的边坡变形破坏，只要在养护维修过程中，采用一定措施就可以制止或减缓它的发展；而第二类的边坡变形破坏一旦发生，将危及行车安全和交通营运，并造成巨大经济损失。为此，本文结合国道东连接线支线工程的边坡设计，对昆明地区土质高边坡的稳定性进行了全面、系统的分析。1边坡基本情况1.1工程地质条件道路沿线上覆土层分布有第四系（Qml）人工

4、填土、第四系残坡积（Q4al+dl）次生红粘土、第四系坡积（Qdl）粉质粘土、粉质粘土混碎石、第四系冲湖积（Qal+dl）粘土、有机质粘土、粉土、园砾石。下伏基岩为泥盆系宰格组（D3zg）白云岩、中统海口组（D2h）石英砂岩，寒武系中统陡坡积组（€2d）泥页岩、砂质泥岩、泥质灰岩，下统龙王庙组（€1l）白云岩、沧浪铺组第二段（€2c2）粉砂质泥岩、石英砂岩。图1K2+600开挖剖面路堑开挖后，组成边坡的地基土在K2+020~K3+010段为：②次生红粘土（厚度2~8m）、③粉质粘土（厚度5~16m）、⑩1全风化粉砂质

5、泥岩（厚度2~10m）、⑩2强风化粉砂质泥岩（边坡基底）；在K3+010~K5+560段为：②次生红粘土（厚度2~8m）、③粉质粘土（厚度5~16m）、⑧1全风化泥页岩及粉砂质泥岩（厚度2~10m）、⑧2强风化泥页岩及粉砂质泥岩（边坡基底），典型工程地质剖面如图1所示。1.2边坡现状调查及分析根据调查及钻孔柱状图，昆明东连接支线工程部分边坡暴露出次生红粘土层②和粉质粘土层③；粉砂质泥岩（全风化）⑩1层基本上是人工开挖边坡暴露，少有自然边坡暴露；粉砂质泥岩（强风化）⑩2层仅在人工开挖边坡中的⑩1层下部局部有出露；泥页岩

6、（全风化）⑧1层暴露很少。调查结果显示，次生红粘土层②或次生红粘土层②＋粉质粘土层③组合形成的18处边坡中，坡长、坡角、坡高及稳定情况的情况见表1。5表1边坡现状调查情况（②或②＋③组合边坡）序号边坡长度（m）坡角（°）坡高（m）稳定状况地层结构人工/自然坡16.0544.85稳定自然27.3606.32稳定自然32.7822.50稳定自然416.4359.40稳定+人工516.4369.64稳定+人工65.0784.89稳定自然720.0237.80稳定+自然84.0854.00稳定人工921.03211.13稳定

7、+自然1017.8339.70稳定+自然1119.33811.88稳定+自然1214.0439.55稳定自然135.0905.00稳定自然148.0485.95稳定自然159.0426.02局部溜塌自然168.5405.46稳定自然173.5833.45稳定自然185.0824.95稳定（坡角浸水）人工图2坡高H坡角α回归分析根据表1的调查结果，对稳定边坡的坡高H与坡角α进行回归分析，结果见图2，可见，坡高H与坡角α的关系较为明确，回归分析表明，坡高H与坡角α的关系可用公式1表示。（公式1）按照该式可推算出次生红粘土

8、层边坡的坡角与长期自然稳定坡高的关系（见表2）。需要说明的是，对于人工开挖的边坡，由于没有经过长期自然风化的作用，坡高－坡角关系仅能说明其短期（3~5年）稳定性良好，其长期稳定性还无法验证。表2次生红粘土层边坡稳定坡高与坡角的对应关系坡角（°）28323845对应坡率1:1.751:1.501:1.251:1.00稳定坡高（m）11.8010.