张集铁路西土城车站路堑边坡变形原因分析

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1、张集铁路西土城车站路堑边坡变形原因分析　　(呼和浩特铁路局张集铁路建设指挥部，内蒙古呼和浩特010050) 　　摘要：文章叙述了边坡的地形特点、岩体的地层组成和水文地质条件；分析了边坡变形形态和特征；提出了造成该处边坡变形的原因，即：岩体结构、边坡高陡、卸荷回弹、岩体内结构面的存在、水的作用和岩土的膨胀性。 　　关键词：路堑边坡；变形；玄武岩岩体；张集铁路 　　中图分类号：U213.1＋8(226)文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)11—0124—02 　　张集铁路为新建铁路，途径XX山间盆地、中低山区、内蒙古高原。本文要讨论的变形边坡位于内蒙古高原之

2、低中山区一缓坡上，西土城车站的西端，分布里程DK123+830~DK124+400，设计为一深挖路堑，最大挖深32m。 　　工点处I线路堑于XX年7月开始施工，施工过程中线路DK123+890~DK123+950左侧和DK124+190~DK124+300右侧堑坡出现了大面积坍塌，其中DK124+190~DK124+300段的坍塌物几乎掩盖了整个堑底，随后在其堑顶及其后缘山坡出现了大小不同的三道裂缝，其中堑顶附近有两条大的弧状裂缝，最大错距达3m；后缘山坡裂缝到线路最大距离接近100m；DK124+104~DK124+170右侧也出现了羽状排列的弧状开裂，两者呈相向延伸之势。为

3、防止边坡变形加剧，施工单位对DK124+185~DK124+310右侧堑坡按1∶1重新进行了刷坡，刷掉了靠近堑顶两条大的裂缝，同时进行监测。XX年初，发现堑顶裂缝宽度有明显加大之势，最宽达10cm；同时山梁上又出现了约25m长的裂缝，裂缝最宽达8cm；而且重新刷方后DK124+285~+325段又出现了新的坍塌。线路的左侧堑顶断续出现了规模不等的开裂，其中DK123+890~DK123+950左侧坍塌处堑顶出现三条裂缝，裂缝最宽为5cm。当时小里程端已基本上开挖到路肩设计高程，从DK124+000附近至大里程距离设计标高还有约2m。 1自然背景条件 1.1地形地貌 　　该段

4、路堑所处地貌属内蒙古高原中的低中山区，自然坡度较缓。DK124+190处为山梁，地势最高，由此向东西两侧山坡逐渐变缓，地表多基岩裸露。工点就位于山坡的中下部。 1.2地层分布 　　本段岩性主要为第三系中新统玄武岩、黏土、泥岩夹砂岩，它们相互夹杂包含，分布十分凌乱，泥岩夹砂岩顶面变化很大，呈波状起伏。各地层及岩性特征分述如下： 　　1.2.1玄武岩：主要分布于地层的上部，多出露于地表，覆盖于第三系中新统砂岩、泥岩和黏土的上部。柱状节理发育，节理面上常见附着白色泥状物。全风化－强风化，岩体呈土状、砂状和碎块状。风化裂隙十分发育，裂隙中往往充填白色粉沫和泥状物，部分地段夹泥岩、黏

5、土层。DK123+890~DK124+114和DK124+180~DK124+325段包含大量棕红色第三系黏土。 　　1.2.2黏土：主要分布于DK123+890~DK124+114和DK124+180~DK124+325段的玄武岩中，多以充填形式分布，土质不均匀，其中含大量的小砾石，湿时黏手，干时坚硬多小裂纹，可见摩檫面，面上常见摩檫痕迹，呈深灰色短条状。具强膨胀性。 　　1.2.3砂岩：多呈条带或透镜体分布于泥岩中，成岩作用差，矿物成份以石英、长石为主，其产状为走向290~315°，倾向西南方向，倾角15~35°。 　　1.2.4泥岩：成岩作用较差，矿物成份以黏土矿物为主

6、，具强膨胀性。产状为走向290~315°，倾向西南方向，倾角15~35°。常见玄武岩夹杂其中。 1.3水文地质特征 　　施工开挖过程中，揭露了玄武岩下部的砂岩含水层，致使地下水溢出。钻孔揭示地下水主要赋存于上第三系中新统砂岩、泥岩、玄武岩裂隙中，大气降水的入渗为其主要补给方式，水量及水位随季节变[CM(22]化较大。开挖后路堑底部地下水稳定水位埋深[CM)]1.0m。地下水类型为基岩裂隙水，水位季节变幅1～3m。砂岩渗透系数：K＝2.5m/d。 2边坡开裂变形特征 2.1开裂变形形态及规模 　　根据XX年11月份和XX年3、4月份现场调查，后缘裂缝距离线路中心线最大距

7、离约100m，裂缝宽度最大由3cm变为10cm，延伸长度变化不大，大约100m，垂直位移不太明显，但靠近边坡坡顶的地裂缝最大垂直位移0.50m；裂缝羽状排列，平面上呈弧状，有相向连接之势。DK124+080~DK124+290段的堑顶裂缝已经断续延伸到山梁上，最宽达8cm。堑底已经鼓起。 　　根据现场调查、路堑断面及勘探资料，边坡开裂变形主要发生于上部的风化玄武岩中，而玄武岩的分布沿纵断面方向变化很大，可以看出，底部的砂岩和泥岩均位于路堑的底部，其顶面起伏较大，但在