昔格达地层路堑边坡防护措施建议.pdf

2014年第4期西南公路X1NANGONGLU昔格达地层路堑边坡防护措施建议文丽娜1,2白志勇(1．四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院四川成都610041；2．西南交通大学四川成都610031)【摘要】本文基于对昔格达地层路堑边坡的分类，针对四种类型：稳定型、次稳定型、次不稳定型、不稳定型。共17种边坡详细分析了其破坏模式，并针对每种类型边坡给出了开挖、防护措施建议，对于昔格达地层的各类边坡防护不宜采用锚索防护，重点是要解决防水、排水、截水问题。【关键词】昔格达地层；路堑边坡；防护措施【中图分类号】U416．14【文献标识码】A要的有坡体结构类型、坡高、坡度、岩石性质、结构0引言面产状及其与坡面的关系、边坡含水情况、植被发育昔格达地层原名“混旦层”，1958年根据其实程度等因素。根据对昔格达地层边坡特I生的研究，总际出露地点昔格达村而改称“昔格达层”。其后，结出昔格达地层边坡稳定性主要受边坡坡度和边坡含在区域地质调查中，昔格达组被广泛用来代表安宁水情况的控制。其次是结构面倾角与坡角的关系、岩河、金沙江、大渡河、雅砻江河谷覆盖在早第三系石性质、结构面倾向与坡向的关系，再次是坡高和坡之上的一套河湖相地层。体结构类型。根据以上分析，将边坡分为四种类型，昔格达地层岩性属半固结极软岩，主要为淡黄即稳定型、次稳定型、次不稳定，___型____‘、l●-l不_L稳定型。它们色～灰黄色的粉质细砂岩与粉质页岩相间沉积，工各自的典型代表共有17种。粉水岩岩质平层层程性质与一般岩土有着明显区别。粘聚力较低，内细岩微斜砂层倾倾摩擦角较高，饱和度小时易崩解，易溶盐含量低，纯岩坡边内坡坡边稳定型半胶结，抗压强度和抗拉强度低，软化性强，具有(4种)岩的一边边端坡坡的一定的渗透性。昔格达地层一般产状平缓，但在新岩层陡倾坡内的边坡唆构造运动作用下，局部产生缓隆褶曲和断裂，个别上覆坡积层较薄的边坡地段岩层倾角可陡达45。。岩层中陡倾节理发育，主风化节理发育的边坡要为构造节理，多为封闭型节理，个别地段有大型边次稳定型有局部汇水的边坡坡(7种)x剪切节理出露。因此昔格达地层边坡稳定性主要稳含较大泥质透镜体的边坡定受岩层面与构造节理面控制。性岩层缓倾坡外的边坡分昔格达地层岩土特有的工程性质与广泛发育的类岩层水平或缓倾的高边坡r大型卸荷节理发育的边坡结构面相互组合，使昔格达地层路堑边坡的破坏形式，既具有一般岩质边坡的破坏特征，又具有自身次型1奋篓竿器且的固有特点。r岩层陡倾坡外的边坡lI冲沟强烈冲刷坡脚的边坡1边坡类型划分不稳定型{(4种)I上覆坡积层较厚的边坡昔格达地层边坡稳定性通常受多种因素影响。主L大型剪切节理倾向坡外的边坡【收稿日期】2014—09—05【作者简介】文丽娜(1978一)，女，吉林长春人，硕士研究生，高级工程师，主要从事地质勘察、岩土工程设计与研究工作。 史丽娜，白忠勇：昔格达地层路堑边坡防护措施建议主要为直线型和台阶型。2开挖防护措施建议开挖防护建议：开挖坡比建议不陡于l：0．5～2．1稳定型边坡1：0．75，坡高小于lOm建议采用直线型坡，当坡高较该类型边坡的破坏模式主要以坡面冲刷破坏为大时采用台阶型坡，台阶宽度不小于2m，阶面封主。边坡坡度通常较陡，坡高多在8～20m之间，闭。对于坡面防护建议以护面墙或框架植草护坡为坡型多为直线型，部分为台阶型。主，根据现场实际情况选用，坡顶宜设截水沟排水。开挖防护建议：开挖坡比建议不陡于l：0．5，直2．2．1岩层陡倾坡内的边坡线型坡高宜小于14m，当坡高较大时，建议采用台该类边坡主要发生在有缓隆褶曲的地段，其阶型坡。坡顶宜设排水沟排水，坡面以植草或浅灌岩层面倾向坡内，但倾角较大，一般大于l0。，常为最好。直线型坡较高时，下部宜设护面墙。为10。～20。，使部分倾向坡外的构造节理面在坡2．1．1粉质细砂岩纯岩边坡面m露。当节理密集时，易使坡面呈碎块状剥落。陔类边坡主要由节理不发育的巨厚层粉质细砂当节理稀疏时，坡面易沿陡倾节理面或陡倾节理交岩组成，凶此该类边坡主要是防止地表水冲刷，特别线呈块状坠落，但坠方量不大。建议主要防治措施是易溶盐相对集中地p(。为保持坡面稳定及防止冲采用坡面护面墙或挂网喷浆以及坡面格室植草等。刷，坡面可进行植草防护，直线型坡高宜小于12m。22．1．2水平岩层边坡该类边坡主要由产状水平的厚层粉质细砂岩与薄层粉质页岩组成，故边坡在水流冲刷下坡脚易发生剥落现象，建议坡脚修筑护面墙(见1)。图2安宁河二级阶地边坡的片石护坡2．2．2上覆坡积层较薄的边坡该类边坡坡顶为覆盖层，但覆盖层厚度不大，图1水平岩层边坡的植草和护面墙一般小于1．5m。覆盖层在雨季易I叶J现局部溜坍现2．1．3岩层缓倾坡内的边坡象，但溜坍方量通常不大。因此建议防治措施采用该类边坡岩层倾向与坡向相反，岩层缓倾坡清除覆盖层和设排水沟排水。内，但倾角不大，一般小于7。。该类边坡破坏主要2．2．3风化节理发育的边坡以坡面碎块石风化剥落为主，因此坡面宜进行植草该类边坡风化节理较发育，被风化节理切割防护。的岩体常沿外倾风化节理面呈块状脱离坡体或坍2．1．4岩层倾向边坡一端的边坡塌，其原因为节理面通常为应力集中f)(，并由于陔类边坡岩层向边坡一端倾斜，坡而上基本无应力集中使节理进一步扩展。建议防治措施应以构造节理面外倾⋯露，但由于水的作Hj，该类边坡护面墙为主，如风化节理富水，宜采用网状盲沟易发生坡体沿岩层面向岩层倾斜方向滑动。因此建护坡(见图3)。议主要防护措施仍为坡面植草。2．2．4有局部汇水的边坡2．2次稳定型边坡当坡顶局部汇水，对边坡危害较大，一是易使该类型边坡总体稳定，但局部易发生变形破边坡浸水，软化岩体，降低其力学参数；二是易冲坏。坡度通常较陡，坡高多在8～14m之间，坡型蚀坡面，形成纹沟、旋坑或使坡面溜坍。尤其当坡49 两南公路该类边坡通常为几乎直立的卣线型高边坡，ff1于陡立边坡的卸荷同弹作用，形成一些平行坡面的卸荷节理。被节理切割的岩体，重力和风化作川下易产生剥落掉块，使上部岩体临空，产生崩塌或倒塌。建议防治措施应嵌补下部坡面凹腔处，并对上部切割体采用锚杆加I词，同时填筑坡顶裂缝，防止地表水灌人。2．3．2大型剪切节理倾向坡外，且节理面下方未出图3网状百淘护坡露的边坡该类边坡常在被大型剪切节理切割分离的体面岩土易溶盐含最高时更是如此建议防治措施应表面上，形成一些新生的x剪切节理和张节理，使以坡顶防、排水和坡面护面墙为主，坡顶宜填实洼坡脚崩落，上部岩体临空，导致岩体崩塌或倒塌。地并修排水沟。建议防治措施应以边坡框架锚杆加同为主，此外，2．2．5含较大泥质透镜体的边坡坡顶剪切裂缝的填筑防水也十分重要。该类边坡的粉质细砂岩中含有较大泥质透镜体，泥质透镜体常因浸水后强度不足．导致l部粉2．4不稳定型边坡质细砂岩坍滑或崩落，尤其当泥质透镜体斜倾坡外该类边坡均存存大型危害性结构面(或潜存危时更是如此。建议主要防治措施为坡面设护面墙或害性结构面)，被危害性结构面切割的岩体体积较大，并且均出现剪应力集中和水平方向的拉应力集框架护坡，坡顶后部设截水沟。2．2．6岩层缓倾坡外的边坡中。因此，被大危害性结构面切割的岩体小稳该类边坡岩层缓倾坡外，倾角一般小于7。，当定，易发生滑坡或崩塌，甚至l叶J现滑坡群(如被集有外力或水作用时，易使边坡发生沿层面的滑动，中流水强烈冲刷坡脚的边坡)，边坡坡高多仵1Om尤其当节理发育，岩体被节理切割呈碎块时，更易以上，坡型多为直线型坡。发生滑动破坏。建}义防治措施以护面墙或框架护坡建议开挖防护措施：开挖坡比建议不陡f为主，同时坡面宜植草。1：0．75～l：1，坡高不宜过高；大型危害性结构面处2．2．7岩层水平或缓倾的高边坡宜修筑抗滑设施，如抗滑挡墙、抗滑桩、桩板墒该类边坡分为水平岩层的直线型高陡边坡、岩等。坡面可格室植草，坡顶后部宜修截水沟；对有层缓倾坡内及缓倾坡外的高边坡类。该类边坡易集中流水强烈冲刷坡脚的边坡，线路宜远离沟岸。发q三岩块崩落、坡脚应力集中而破坏等现象建议2．4．1岩层陡倾坡外的边坡防治措施以护面墙、挂网喷浆、坡面格窒植、框该类边坡岩层倾向坡外，倾向坡向基本一致，架粱等方式为主。倾角较陡，一般为25。～45。，陔类边坡极易发生小旧2．3次不稳定型边坡规模的滑坡，且滑坡多沿中、下部粉质页岩层血进该类型边坡通常岩体被大型结构面切割，被切行。建议防治措施为抗滑桩或桩板墒，见图4。割的岩体不易稳定。而边坡坡度通常较陡，坡高多在lOm以开挖防护措施建议：歼挖坡比建}义不陡于l：0．75。坡高小宜大于lOm，如坡高较大宜采用台阶型坡，台阶宽度小于2m，阶宦做防水并封闭。被结构面切割的部分岩体可采用框架锚杆支护，框内植草。坡顶裂缝应填实。坡顶后部宜设截水沟，坡面宜植草．．2-3．1大型卸荷节理发育的边坡图4岩层面陡倾坡外时整治滑坡的挡土墙和刷方减栽50 文丽娜，白志勇：昔格达地层路堑边坡防护措施建议2．4．2冲沟强烈冲刷坡脚的边坡坡角。节理裂隙填充部分已泥化，甚至形成泥化夹该类边坡在脚处都受到冲沟的强烈冲刷，导致层。节理面两侧早期岩体有明显错动。由于节理面抗坡脚被掏空，上部岩体在重力作用下沿掏空面逐渐剪强度低，当该类节理倾向坡外时，坡体常沿节理面发育成滑动面，最后形成滑坡。建议防治措施为顺产生滑移式崩塌。建议防治宜以抗滑桩板墙为主。直冲沟位置，避免出现对沟岸的冲刷，填补掏空部3结论分，做好坡岸防冲刷处理，修筑抗滑挡墙，道路最好选在远离沟岸的地方通过。综上所述，针对四种类型边坡的防护措施总结2．4．3上覆坡积层较厚的边坡如下：即稳定型边坡以植草防护为主，次稳定型边该类边坡一般坡顶的坡积层较厚，坡积层与下坡以护面墙防护为主，次不稳定型边坡以框架锚杆伏基岩的接触界面大多为倾向坡外且倾角较大的斜防护为主，不稳定型边坡以抗滑桩防护为主的指导面，倾角一般在8。～15。。一般坡积层渗透性好，思想。该防护措施建议对昔格达地层路堑边坡设计渗流水常富集在坡积层与下伏基岩的接触面处，使和施工具有重要意义。另外，昔格达地层边坡的水接触面岩土体强度降低，易形成滑动带，从而形成稳性均较差，边坡防治措施中应特别注意防水、排坡积层沿接触界面的滑坡。建议主要防治措施是下水等措施。作者认为昔格达地层路堑边坡不宜采用部基岩修筑护面墙，上部坡积层在清除前段坡积物锚索防护。后，可在后段坡积层前设置抗滑桩板墙；坡积层后参考文献缘要设置截水盲沟，盲沟埋深应大于坡积层厚度，[1】张永治攀西地区昔格达综述【J]．攀枝花大学学报，1995，12(2)：7578．并注意疏干坡积层体内的地下水。[2]t-t：~，严明，黄润秋．高边坡变形破坏机制及稳定性评价[M]．成都：西南交通大学出版社，19942．4．4大型剪切节理倾向坡外的边坡[3]加拿大矿物和能源技术中心．边坡工程手册【MJ．北京：冶金工业出版社，1984．该类边坡受后期构造应力影响，使已发育有前期[4]陈祖熠．土质边坡稳定分析一原理．方法．程序[M]．北京：中国水利水电出版社，2003．节理的岩体作为整体受力，形成切割早期岩层和早期[5]徐卫亚．边坡及滑坡环境岩石力学与工程研究[M】．北京：中国环境科学节理的大型x剪切节理。该类节理常呈x共轭剪切节出版社，2000．理出现，节理面常倾向坡外，倾角较陡，但倾角小于[6】罗国煜．岩坡优势面分析理论与方法1．北京：地质出版社。1992．