宁夏火石寨景区公路边坡变形破坏模式和治理措施探究

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1、宁夏火石寨景区公路边坡变形破坏模式和治理措施探究　　摘要：针对宁夏火石寨景区公路边坡工程地质条件及边坡变形破坏现状的调查研究，将景区内边坡划分为四种类型，并对不同类型边坡提出不同的稳定性分析方法，在此基础上提出了相应的治理措施。关键字：公路边坡变形破坏模式治理措施中图分类号：U416.1+4文献标识码：A文章编号：目前，我国公路建设正在快速发展，在施工过程中，公路边坡的崩塌、滑坡现象时有发生，不仅其危害严重、损失大，往往使工程无法正常进行，还可能会给工程竣工后的正常运营留下安全隐患。因此边坡的稳定性尤为重要。本文主要研究宁夏火石寨景区公路边坡的工程地质条件、变形破坏模式及边坡稳定

2、性，在此基础上针对不同类型边坡提出相应的治理措施。1.边坡基本特征6宁夏火石寨景区公路位于宁夏回族自治区固原市西吉县火石寨景区内，该公路是连接景区南北大门之间的主要道路。其中K3+740～K4+836段公路边坡位于该路线的越岭段，按照四级公路标准设计，原设计仅在该段采取放坡措施，边坡高度不大于12m时，坡率采用1:0.5；大于12m时，坡率采用1:0.75，中间设置2m宽的平台，未采取任何防护。边坡开挖后，该段岩体节理裂隙发育，尤其是顺坡节理和陡倾节理组合的不利结构面，将岩体切割成块状，施工过程中岩块易沿节理发生顺坡滑动、坍塌，施工很难按照原设计坡率放坡，2m宽平台亦难以形成，造

3、成目前一坡到顶的坡形，坡高最高达45m左右。加之，受雨水影响，松散土体易发生表层坍塌，掩埋公路和边沟，危害较大。2.边坡工程地质条件（1）边坡地层岩性：火石寨景区公路边坡主要出露白垩纪下统（K1）及第四系（Q）地层。其中白垩纪下统地层岩性主要为含砾砂岩（K1h），色红，中粗粒砂状，块状构造，泥质胶结，水平层理；而第四系松散堆积物包括下部较厚的坡积碎石土（Q4dl）、上部较薄的冲洪积粉土（Q4al+pl）和表层修路过程中的人工堆积物（Q4ml）等，局部在冲洪积粉土（Q4al+pl）上部出露薄层的冲积粉土（Q4al）。（2）边坡地质构造：火石寨景区公路边坡的地质构造以节理为主。调查发

4、现景区公路边坡主要发育有三组节理，即18～40°∠30～42°、258～345°∠41～56°和陡倾顺坡节理。前两组发育较差，但易形成不利组合影响边坡的稳定性；而陡倾顺坡节理发育较好，上部密度较大，下部间距逐渐增大，倾角多在30～55°之间，节理面多粗糙、起伏、无充填，局部呈波浪状。63.边坡类型及变形破坏模式分析根据现场调查及边坡的物质组成、形态特征、破坏模式，将景区内公路边坡分为以下四种：（1）岩质边坡：边坡物质成分主要为白垩纪含砾砂岩，边坡岩体呈中厚层近水平状展出，岩体内节理发育，特别是顺坡高陡节理极为发育，从而造成该类边坡岩体多沿顺坡节理滑移或发生掉块。（2）土质边坡：边

5、坡物质成分主要为第四纪松散堆积物，岩性主要为坡积碎石土及冲洪积粉土，质地松散，工程性能较差。边坡破坏模式主要为松散堆积物沿其内最大的可能滑移面发生滑塌破坏。（3）半岩半土边坡：边坡下部为白垩纪含砾砂岩、上部为第四纪松散堆积物，下部基岩被结构面切割易发生岩体滑落，上部松散堆积物沿着岩土分界面发生滑移。（4）贴邦构造边坡：边坡主要以白垩纪含砾砂岩为主，其开挖面附着有很薄的第四纪松散堆积物，坡面较薄的松散体受雨水冲刷坍塌破坏，破坏模式属典型的松散坡积体冲刷崩落破坏。4.边坡稳定性分析基于景区公路边坡坡体结构的调查及变形6破坏模式分析可知：火石寨景区公路各段边坡的破坏形式与边坡的物质组成

6、、形态特征密切相关。针对其不同段边坡的变形破坏模式，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）分别提出不同的稳定性分析方法。（1）岩质边坡：该边坡主要破坏模式为岩块沿顺坡节理滑移、掉块，可按平面滑动法计算边坡的稳定性系数。（2）土质边坡：边坡破坏模式主要是松散堆积物发生坍塌，该类边坡可以按照圆弧滑动法进行验算。（3）半岩半土边坡：边坡破坏模式主要为上部松散堆积物沿着岩土分界面发生滑移。针对该类边坡可采用折线滑动法进行验算。5.边坡治理措施研究依据上述边坡的基本特征、变形破坏现状，结合不同工程措施特点等，对边坡分段采用不同方法进行治理。5.1上部削方+下部挡墙支挡措施

7、该措施主要针对设计段边坡起始位置、相对低矮的土质边坡进行。K3+707～K3+762段右侧、K3+793～K3+870段左侧和K4+106～K4+144段右侧坡体为较松散土体，防止坡面坍塌，对其采用挡墙支挡。K3+762～K3+870右侧和K4+478～K4+540段左侧坡体松散、高陡，防止坡面受雨水浸泡坍塌，对坡脚采用挡墙支挡，挡墙顶部按坡率1:1刷方卸载至挡墙顶面。5.2上部框架锚杆+下部挡墙支挡措施6针对景区较高的岩质边坡或半岩半土边坡。K3+970～K4+090、K4+1