地质灾害防治工程分析和治理

地质灾害防治工程分析和治理

本文以惠州大亚湾塘横坳边坡为例，用极限平衡法分析了边坡稳定性，提出了治理工程方案，对同类工作具有借鉴意义。

标签：地质灾害边坡防治分析评价

1基本概况

惠州大亚湾区县道X206线地质灾害点位于X206线K8-K9塘横坳段，由于公路建设削坡，道路两侧形成高陡的人工边坡。该路段两侧共有3处人工边坡隐患点，坡高8～18m，坡度55～90°，坡宽约430m。边坡岩体裸露，岩石风化强烈，节理裂隙发育，岩体破碎，局部含外倾结构面，易发生滑坡或崩塌等地质灾。

2工程地质与水文地质条件

根据钻探揭露的工程地质情况，勘察区内岩土层按地质年代和成因类型自上而下划分为人工填土层（Qml）主要为素填土；残积层（Qel）主要为粉质粘土，基岩（J3n），分为强风化岩带和中风化岩带：岩性为凝灰质砂岩。

边坡岩体受节理裂隙切割强烈，局部含外倾结构面，成小块体，岩体完整性差，在降雨入渗形成的动、静水压力作用下和本身重力作用下继续发生滑坡或崩塌的可能性大。

场地地下水类型主要赋存于下伏风化基岩的裂隙中，浅层无明显的地下含水层。下伏风化岩体节理、裂隙虽然很发育，但裂隙多为粘性土矿物充填，节理、裂隙间连通性较差，其透水性及富水性均较弱，水量也很贫乏。场地地下水主要接受大气降水垂直下渗及岩土体侧向渗流补给；暴雨期间地表径流对边坡稳定性影响较大。

3坡体结构特征

3.1第1坡段

该坡段位于县道X206线K8～K9塘横坳段k8+600m一带。坡长约70m，坡高8～14m，边坡总体走向北东，坡度55～75°，边坡岩体裸露，岩石风化强烈，节理裂隙发育。优势节理面主要有3组，产状分别为：L1：230°∠50°，L2：280°∠42°，L3：60°∠45°，为剪节理，裂面光滑平整，多数闭合状，充填物少，胶结差，但裂面泥化不严重，节理间距一般0.1～1.7m，岩体结构类型呈层状～碎裂状结构。应用节理赤平投影对边坡稳定性分析：L3与边坡呈大角度相交，为基本稳定结构，L1与边坡呈小角度相交，为外倾结构面，且边坡倾角大于结构面倾角，边坡较不稳定，可能产生的破坏形式主要为节理切割岩体，引发岩块崩落。该坡有1条次生断层通过。断层位于本坡段东部，断面产状323°∠70°。断

层宽度约0. 03m，长约9m，局部硅化，局部硅化，夹泥及断层角砾岩，为张性。断层倾向与坡面倾向近乎垂直，不影响边坡稳定性。

3.2第2坡段

该点边坡位于县道X206线K8～K9塘横坳段k9东侧。长约200m，坡高8～18m，边坡总体走向北北东，坡度60～80°，边坡岩体裸露，岩石风化强烈，节理裂隙发育。优势节理面主要有3组，产状分别为：L1：300°∠40°，L2：82°∠80°，L3：250°∠70°。不利节理为300°∠40°，节理多为剪节理，裂面光滑平整，多数闭合状，充填物少，胶结差，但裂面泥化不严重，节理间距一般0.1～2.5m，岩体结构类型呈层状～碎裂状结构。应用节理赤平投影对边坡稳定性分析：L2与边坡呈大角度相交，且结构面倾角比边坡倾角大，为基本稳定结构，L3均与边坡呈小角度相交，为外倾结构面，但结构面倾角比边坡倾角大，为较稳定结构，L1与边坡呈小角度相交，为外倾结构面，且边坡倾角大于结构面倾角，边坡较不稳定，可能产生的破坏形式主要为节理切割岩体，引发岩块崩落。该坡有2条次生断層通过。f2断层位于本坡段东部，断面产状323°∠70°。断层宽度约0.04m，长约7m，局部硅化。f3断层位于本坡段中部，断面产状290°∠63°。断层宽度约0.9m，长约11m，局部硅化，夹泥及断层角砾岩，为张性。断层倾向与坡面倾向近乎垂直，不影响边坡稳定性。

3.3第3坡段

该点边坡位于县道X206线K8～K9塘横坳段k9m西侧。坡长约275m，坡高10～17m，边坡总体走向北北东，坡度60～85°，边坡岩体裸露，岩石风化强烈，节理裂隙发育。优势节理面主要有3组，产状分别为：L1：107°∠40°，L2：136°∠70°，L3：359°∠60°。节理多为剪节理，裂面光滑平整，多数闭合状，充填物少，胶结差，但裂面泥化不严重，节理间距一般0.1～2.0m，岩体结构类型呈层状～碎裂状结构。应用节理赤平投影对边坡稳定性分析：L2和L3与边坡呈大角度相交，且结构面倾角比边坡倾角大和相似，为较稳定结构，L1与边坡呈小角度相交，为外倾结构面，且边坡倾角大于结构面倾角，边坡较不稳定，可能产生的破坏形式主要为节理切割岩体，引发岩块崩落。该坡有4条次生断层通过。f4断层位于本坡段西部，断面产状10°∠55°。断层宽度约0. 04m，长约6m，局部硅化。f5断层位于本坡段中部，断面产状350°∠87°，为顺层断层。断层宽度约0. 7m，长约12m，局部硅化，夹泥及断层角砾岩。f6断层位于本坡段中部，断面产状350°∠87°。断层宽度约0.3m，长约10m，局部硅化，夹泥及断层角砾岩。f7断层位于本坡段东部，断面产状10°∠83°，断层宽度约0.06m，长约8m，局部硅化。各断层均为张性，断层倾向与坡面倾向大角度相交或近乎垂直，不影响边坡稳定性。

4边坡稳定性计算工况及参数

4.1荷载及计算工况

边坡在正常天气、连续降雨和地震力作用的不同状态下荷载组合也不同，导

致边坡的稳定性不同，因此需区分不同的计算工况确定荷载组合。由于本区抗震设防烈度为6度，可以不考虑地震力的影响，因此计算时选如下两种荷载组合：

工况1（天然工况）：自重+地下水。该工况反映边坡在正常状态下的荷载组合，地下水位取勘察时测量到的钻孔静止水位。工况2（饱和工况）：自重+暴雨+地下水。该工况反映边坡在偶遇高水位条件下的荷载，地下水位取偶遇最高水位。

计算过程中将地下水位以下的岩土体取浮重度来计算坡体自重，岩土体的强度取饱和抗剪强度，同时计算地下水的渗透压力；水位以上取天然重度，并取岩土体的天然抗剪强度。

4.2计算参数

有关主要计算参数见表1。

硬性结构面：粘聚力60（kPa），内摩擦角30°，岩土界面：粘聚力26（kPa），内摩擦角24°

4.3边坡稳定性评价

各坡段主要为岩质边坡，利用理正岩土软件，采用极限平衡法进行分析计算。

（1）第1坡段

工况1：自重+地下水。经计算，安全系数为 1.027，处于临界稳定状态，但小于1.3～1.35，应做支护处理。

工况2：自重+暴雨+地下水。经计算，安全系数为0.904，处于失稳状态，应做支护处理。

（2）第2坡段

工况1：自重+地下水。经计算，安全系数为 1. 279，处于稳定状态，但小于1.35，应做支护处理。

工况2：自重+暴雨+地下水。经计算，安全系数为 1.042，处于临界稳定状态，应做支护处理。

（3）第3坡段

工况1：自重+地下水。经计算，安全系数为 1. 474，处于稳定状态。

工况2：自重+暴雨+地下水。经计算，安全系数为 1.083，处于临界稳定状