某汽车培训场高边坡评价

摘 要：通过对忠县红星小区边坡工程地质条件的分析，探讨了边坡稳定性评价与计算，并提出了建议。

关键词：边坡稳定性；治理措施；建议

1 边坡简介

XX公司拟建汽车培训场，按设计地面整平高程234.00m开挖平场后，将于西侧、北东侧形成1#边坡（X：4480.81～4590.54m，Y：3698.13～3714.82m），高1.20～30.60m，长111m；2#边坡（X：4601.45～4687.26m，Y：3747.23～3788.34m），高0.50～22.50m，长95m；3#边坡（（X： 4659.88～4687.26m，Y： 3817.52～3788.34m），高8.30～22.50m，长40m。边坡岩性主要由中～厚层状砂、泥岩组成。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）确定，边坡安全等级为一级，勘察等级为甲级。

2 边坡工程地质条件

2.1 地形地貌

边坡位于忠县红星小区（重庆市忠县四小西、北侧） 一自然斜坡上，坡角15～45°，场地局部人工边坡在65～85°，坡顶为耕植区，坡脚为机动车训练场，交通条件较方便。

场地为浅丘剥蚀地貌。地形总体西高东低，高程在234.00～274.50m，相对高差约40.50m。

2.2 地质构造

场地区域地质构造属忠县背斜东翼；岩层呈互层状产出，产状132°∠65°。经调查，受区域构造的影响发育二组构造裂隙。

2.3 地层结构及岩性特征

经钻探揭露深度范围内的地层由第四系全新统残坡积粉质粘土和下伏侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩、砂岩组成。

2.4 基岩强风化带特征

斜坡岩土界面坡角15～55°，倾向东侧，由于岩层产状陡，岩层风化裂隙较发育，岩体强风化带厚度较大，厚度2.35m（BK19）～5.10m（BK5），强风化带岩芯多呈碎屑～碎块状，少量呈短柱状，质软。

中等风化带岩体较完整，岩芯多呈短～长柱状，岩质较硬。

2.5 水文地质条件

场地地形西高东低成斜坡状，且地势相对较高，粉质粘土属隔水层；砂岩属于弱透水层，泥岩属隔水层，当接受大气降水补给后，大部分沿斜坡形成地表径流，排泄至坡脚。勘察期间，场地斜坡、边坡，砂、泥岩界面、裂隙面无滴水现象。钻探施工完毕后对钻孔BK1、BK5、BK9、BK12、BK16、BK19作简易提水试验，钻孔水位无恢复，说明场地勘察期间在钻探深度范围内不存在地下水。水文地质条件简单。

2.6 不良地质作用及地震效应

通过地表工程地质测绘及钻探成果表明，场地在钻探深度范围内未发现断层、滑坡、软弱夹层、崩塌等不良地质作用。

3 边坡稳定性评价

3.1 边坡岩体结构类型

经工程钻探表明边坡岩性由中～厚层状砂岩、中～厚层状泥岩组成，岩体较完整，卸荷裂隙不发育，层面不发育，无软弱夹层。通过工程地质测绘查明，岩体受区域构造的影响，边坡基岩中发育两组构造裂隙，I组裂隙：产状300～314°∠25°～36°，间距1.0～2.5m，延伸5～8m，多呈张开状，宽1～6mm，裂面粗糙，闭合，无充填，结合程度一般，为硬性结构面；II组裂隙：产状27～35°∠78～82°，间距1.5～3.0m，延伸2～6m，宽2～7mm，裂面平直，闭合，局部充填粘土，结合程度一般，为硬性结构面；层间裂隙：产状131～133°∠64～66°，间距1.0～3.5m，延伸0.83～5m，宽2～7mm，裂面呈锯齿状，闭合，无充填，结合程度差，为硬性结构面。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）附录A表A.0.4划分边坡岩体结构类型为块状结构。

3.2 现有边坡的形态特征

边坡原地形为一斜坡，2001年开始部分切坡，切坡采用机械结合爆破开挖，随后停止。1#边坡周边局部地段开挖形成人工边坡，在BK9北东侧为甲方已开挖结束的边坡（不属于本次勘察范围），该段边坡长约25m，坡高为1.5～24.5m，坡度角62～68°，岩质为砂岩，已开挖结束（不须要在作开挖）的边坡无开裂、变形现象，现状稳定。1#边坡东侧已开挖成长约91m，坡高为4.5～24.5m，坡度角62～85°，边坡为岩质边坡，砂、泥岩互层，局部见掉块或崩塌现象，边坡现状欠稳定。

3.3 边坡稳定性定性分析

①1#边坡。地表高程235.25～264.60m，边坡高1.20～30.60m，长111m，边坡表层由0.50～1.20m的粉质粘土覆盖，主要由强、中风化砂、泥岩组成，砂、泥岩分别为较软岩与极软岩，岩体属中～厚层状结构。根据岩体内裂隙产状，岩层产状及边坡要素作赤平投影图图1。

由赤平投影图1可知：边坡稳定性主要受层间裂隙控制，直立切坡易产生以岩层产状结构面滑移破坏。按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A划分：属Ⅳ类边坡，边坡欠稳定。

②2#边坡。地表高程234.50～256.50m，边坡高0.50～22.50m，长95m，边坡表层由0.50～0.60m的粉质粘土覆盖，主要由强、中风化砂、泥岩组成，砂、泥岩分别为较软岩与极软岩，岩体属中～厚层状结构。根据岩体裂隙，岩层产状及边坡要素作赤平投影图图2。

由赤平投影图2可知，边坡受层间结构面控制，直立切坡易产生以岩层产状结构面顺层滑动；按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A划分：属Ⅳ类边坡，边坡欠稳定。

③3#边坡。地表高程242.30～256.50m，边坡高8.30～22.50m，长40m，边坡表层由0.40～0.60m的粉质粘土覆盖，主要由强、中风化砂、泥岩组成，砂、泥岩分别为较软岩与极软岩，岩体属中～厚层状结构。根据岩体裂隙，岩层产状及边坡要素作赤平投影图图3。

由赤平投影图3可知，边坡裂隙结构面以内倾为主，按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A划分：属Ⅳ类边坡类型，岩质边坡基本稳定。

4 边坡稳定性计算

4.1 #边坡的稳定性计算

从3.3边坡稳定性定性分析①1#边坡可知：1#边坡的稳定性主要受岩层产状结构面控制，边坡属欠稳定型边坡，直立切坡时，边坡的破坏模式为沿岩层产状结构面滑移破坏，故边坡稳定性计算采用平面滑动的稳定计算。

平面破坏模式公式计算：

式中：Fs-稳定系数； C、Φ-分别为岩层产状结构面的内聚力、内摩擦角标准值，按《建筑工程边坡技术规范》（GB50330-2002）表1结合现场实际情况综合取值表2取值。

H-为坡高（m）；l-破裂面长度（m），为H/Sinβ；β-破裂角（°）；α-坡度角（°）；ω-滑块重量（KN/m）；γ-滑体重度取中等风化泥岩重度试验值25.01KN/m3；

表1 1#边坡计算参数及稳定性系数

经计算，稳定性系数Fs =0.80，小于边坡稳定系数1.35（一级边坡），边坡属不稳定性边坡，需要治理。破裂角取61°。

4.2 2#边坡的稳定性计算

从3.3边坡稳定性定性分析②1#边坡可知：2#边坡的稳定性主要受岩层产状结构面控制，边坡属欠稳定型边坡，直立切坡时，边坡的破坏模式为沿岩层产状结构面发生平面滑移破坏或崩滑。故边坡稳定性计算采用平面滑动的稳定性计算，平面破坏模式公式及图见图2

表2 边坡计算参数及稳定性系数

经计算，稳定性系数Fs’=1.23，小于边坡稳定系数1.30（二级边坡），故边坡属欠稳定性边坡，需要治理。破裂角取62°。

5 边坡治理措施及设计参数建议

5.1 边坡治理措施建议

5.1.1 地区边坡治理经验，建议采用岩石锚杆挡墙治理。

5.1.2 坡顶应沿边坡走向设置防护栏，坡顶及坡脚均作封闭处理且设置排水、截水沟。

5.1.3 采用放坡或重力式挡墙支挡坡顶第四系土体。

5.1.4 该自然斜坡上无居民住房等建筑物，故有放坡开挖的条件，建议采用后仰式分台阶放坡开挖。宜每10～15m设一台阶，台阶宽2.0m，基岩边坡坡率取1：0.75。

5.1.5 加强边坡变形监测工作。

5.2 边坡设计参数建议

表3 边坡岩土设计参数

6 结论

通过本次勘察，场地范围内未发现有断层、滑坡、崩塌、软弱夹层等不良地质作用。查明了边坡范围内地形地貌、地质构造、地层结构、水文地质条件及岩土物理力学指标。重点查明了边坡岩体结构类型、组合关系及力学属性，对边坡稳定性进行了定性分析和定量计算，并对边坡提出了支护治理措施。