堤基土体抗滑稳定工程地质评价

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1、堤基土体抗滑稳定工程地质评价1、前言　　堤基抗滑稳定是涉及堤防工程安全的主要工程地质问题之一。堤基常遇具不利结构的不良土体，不良土体堤基抗滑稳定评价更多地依靠工程地质分析。但传统分析方法重土层单元，轻土体结构；重单因素分析，轻多因素综合；重静态评判，轻动态预测，不能满足对复杂问题的分析评价。本文采用把堤基土体当作一个系统进行分析的思路，在查明堤基土体结构的基础上，合理选取土的抗剪强度参数，综合考虑环境因素，对梧州河西防洪堤某段堤基抗滑稳定问题进行系统分析，使堤基抗滑稳定评价更为全面、合理。　　2、堤基土体系统及其抗滑稳定工程地质评价基本思路　　　　堤基土

2、体系统概述　　“土体”是指多种土层构成的组合体，其性质不等于其中某一土层的性质，也不等于各土层性质的简单迭加，而是相互作用、相互影响的有机整体[1]。这是一种把土体当作一个系统看待的新认识。这里，土体的结构是各种土层的特定组合关系，是以土层为单元的宏观结构，区别于以土粒为单元的土的微观结构和以纹层为单元的中观结构。　　根据一般系统论原理，控制系统功能的三要素是：单元的性质、系统的结构和环境的影响，三者对不同系统的功能控制程度不同，复杂系统的功能更多地受结构控制。对堤基土体系统而言，控制堤基稳定性的三要素分别是：土层的物理力学性质、土体的结构及环境的影响。

3、显然，均质堤基的稳定性主要取决于土层的物理力学性质；非均质堤基的稳定性则由土体结构控制；环境因素多起诱发或累积作用，对堤基动态稳定常起控制作用。　　文献[1]从堤基抗滑稳定角度，将堤基分为均质和非均质两大类。前者以土质控制堤基稳定，后者以土体结构控制。详细分类见表1。表1　　堤基结构分类表　　　　　　　　堤基分类　　　　　　亚类　　　　　　堤基类型　　　　　　堤基稳定问题　　　　　　　　　　　　均质堤基　　　　　　　　一般土质　　　　　　　　一般均质　　　　　　　　一般不存在　　　　　　　　　　　　不良土质　　　　　　　　软土　　　　　　　　施工期稳定问

4、题　　　　　　　　　　　　膨胀土　　　　　　　　长期稳定问题　　　　　　　　　　　　非均质堤基　　　　　　　　一般土体　　　　　　　　一般非均质　　　　　　　　一般不存在　　　　　　　　　　　　不良土体　　　　　　　　具软弱夹层　　　　　　　　夹层控制堤基稳定　　　　　　　　　　　　具弱抗冲层　　　　　　　　冲刷危及堤基稳定　　　　　　　　　　　　具硬卧(阻水)层　　　　　　　　阻水顶板控制堤基稳定　　　　　　　　“不良土体”是指具不利结构的土体。对堤基抗滑稳定不利的结构主要是土体中具有不利产状的软弱夹层、弱抗冲层及硬卧层。显然，不良土质及不良土体是研究

5、堤基抗滑稳定问题的主要对象。且后者不易查明，更具危险性。　　　　堤基土体抗滑稳定工程地质评价基本思路[1]　　把堤基土体当作一个开放系统加以考察，应首先从查明堤基地质结构模型入手，再深入分析土的物理力学性质，综合考虑环境因素，最后对堤基抗滑稳定问题作出全面的工程地质评价。　　　　堤基地质模型的建立　　堤基地质模型即堤基地质结构类型或堤基土体结构类型，是堤基抗滑稳定分析的基础。不同结构堤基抗滑稳定性不同，控制因素不同，适用的计算方法及相应的计算参数均可能有所不同。对不良土体堤基，土体不利结构直接控制堤基的抗滑稳定性。因此，查明土体的不利结构是堤基抗滑稳定分

6、析的前提，应作为堤基勘察的重点。　　　　土的抗剪强度参数选取　　地质模型建立之后，土的抗剪强度参数成为定量评价堤基抗滑稳定的关键。　　不良土体结构特殊，各土层对堤基稳定性的影响程度不一，各土层抗剪强度参数选取将有所区别。重点应加强软弱夹层或软弱接触带的抗剪强度参数分析。　　　　不利环境影响　　堤基土体为一开放系统，外受动荡不定的河道和复杂多变的水流影响，内为人类生产或生活场所，各种人为干扰影响很大。因此，堤基稳定问题不仅要解决假定边界条件下的静态稳定问题，还必须重视不利环境影响下的动态稳定问题。虽然动态稳定定量预测尚难于实现，但加强定性分析既是必要的，也

7、是可行的。　　厚层粘性土堤基易被视为均质堤基，土体结构易被忽视，常导致堤基抗滑稳定分析模型参数失真，计算结果不合理。本文以梧州河西堤某段为例，运用土体结构控制的观点，对堤基抗滑稳定作出综合分析。　　3、梧州河西堤某段堤基抗滑稳定工程地质评价　　　　工程地质条件　　　　　　地形地貌　　该堤段全长1510m，设计为土堤，设计堤顶高程，堤高一般5m上下。堤基全部座落于浔江一级阶地之上，地面高程。堤身填土主要由粘土及粉质粘土组成，夹少量粉砂岩风化碎块，经机械压实。堤前岸坡已发现因河水冲淘而产生的坍岸现象。　　　　堤基土层结构　　该堤段堤基土共计6层，自上而下土层

8、结构依次为：　　①人工填土：断续分布于堤基表层，层厚～。主要为素填土，棕褐色，浅