岩质边坡稳定性的研究.doc

岩质边坡稳定性的研究 　　【摘 要】建筑场地稳定性由多种因素控制，其中边坡的稳定性对建筑场地影响、建筑物安全使用具有重要的意义。本文首先概述了建筑场地岩质边坡的现状，调查岩体岩性、裂隙发育、地层产状等特征，利用裂隙统计位移反分析及力学参数计算，对边坡稳定性分析、评价，提出加固处理措施，对于从事相关勘察、设计及施工作业人员具有一定的参考价值。 　　【关键词】岩质边坡；稳定性；加固 　　 　　引言 　　随着城市建设规模的不断扩大，土地资源的日益紧张，对丘陵山区土地资源的利用日益增多，丘陵山区作为建筑场地，经常遇到边坡的稳定性分析，并需得出科学的结论。某山区建筑场地爆破施工整平期间形成人工岩质陡坡，部分边坡因爆破影响，岩体产生松动，边坡的稳定性直接影响边坡上部拟建建筑物及场地的稳定性。前人对自然边坡的稳定性分析较多，对人工岩质陡坡的稳定性研究较少。人工爆破裂隙有时对边坡的稳定性起到主导作用，因此，科学的分析裂隙参数，对于确保建筑场地稳定，提高建筑物安全具有重要的作用。 　　1 工程概况 　　某建筑场地拟建2栋高层建筑物，建筑物北侧3m左右为爆破整平施工期间形成人工陡坡，高度4-6m，岩质边坡安全等级为Ⅰ级，因爆破边坡使岩体产生松动、裂隙发育，该边坡直接影响拟建建筑物及场地的稳定性，建筑施工暂停。因此，针对潜在不稳定的边坡进行勘察、稳定性评价工作。 　　2 勘察工作方法 　　边坡稳定性分析、评价前，采用现场勘察及室内试验获得有关资料，选取合理的计算参数，具体采用如下方法： 　　2.1 工程地质测绘：采用点、线、面结合，查明地层岩性特征、软弱夹层分布、断层破碎带的宽度及影响宽度、充填物及胶结情况、节理裂隙的产状、延伸方向、宽度充填物性质、发育程度和张开程度等有关要素。 　　2.2 现场检测：地质雷达探测坡体内深部裂隙、节理以及滑裂面，进一步探测裂隙的空间分布特征。 　　2.3 原位试验：原位试验选择岩体直剪试验、裂隙直剪试验、岩石点荷载试验三种试验方法。 　　2.4 室内试验：室内试验项目为含水率、块体密度、饱和吸水率、饱和单轴抗压强度、饱和单轴压缩变形、三轴压缩强度、抗拉强度、直剪。 　　3 场地工程地质条件 　　3.1 地层岩性： 　　豹斑状白云质灰岩：浅棕褐色、灰白色，隐晶质结构，中厚层状构造，质地较纯，竖向节理局部较发育，节理多为钙质充填，局部为未充填，岩体较完整，层面间为泥钙质充填，岩层倾向53°～73°，倾角3°～8°。 　　灰质白云岩：灰白色，隐晶质结构，中厚层状构造，泥质含量较高，竖向节理局部较发育，节理多由粘性土及钙质充填，岩体较完整，层面间为泥钙质充填，岩层倾向36°～50°，倾角3°～12°。 　　3.2 节理、裂隙： 　　该场区节理走向主要有45°～80°，300°～350°两组分布，其中又以45°～80°节理居多，更密集，倾向主要集中在NW和SE方向，倾角绝大多数＞75°，部分节理近直立。从现场场区的节理性质来看，应以张性节理为主，部分较大裂隙宽度有1～5cm不等，填充有钙质、泥质填充物。有几个长度和宽度较大的裂隙，对边坡的稳定性有影响。 　　该场区因人工爆破开挖后产生大量人工裂隙，形成岩石松动区，松动区范围2-3m。 　　地质雷达仪器为国际上先进的美国SIR-3000，探测天线分别采用了100MHz、200MHz两种天线。地质雷达探测的主要对象是边坡坡体。据雷达图像的解译结果，上部2-3m深度范围内裂隙交错发育，深度16m发现一连续完整的结构面。 　　3.3 承压板法原位试验： 　　承压板法用于测定承压板下应力影响范围内岩体、土体的承载力和变形特征。它是在承压板上施加一定的荷载，并测定其变形，然后绘制出压力――变形曲线（图1、图2），计算岩土的承载力和变形。 　　该方法视岩体为均质、连续、各向同性的半无限弹性体；根据布辛涅斯克公式，刚性承压板下各点的垂直变形（W）可表示为： 　　 或 　　式中： 　　A――承压板面积； 　　E0――岩体的变形模量； 　　p――承压板上单位面积压力； 　　D――承压板直径； 　　 ――岩体的泊松比； 　　m――与承压板形状、刚度有关的系数。 　　计算得E＝234.2MPa 　　4 边坡稳定性分析方法 　　4.1 极限平衡分析法： 　　目前工程界普遍采用的计算方法仍为极限平衡法,因其计算方法简便，并能定量的给出边坡稳定系数大小。边坡稳定性安全系数k的一般表达式： 　　 　　基于安全系数可以建立多种分析方法：如瑞典分条法，毕肖普法，Morgenstern-Price法，Sencer法，Sarma法，Janbu法及余推力法等。本次稳定性分析计算采用瑞典条分法、毕肖普法和Janbu法。 　　4.2 ANSY