基于测斜监测的某类土质边坡稳定性分析
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摘要:以某类土质边坡为例,采用边坡深层水平位移监测数据对边坡稳定性进行了深入分析。类土质边坡受结构面控制,岩土结合处土体在地下水的作用下抗剪强度降低,边坡宜发生沿结构面的滑动破坏。
1引言
工程中一般按照边坡的介质构成,把边坡分为岩质边坡及土质边坡,同时加固防护措施也主要按单纯岩质边坡或单纯土质边坡进行设计。随着我国基础建设的大力发展, 许多地方都遇到了介于岩质边坡和土质边坡之间的过渡型边坡――类土质边坡及其引起的工程地质问题,这类过渡型边坡的性质较土质边坡和岩质边坡更为复杂。目前对其认识尚处于起步阶段,文献[1][2]做出了较为深入的研究工作。该类边坡的构成介质从表面上看属砂性土或粘性土,但土体中存在软弱结构面或使其呈现各向异性力学性质的不连续面,这些结构面对边坡的稳定性起着相当大的控制作用。
2工程实例
2.1工程概况
根据工程地质勘察报告资料,场地的岩土层自上而下分别为淤泥、砾质粘土层、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。地下水类型为基岩裂隙水,岩体为弱透水层,水量小且不连通,只有少量基岩裂隙水分布在场地。
边坡基坑底板高程-21.0m,开挖分三级进行。第一级开挖至-5.0m,挖深7.0m,设3.0m宽马道,边坡坡率1:1.5;第二级开挖至至-11.0m,挖深6.0m,设2.0m宽马道,边坡坡率1:1.0;第三级开挖至-21.0m,挖深10.0m,边坡坡率1:0.75。对淤泥、砾质粘土层及严重风化破碎的岩石边坡采用喷锚支护。
2.2监测成果
为了掌握边坡位移趋势,对滑坡稳定作出客观评价及安全施工,本次监测在开挖边坡-5m及-11m边坡坡顶的共计布置深层水平位移监测孔6个,间距50m,钻孔深度至微风化基岩2m。该处边坡深部位移监测成果显示,监测得到的深层水平位移时程曲线呈现B型形状。
从深层水平位移时程曲线来看,测斜孔CX10在埋深3.0,11.5m、14.0m处,测斜孔CX11在埋深7.0m、13.5m处形成明显的位移增大趋势,曲线出现几个明显滑面,其中测斜孔CX10在3.0处的位移过大为渗流引起边坡浅层土体垮塌造成,在采取加固措施后,位移得到了有效控制。由深层水平位移曲线结合地质勘查资料,边坡滑移主要以约13.5m岩土结合处滑动为主,且有整体滑动趋势。
图1 监测孔CX10、CX11深层水平位移时程曲线
2.3监测数据分析
类土质边坡具有类似于岩体中存在的结构面,由全风化、强风化而形成的类土质边坡,保留了母岩的结构面, 类土质边坡具有类似于岩体边坡的结构特性,因此其破坏形式与一般均质土边坡有着很大的不同,明显区别于均质土边坡的破坏形势。因基岩相对隔水,交界面处往往地下水易于汇集,在水的软化作用下,交界面处的土体强度急剧降低,原有裂隙进一步扩展,此时,交界面即发展为控制边坡破坏的“结构面”,可能使得边坡产生沿交界面的破坏。当这些结构面倾向坡体临空面时,上部土体容易沿软弱结构面发生平面滑动。
2结束语
(1)鉴于类土质边坡具有岩体的部分结构性质,不能将其作为简单的均质土边坡或岩石边坡,而应在充分考虑其结构的复杂性的基础上进行设计。在对类土质边坡进行勘察时,应特别注意其中结构面的存在及展布状态。
(2)类土质边坡受结构面控制,在地下水的软化下结构面土体抗剪强度降低,从而宜导致边坡发生滑坡现象。在边坡设计施工过程中,要做好止水、排水措施。
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