三处不同性质的高边坡处治方案探讨

一、某路基所在坡体主要由强~中风化三叠系中~厚层状构造泥灰岩构成,其中强风化厚约3.5m。岩体产状 218°∠36°,坡向85°,与线路夹角133°,属于近正交-反倾坡体,换算倾角26.2°。

岩体构造节理较发育,主要有33°∠73°和120°∠82°,裂隙间距 0.3~3.3m,贯通性长度0.4~3.10m,裂隙宽 1~3mm,裂隙面平直,无充填,结合程度差,不充水。设计拟设置1:0.75~1:1 .25坡率,平台宽2m后最大坡高 31.2m。

从地质资料分析,泥灰岩结构面无充填,结合程度差,坡体产状与坡向近正交-反倾,属于切层坡体,对坡体的稳定性是有利的。坡体最可能的病害为开挖后危岩落石。

从试验中看岩体抗压强度达到21MPa,故砂岩属于较软岩,结合破裂角,结合三轴强度试验报告,建议泥灰岩体的强度指标Φ=38°,C=3MPa,考虑施工扰动等因素取0.85倍的折减系数,即Φ=32°,C=2.55Mpa。继而应用于等效破裂角。也就是说坡体整体是基本稳定的,坡体最可能的病害为开挖后危岩落石。

基于此,由于坡体整体稳定性较好,故可采用较陡坡率开挖进行收坡防护,采用光面爆破后设置挂网喷砼进行防护为主的措施。且为有效控制坡脚应力应力集中,一级边坡设置较长的锚杆进行固脚,二级边坡考虑到裂隙间距 0.3~3.3m,结合泥灰岩性质,建议取锚杆长9m进行防护。这样的边坡的高度可由31.2m降低为20m左右。

图1 建议的工程地质断面图

二、其路基所在坡体主要由强~中风化三叠系薄~中厚层状构造石英砂岩构成,其中强风化厚约3.1m。岩体产状 32°∠34°,坡向351°,与线路夹角41°,属于斜交坡体,换算倾角26.6°。

岩体构造节理较发育,主要有114°∠80°和215°∠83°,裂隙间距 0.3~3.2m,贯通性长度0.4~3.20m,裂隙宽 1~3mm,裂隙面平直,无充填,结合程度差,不充水。设计拟设置1:0.75~1:1 坡率,平台宽 2m后最大坡高41.08m。

从地质条件分析,砂岩结构面无充填,属硬性结构面,坡体产状与坡向属于大角斜交坡体,故对坡体的稳定性是有利的。故属于岩体抗剪强度而不是单纯的层面抗剪强度。这也是现场类似自然坡体下伏砂岩边坡高陡而坡体稳定的原因,坡体最可能的病害为开挖后危岩落石。

从试验中看岩体抗压强度达到33MPa,故砂岩属于较硬岩,其层面强度较高。而从地勘报告中看,层面结合般,故结合三轴抗剪强度,反算,工程地质类比,并考虑工程扰动等因素,砂岩潜在滑面Φ=35°,C=90Kpa进行坡体稳定性计算,而不宜取地勘报告中所提的饱和工况下Φ=18°,C=50Kpa。因为自然边坡经过了地质年代的风吹雨淋,也经历了多少个暴雨工况,故岩体所反映的控制性层面参数就为最不利的工况。

基于此,由于坡体整体稳定性较好,故可采用较陡坡率开挖进行收坡防护,采用光面爆破后设置挂网喷砼进行防护为主的措施。且为有效控制坡脚应力应力集中,一级边坡设置较长的锚杆进行固脚,其余坡面考虑到裂隙间距 0.3~3.2m,取系统锚杆长6m进行防护。这样的边坡的高度可由41.08m降低为29m左右。

图2 建议的工程地质断面图

三、路基在单斜突出山脊部位挖方通过,坡体主要由强~中风化三叠系薄~中厚层状构造石英砂岩构成,其中强风化层厚约2.1m。坡体在路基标高附近夹有厚约2~3m的灰黑色钙质胶结砾岩和灰黑色薄层状构页岩。岩体产状 33°∠31°,坡向79°,与线路夹角46°,属于大角度斜交坡体,换算倾角22. 3°。

岩体构造节理较发育,主要有114°∠86°和218°∠79°,裂隙间距 0.3~3.3m,贯通性长度0.4~3.30m,裂隙宽 1~3mm,裂隙面平直,无充填,结合程度差,不充水。设计拟设置1:0.75~1:1 坡率,平台宽 2m后最大坡高 35.72m。

图3 坡体现状

从地质条件分析,砂岩结构面无充填,属硬性结构面;页岩层面平直,无充填,属软弱结构面;砾岩与砂岩接触面为硬性结构面,与页岩接触面为软弱结构面。

以上结构面中页岩层面为坡体的控制性结构面,且由于相对隔水,易成为控制坡体稳定性的潜在滑面。但由于坡体产状属于大角斜交坡体,故对坡体的稳定性是有利的。

即使依附于页岩出现潜在滑面,也会切穿层面而不会顺层面发生滑移,故属于岩体抗剪强度而不是单纯了的层面抗剪强度。这也是现场类似自然坡体下伏页岩裸露而坡体稳定的原因。

结合页岩的三轴抗剪强度,反算,工程地质类比,结合工程扰动等因素,控制性的页岩潜在滑面Φ=30°,C=50Kpa进行坡体稳定性计算,而不宜取地勘报告中所提的天然工况Φ=20°,C=60Kpa或暴雨工况下Φ=17.5°,C=48Kpa。尤其是自然边坡经过了地质年代的风吹雨淋,也经历了多少个暴雨工况,故反算时所得的参数就宜为最不利的暴雨工况,而非天然工况。

基于此,从地质模型得,坡体开挖后需加强页岩所在部位的潜在滑面加固,而弱化力学性质较好的砂岩与砾岩加固工程,故初步确定宜在坡脚设置2.0×3.0×22m@5m抗滑桩的锚索抗滑桩,桩体采用多排锚索,与抗滑桩共同对页岩所在部位的坡体加强支挡。

砂岩由于岩体层间力学性质较好,且节理面反向结构面,故采用光面爆破后设置挂网喷砼进行防护。且考虑到裂隙间距 0.3~3.3m,故取系统锚杆长6m进行防护。

图4 建议的工程地质断面图

(0)

相关推荐