土岩混合边坡的稳定性分析方法的选择

摘 要 ：结合 某工程实例 ，对土岩混合边坡 的稳定性 分析 方法 进行 了选择 ，分别计算 了土质边坡、岩质边坡 的稳定
性 ，综合评定边坡 稳定性 ，然后采取 针对性措施 。
关键 词：土质边坡 ；岩质边坡 ；稳定性安全系数 ；挡土墙
中 图 分 类 号 ： ＴＵ４３
文献标识码 ：源自文库
文 章 编 号 ： １００６－７９７３ （２０１６）０４－０３２７－０２
２． 计 算 模 型 及 软 件 选 取 选 取本工程某典型段坡 面 ，坡脚采用挡土墙支护 ，由于 大 部分 挡土墙位于 山坡上 ，除 了要考虑墙后边坡 的稳定性外 ， 还 要考 虑挡土墙基础跟 随山坡土体一起滑动失稳 的可能性 。 因此模型边界选取 的应包含 挡土墙前、后整个坡面 的土体 ， 典 型断面计算模 型如图 ｉ所示。
收 稿 日期 ：２０１６—０３—１０ 作者简介 ：向 斌 （１９８５一），男，硕士研 究生，中国市政工程中南设计研究总院有限公 司工程师 ，研究方向为市政结构 。
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中 国 水 运
第 １６卷
３．岩 土参数 的选 择 根据本工程提供 的地质勘察报告 ，选取岩 土计 算参数如 表 １所 示 。
某工程 因现状地 形起伏大 ，场平后 多个地 块四周形成高
度 不一 的边 坡 ，除 了部分高 陡边 坡采 用锚 杆支护外 ，大部分 边坡拟采 用重力 式挡 土墙支护 ，挡墙高度 多为 ８—１ ２ｍ 。且部 分挡墙位于 山坡 上，墙后边坡与现状山坡形成土岩混合 边坡。 且 坡高一般为 ７～３０ｍ ，坡顶及坡脚拟规竞４作为道路、资源回收 整理集散中心、工业固废及医疗垃圾处理厂或工业危废焚烧厂等 用地，属较重要建筑物 ，破坏后果很严重。据 建筑边坡工程技 术规范））（ＧＢ５０３３０—２００２）第 １．０．４条及第 ３．２．２条规定，边 坡安全等级按一级考虑 。本文选取某典型段挡土墙支护边坡进行 稳定『生分析计算。
图 １典 型 断 面 挡 土 墙 边 坡 计 算 剖 面 图 计算软件选择 ：常用理正边 坡计算软件 ：土质边坡计算模 型中 ，只考虑了倾斜 的土层 ，不能模 拟挡土墙 ，因此不能准确 评价挡土墙基础与整个 土层滑动 的情况 ；岩质边坡 计算模 型 中，结构面只能位于 临空面，与实际情况有 出入 ，两计算模型 都有一定的局限陛；而且 同一边坡需分别建模 ，也比较繁琐 。 本文选用一款评价 土质 或岩 质边坡安全系数二 维极 限平衡软 件 ｓｌｉｄｅ，对于土岩混合边坡只需要建立同一模 型，采用不同 的计算方法 即可得到不 同的稳定性 安全系数 ，而且可 以输入包 含浆砌石挡土墙在 内多种 岩土层边界及计算参数 。
第 １６卷 第 ４期
２０１６ 笠
４ 月
中 国 水 运
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ
Ｖｏ １．１６ Ａｐｒ ｉ Ｉ
Ｎｏ．４ ２Ｏ１６
土岩 混合边坡 的稳定性分析方法的选 择
向 斌 ，李 猛
（中国市政工 程 中南设 计研 究总院有限公 司，湖北 武汉 ４３００１０）
表 １岩 、土体计算 参数
压实 ，压实系数不小于０．９４；其次坡体 内预埋泄水管 ，深 入 土体 内不小于 ５ｍ ，纵 横间距２．Ｏｍ ；最后坡顶设置截水沟 ， 坡底设置排 水沟 ，坡面采用浆砌片石骨架植物护 坡。采取 这 些措施 ，可确保土质边坡 的稳定安全 。
４．计算 结果
根 据选 取参数 ，建立边坡模型 ，选取 自然工 况、暴雨工 况及地震工况分别计算其安全系数，计算结果如表 ２所示， 搜索的最危险滑裂面详图 １所示。
一 、 前 言 边 坡根 据其组成物质分 为土质边坡、岩质边 坡及土岩混 合边坡 ，其破坏形态有显著差 异，因此计算 方法也不尽相 同， 大量 实践证明、土质边坡 的破坏 面都接近于 圆弧形 ，因此通 常采 用瑞典 条分法、毕 肖普条 分法 （ｂｉｓｈｏｐ）等计算边坡稳 定性 ；而岩体 中往往存在软 弱结构面 ，岩质边 坡多沿着某个 或某 几个软弱结构面滑动 ，因此采用折线滑动法 、三维楔形 体法 等计算边 坡稳定性。 而对于 土岩混合边坡 的整体 稳定性分析 ，有可能发生土 体沿 岩层顶面滑动 ，也可能 发生土、岩体治深 层软 弱结构面 滑 动 ，因此不能采 用单 一的计算方法来评 定边 坡的整体稳定 性 。本文结合某工程土岩混 合边坡实例 ，对 上层土质边坡及 下 层岩 质边坡分别选择 了计算方法并进行 了计 算 ，根据计算 结 果综合评 定了边坡稳定性 。 二、计算方法的选择与 比较 对 于土质边坡 ，常 用的瑞典条分法 ，亦称 简单条分法 ， 将 圆弧滑动土体竖直条 分后 ，忽 略土体之 间的作用力进行计 算求得整体 圆弧滑 动的安全系数 。此 方法 计算简单 ，但 由于 因忽略了土条之间的作用力 ，计算安全系数偏小 。 而毕 肖普 （ｂｉｓｈｏｐ）条分法将土 坡竖直条 分后，用抗滑 剪 切力与土条 的下 滑力的比值定义安全 系数 ，其仍然基于滑 动面为一 圆弧这一 前提 ，考虑 了土条 两侧 的作 用力 ，计算结 果比较合理 ，被工程界普遍采用 。 对于单结构面外倾 岩质边坡 ，多采 用折线滑动法计算其 稳 定性 ；对于 两组 或多组结构面 的交线倾 向于临空面 的岩质 边坡 ，可采 用三维楔形体分割法计 算其下滑力 。本工程 为上 层土质边坡、下层岩质边坡 ，且主 要 由单层外倾结构面控制 ， 因此采 用折线滑动法 。 通过各计算方法 比较 ，本文采用毕 肖普 （ｂｉｓｈｏｐ）条分 法、折线滑动法计 算某 工程实例 中的土岩 混合边坡稳定性 系 数 ，评价其安全稳定性 。 三 、某 土 岩 混 合 边 坡 设 计 整 体 稳 定性 分析 实例 １． 工 程 概 况
表 ２典 型断面 边坡稳 定性计 算结 果
参数选取说 明 ：粉 质粘土②及残积砂质粘性 土③在 雨季 （尤其 台风暴雨期 间）可能会 因地下水 上升 ，使土层处于饱 和状态 ，且残积 土③属 特殊性土 ，具有 泡水易软化使强度降 低的不 良特性 ，故 边坡稳定性验算 时应按 最不利条件考虑 ， 选用 了饱和快剪指标 。