某公路边坡稳定性分析与支护方案的选择.pdf

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1、研究与探讨广东建材2010年第2期某公路边坡稳定性分析与支护方案的选择周波金福喜张可能(中南大学地学与环境工程学院)摘要：郴资桂大道改造五期K5+480～K5+620段路堑边坡，设计采用台阶式放坡治理。郴资桂人道类似路堑边坡K7+260～K7+580段采用桩锚对坡体进行支护。本文对两相邻边坡进行了稳定性分析，并对坡体两种支护设计方案进行对比，为今后类似边坡L程提供参考。关键词：公路边坡；稳定性分析；滑坡；支护方案：优化设计1引言随着国家经济的发展，山区城市也得到长足的发展，而早期一些的公路己不能满足日益增长的交通需求，对一些旧路的改扩建也势在必行。旧路的改扩建就是在原有的路基础上进行技术改造，

2、加宽旧路路基和提高道路等级的一种技术措施。山区城市道路扩建中难免要对山体进行开挖，由此形成大量岩体结构复杂、稳定性差的边坡，在降雨及工程开挖扰动等冈素影响下，出现不同规模的变形失稳现象，严重影响工程建设和运营期间的安全。因此，考虑边坡的变形破坏机制，准确地评价和预测其变形破坏模式，对做出其适应的治理设计方案具有重要意义。2工程概况场地地处南岭纬向构造北侧，区内新生代以来未发生过地壳构造运动，无活动断裂分布。K5+480～K5+620段边坡，地貌单元为构造侵蚀丘陵，山体呈北东走向，与拓宽路基基本平行，地形起伏较大，下伏强风化泥(碳)质页岩，岩十体水敏感性较强。根据地形及现场踏勘判断该区段曾经出现

3、过滑坡，且目前可能仍处于临界平衡状态，局部地段在开挖的过程中出现失稳形成滑坡。K7+260～K7+580段边坡，路线轴线走向呈东两向，山体自然坡度20。，'-40。。原路堑边坡坡体西侧采用框格锚杆支护，中段采用重力挡墙护坡，东端为自然边坡，坡体总体上处于稳定状态。2．1气象水文条件该边坡段的地表水体主要有两类：其一原为季节性溪沟，自东向两迳流，施工期间水流通畅，流量小。其二为经人工改造蓄水围成的五星水库，现蓄水水位较低，主供灌溉。地表水与地下水水位基本一致，水的补给来源主要为大气降水及附近上游沟谷地表水的汇集，次为一24一地下水侧向迳流补给，地下水主要为孔隙水及基岩裂隙水，地下水对边坡稳定有一

4、定影响。2．2地层岩性两边坡为土石边坡。根据钻探、地质调绘及室内试验结果，结合边坡开挖所揭露的地层情况，K5+480～K5+620段路堑边坡坡体主要为含碎石亚粘土、强风化泥质页岩和强风化泥质页岩夹硅质岩。岩土层的特性如下描述：含碎石亚粘土：分布边坡的表层，系砂岩、硅质岩风化残坡积物，主要成份为亚粘土，局部含风化泥质页岩。强风化砂岩夹硅质岩：中薄层一页理构造，砂页层与硅质岩呈瓦层状，风化裂隙较发育，岩石较破碎。强风化泥(炭)质页岩：主要为粉砂质页岩，岩石较破碎一极破碎，属强风化软岩一极软岩，遇水易软化。K7+260，．--K7+580段路堑边坡坡体主要为杂填土、含碎石亚粘土、强风化粉砂质页岩夹砂

5、岩。杂填土：主要为亚粘土，风化砂岩碎石及块石组成，松散，透水性好，高压缩性。含碎石砸粘土：属砂页岩风化坡残积物，主要成份为亚粘土，局部含风化砂岩碎石。强风化粉砂质页岩夹砂岩：主要为粉砂质页岩，岩石较破碎一极破碎，RQD指标极差，属于强风化软岩一极软岩，遇水易软化。3边坡的稳定性分析与评价3．1K5+480一K5+620段边坡稳定性影响分析3．1．1影响坡体稳定性因素在影响边坡稳定性或促成边坡滑动的诸因素中，不良的工程地质条件和岩体结构条件是主要内因，岩体内结构面特别是软弱结构面对边坡岩体变形及边坡失稳破坏起控制作用，边坡的变形破坏主要受软弱结构面及广东建材2010年第2期研究与探讨其与坡面组合

6、特征的控制【¨。K5+480～K5+620段坡体地层走向呈北东向，地层褶皱强烈，砂页岩、炭质页岩产状零乱，但总体晕陡倾状，倾角50。～80。，与坡向呈顺向斜交，但倾角大于坡角。在非地质因素中，影响边坡稳定性的因素主要为强降雨、人为开挖坡脚及爆破等，滑坡的发生和发展绝大多数是由降雨或水的作用触发的。该处边坡上覆强风化砂岩夹硅质岩，节理裂隙较发育，下伏强风化泥(炭)质页岩为不透水层。降雨后地表水在上覆强风化砂岩夹硅质岩下渗速度快，而下伏强风化泥(炭)质页岩为不透水层，因此，在岩层交接处很容易形成富水带，水对下部岩体软化，并增加了块体的后缘静水压力，易形成滑动面。边坡为中倾角顺层岩质边坡，岩体结构具

7、明显的分区性，岩体中发育与开挖面大角度相交的陡倾角挤压带或节理密集带，可形成块体滑移的切割面。边坡开挖改变了坡体原来的力学平衡条件，前缘抗力相对降低，加之施工过程中的扰动，使得岩体松动，结构面进一步张开，更加有利于地表水的入渗和岩体的变形。考虑到初期，施工单位对坡脚的开挖，坡体出现了滑坡现象，有的部位有地下水的逸出，表明坡体处于极限平衡状态，如果不对其采取相应的支护措施，坡体还会继续滑塌(图1)。