含页岩软弱层顺层边坡稳定性分析及优化设计研究.pdf
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1、江西建材岩土工程与勘察1492023年7 月含页岩软弱层顺层边坡稳定性分析及优化设计研究黄 晨安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088摘 要:为解决含软弱层顺层高边坡临滑失稳问题,文中以德上高速某段页岩软弱顺层高边坡为例,基于现场调绘和地质资料,采用不平衡推力法和反算参数法确定边坡的安全系数;针对施工过程中出现的临滑险情,提出临时支护和永久加固相结合的设计思路。加固完成后,边坡处于稳定状态,研究成果可为此类山区高速公路夹页岩软弱顺层的高边坡治理提供实践经验。关键词:顺层边坡;高边坡防护;稳定性分析;优化设计中图分类号:U412.2 文献标识码:B文章编号:1006-28
2、90(2023)07-0149-03Stability Analysis of Bedding Slope with Weak Shale Bearing Layer and Optimization Design ResearchHuang ChenAnhui Transport Consulting&Design Institute Co.Ltd.,Hefei,Anhui 230088Abstract:In order to solve the problem of pre-slip instability of high bedding slope with weak bedding,t
3、his paper taking a shale weak bedding high slope of Deshang high speed as an example,based on field drawing and geological data,unbalanced thrust method and inverse parameter method are used to determine the safety factor of the slope.In view of the danger of imminent slip in the construction proces
4、s,the design idea of combining temporary support and permanent reinforcement is put forward.The slope is in a stable state after the completion of reinforcement,and the research results provide valuable practical experience for the treatment of high slope with weak bedding of shale in this kind of m
5、ountain highway.Key words:Bedding slope;High slope protection;Stability analysis;Optimal design0 引言当前,建设或运营中的公路工程边坡产生的病害越来越多,具有复杂性高1、影响因素繁多2等特点,严重影响公路的正常建设和运营,阻碍了社会经济的发展3-4。公路边坡不管是天然边坡还是人工开挖边坡,都属于降低自身势能提供稳定性的结构,尤其山区线性开挖的公路,会穿越地形地貌5、地层岩性6、气象水文7等条件错综复杂的地区,造成公路工程各类边坡病害。其中,顺层滑塌是岩质滑坡中最为常见的一类。本文针对某高速公路开挖过
6、程中出现页岩顺层软弱层及小型断裂带的高边坡路段,根据现场调绘及开挖揭露的岩层面,动态监测现场边坡开裂变形情况,制定临时方案确保施工现场安全,通过 GEO5 软件不平衡推力法反演临界破坏时的抗剪强度参数,对加固方案的稳定性进行分析和优化,保障高边坡安全。1 项目概况1.1 工程概况某高速公路是德州至上饶高速公路的重要组成部分。本项目区域地势总体特征为南高北低,地形起伏较大,属于皖南中低山区,微地貌类型主要有河漫滩及一级阶地、山前斜地、低丘、高丘、低山和中山。K57+010-K57+163.1段右侧高边坡原始地面坡角30 左右,坡面植被较发育,地形总体较缓,边坡自然稳定性较好。1.2 地质条件本边
7、坡段场地地层主要由志留系下统霞乡组(S1x)粉砂岩、页岩、炭质页岩组成,场地内地层倾向4060,倾角3052。结合地质调绘、物探和钻孔资料,场地地层具体工程地质特性分述如下:1填土:杂色,中密,主要由碎石、角砾等组成,路基填筑所致。2碎石土:杂色,密实,碎石含量约占50%60%,成分主要为砂岩等,磨圆度较差,呈次棱角状,空隙多被细粒土充填,层厚为2.26.5 m,主要分布于天然边坡坡脚,属级硬土。1全风化粉砂岩夹页岩:青灰色,灰黄色,原岩结构构造大部分已破坏,岩芯呈砂砾状、黏性土状,夹强风化砂岩碎块,局部强风化碎块富集,层厚为2.413.0 m,属级硬土。2强风化粉砂岩夹页岩:青灰色,粉砂质(
8、泥质)结构,层状构造,岩性软,夹多层页岩薄层,节理裂隙极发育,岩芯破碎,层厚为5.129.0 m,属级软石。3中风化粉砂岩夹页岩:青灰色,粉砂质结构,层状构造,岩性软硬不一,节理裂隙发育,岩芯呈短柱状、块状,柱长为5.020.0 cm,部分呈碎块状,局部可见页岩角砾、碎块,钻孔揭露层厚为12.312.9 m,属级次坚石。1强风化炭质页岩与粉砂岩互层:青灰色、灰黑色,泥质、粉砂质、泥质结构,层状构造,岩性总体软,节理裂隙极发育,岩芯破碎,钻孔揭露厚度为2.70 m,属级次坚石。2中风化炭质页岩与粉砂岩互层:灰黑色、青灰色,粉砂作者简介:黄晨(1991-),男,安徽淮南人,硕士,工程师,主要研究方
9、向为滑坡地质灾害治理。江西建材岩土工程与勘察1502023年7 月质、泥质结构,层状构造,岩性软硬不均,粉砂岩岩芯多呈块状,短柱状,钻孔揭露深度为7.520.2 m,属级次坚石。2 高边坡动态设计2.1 原设计方案原设计方案中边坡分级高度为8 m,平台为2 m,第一级设置6 m路堑墙,第二、三级边坡坡率为10.75,第四、五级边坡坡率为11.0,五级坡顶外采用压顶处理。二级边坡采用锚杆框架防护,三、四级边坡采用锚索框架防护,五级边坡采用挂网客土喷播绿化防护。2.2 边坡变形调查 现场施工开挖一级路堑墙的大桩号侧边坡时,发现二级边坡顶出现纵向裂缝,裂缝宽度约3 cm,裂缝长度约35 m,二至五级
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