岩质高陡边坡稳定性分析评价xx 地质海上工程勘察院xx 年 xx 月 xx 日1、 引言随着XX市城镇建设进程的加快,有限的建设用地资源已经无法满足城市建设的需要,为了充分利用土地资源,大量高层建筑将倚山而建,建 筑场地内普遍分布有高陡边坡,其安全与否,直接关系到坡底公路、建筑 物以及人民生命财产的安全因此,对高陡边坡的稳定性评价已经成为确 保建设场地及相关建筑物安全的关键环节之一本文仅以XX市XX路高陡 边坡为例,阐述一般岩质高陡边坡稳定性评价的分析方法,为边坡的加固 设计提供科学的参考依据2、 建设边坡场地概况2.1 场地地理位置、地形地貌及工程概况边坡场地位于XX市XX区XX市科学技术局信息中心东侧,XX路西南 侧原XX锅炉机电工程公司院内边坡位于构造侵蚀低丘坡麓,山体植被 茂盛,最大高差31.60m由于人工开挖山体形成长约172.00m的人工边坡 边坡形态呈“S”形,坡底场地拟建三栋高层建筑物该边坡工程安全等 级为一级根据边坡形态将该边坡划分四段,详见表 1(边坡基本情况一览表) 边坡的外貌特征详见照片1、照片 2、照片 3、照片4边坡基本情况一览表 表 1分段名称坡长(m)坡高(m)岩层倾 向与坡 向关系边坡 倾向 (°)坡角(°)岩体产状主要节理 产状 (°)岩体 类型破坏特征AB37.0020.00斜交3069147°Z62°40°Z52°40°Z85°III沿陡倾、临空的结构 面塌滑,沿竖向结构 面剪切破坏坠落,块体重一般1-2吨BC38.0027.00斜交2472151°Z67°55°Z64°55°Z43°III沿陡倾、临空的结构 面塌滑,沿竖向结构 面剪切破坏坠落,块体重一般1-5吨CD39.0042.00斜交058152°Z48°42°Z55°42°Z65°III沿外倾结构面滑移, 沿竖向结构面剪切 破坏坠落。
DE51.0030.00斜交4060156°Z52°45°Z66°70°Z48°III由不利组合面切割, 块体失稳坠落,块体重小于1吨照片1 XX市XX路边坡AB段照片2 xx市xx路边坡BC段照片3 xx市xx路边坡CD段照片4 xx市xx路边坡DE段2.2区域地质构造边坡场地所处大地构造单元为XX准地台XX台隆复州台陷复州~xx凹 陷区内在场地范围内未发现断裂构造存在,地质构造简单根据工程地 质测绘,该场地节理、裂隙及层间裂隙发育,节理面擦痕发育,表明该边 坡节理已发生错动或位移,是成为基岩边坡岩块坠落的诱导因素2.3地震根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)及《中国地震动参数区划 图(GB18306-2001))之规定,该地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震 加速度0.10g,设计地震分组为第一组2.4水文地质场区地下水赋存于岩体节理裂隙、构造裂隙中,主要接受大气降雨和 山区基岩裂隙水的补给,以表面径流以及蒸腾方式排泄边坡坡面植被发 育,周边地形地貌利于地表水流的汇集,易渗入边坡坡体据场地地质资 料,该区地下水对钢结构具弱腐蚀性,对其他建筑材料无腐蚀性3、 岩体物理力学性质指标组成该边坡岩性为中风化石英岩,呈黄灰色〜灰白色,隐晶质及变晶结构,块状构造,矿物成份主要为石英。
岩石节理、裂隙及层间裂隙发育,“X”型节理发育岩体完整程度较完整,岩体结构面结合较差,边坡岩 体类型为III类,根据野外及试验测试结果,依据现行国家、地方标准、规 范,综合确定该边坡中风化石英岩岩体天然密度 r=2.8g/cm3,粘聚力 c=0.05MPa,内摩擦角 ©=27°4、 岩质边坡稳定性分析4.1 赤平极射投影法该方法是根据现场踏勘结果,将边坡某一调查点处岩体中发育的多组 裂隙绘制成赤平投影图,根据所绘制成的赤平投影图对该点处边坡岩体的 稳定性进行分析判断该边坡岩层产状为147°〜156°Z52〜67°°“X” 型节理发育,多将岩体切割成块状主要节理产状为40°Z52°、40°Z 85°、55°Z43°、55°Z64°、42°Z55°、42°Z65°、70°Z48°、 45°Z66°边坡局部岩块已崩塌,同时伴有潜在危岩崩塌或滑塌,为危 岩崩塌型边坡节理裂隙走向玫瑰花图见图1、节理裂隙等密度图见图 2图 1 节理裂隙走向玫瑰花图图 2 节理裂隙等密度图岩质边坡赤平投影稳定性评价一览表 表 2边坡分段坡高(米)计算方法稳定性评价AB20.00赤平投影法较稳定的BC27.00赤平投影法较稳定的CD42.00赤平投影法较稳定的DE30.00赤平投影法稳定的赤平投影图详见图3、图 4、图5、图6。
荷/r:FiJir...1Q.莎述-:k :-lj ?■迂计汴E:沖幻,小29Q.51戸:]蚪,01;^?22'沁山z-i'S':■. .V; V- UV|.祐猟抑砂卿 匸宦h订.疋谕讯i唤忙IfJ.tpr2840C-IOOC-如诅为Yji ;55 CC-G
边坡稳定性评价一览表 表3边坡分段坡高(米)计算方法计算稳定性 系数规范规定稳定 安全系数稳定性 评价AB20.00平面滑动法1. 0881.35不稳定BC27.00平面滑动法0. 8901.35不稳定CD42.00平面滑动法0. 9831.35不稳定DE30.00平面滑动法1. 0891.35不稳定计算项目:简单平面滑动稳定分析AB段[ 计算简图 ][ 计算条件 ][ 基本参数 ] 计算方法: 计算目标: 地震加速度系数: 地震作用综合系数 抗震重要性系数: 边坡高度: 结构面倾角: 结构面粘聚力: 结构面内摩擦角:极限平衡法计算安全系数0.1000.2501.00020.000(m)52.0(°)50.0(kPa)27.0(°)[ 坡线参数 ] 坡线段数 1序号 水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)1 7.677 20.000 69.0[ 岩层参数 ]锚杆和岩石粘结强度 frb(kPa) 600.0层数 1序号控制点Y坐标 容重(m) (kN/m3)1 20.000 28.0 [ 计算结果 ]岩体重量:2225.6(kN)水平外荷载:0.0(kN)竖向外荷载:0.0(kN)水平地震作用:55.6(kN)侧面裂隙水压力:0.0(kN)底面裂隙水压力:0.0(kN)结构面上正压力:1326.3(kN)总下滑力:1788.0(kN)总抗滑力:1944.8(kN)安全系数:1.088计算项目:简单平面滑动稳定分析BC段[ 计算简图 ]极限平衡法 计算安全系数0.100[ 计算条件 ] [ 基本参数 ] 计算方法: 计算目标: 地震加速度系数:0.2501.00027.000(m)43.0(°)50.0(kPa)27.0(°)地震作用综合系数 抗震重要性系数: 边坡高度: 结构面倾角: 结构面粘聚力: 结构面内摩擦角: [ 坡线参数 ] 坡线段数 1序号 水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)1 8.773 27.000 72.0 [ 岩层参数 ]锚杆和岩石粘结强度 frb(kPa) 600.0层数 1序号控制点Y坐标 容重(m) (kN/m3)1 27.000 28.0 [ 计算结果 ]岩体重量:7628.5(kN)水平外荷载:0.0(kN)竖向外荷载:0.0(kN)水平地震作用:190.7(kN)侧面裂隙水压力:0.0(kN)底面裂隙水压力:0.0(kN)结构面上正压力:5449.0(kN)总下滑力:5342.1(kN)总抗滑力:4755.9(kN)安全系数:0.890计算项目:简单平面滑动稳定分析DE段[ 计算简图 ][ 计算条件 ][ 基本参数 ]计算方法: 计算目标: 地震加速度系数: 地震作用综合系数 抗震重要性系数: 边坡高度: 结构面倾角: 结构面粘聚力: 结构面内摩擦角:极限平衡法计算安全系数0.1000.2501.00042.000(m)48.0(°)50.0(kPa)27.0(°)[ 坡线参数 ] 坡线段数 1序号 水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)1 26.245 42.000 58.0 [ 岩层参数 ]锚杆和岩石粘结强度 frb(kPa) 600.0层数 1序号控制点Y坐标 容重(m) (kN/m3)1 42.000 28.0[ 计算结果 ]岩体重量:6804.6(kN)水平外荷载:0.0(kN)竖向外荷载:0.0(kN)水平地震作用:170.1(kN)侧面裂隙水压力:0.0(kN)底面裂隙水压力:0.0(kN)结构面上正压力:4426.7(kN)总下滑力:5170.6(kN)总抗滑力:5081.4(kN)安全系数:0.983计算项目:简单平面滑动稳定分析DE段[ 计算简图 ][ 计算条件 ][ 基本参数 ] 计算方法: 计算目标: 地震加速度系数: 地震作用综合系数 抗震重要性系数: 边坡高度: 结构面倾角: 结构面粘聚力: 结构面内摩擦角:极限平衡法计算安全系数0.1000.2501.00030.000(m)48.0(°)50.0(kPa)27.0(°)[ 坡线参数 ] 坡线段数 1序号 水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)1 17.321 30.000 60.0[ 岩层参数 ] 层数序号控制点Y坐标(m)1 30.0001容重 锚杆和岩石粘结强度 (kN/m3) frb(kPa)28.0 600.0[ 计算结果 ]岩体重量:4070.5(kN)水平外荷载:0.0(kN)竖向外荷载:0.0(kN)水平地震作用:101.8(kN)侧面裂隙水压力:0.0(kN)底面裂隙水压力:0.0(kN)结构面上正压力:2648.1(kN)总下滑力:3093.0(kN)总抗滑力:3367.7(kN)安全系数:1.0894.3 边坡坡角、坡高与安全系数边坡坡角、坡高与安全系数关系曲线图详见图7〜图10。
图 7-1 边坡 AB 段坡角—安全系数曲线图 7-2 边坡 AB 段坡高—安全系数曲线图 8-1 边坡 BC 段坡角—安全系数曲线图 10-1 边坡 DE 段坡角—安全系数曲线5 、结论对于岩质高陡边坡仅仅采用赤平投影法分析稳定性得出的结论有一 定的局限性,采用两种分析方法相结合可以提高评价结果的准确性根据 边坡现状及稳定性计算结果并配合赤平极射投影法对边坡稳定性进行分 析评价:该边坡为不稳定边坡,建议对该边坡进行修整和治理,整个边坡 采用坡率为 1:0.70 放坡,坡高小于15.00 米,预留安全平台宽3.00 米, 清除坡面危岩,并采用锚喷防护,采取有利于生态环境保护和美化的护面 防护措施。