分析协和城工程样板段勘察.docx
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分析协和城工程样板段勘察
协和城工程样板段边坡稳定性评价分析
摘要:
本章主要介绍了协和城工程样板段边坡稳定性分析，该工程是重庆江湾房地产开发有限公司的委托，我院承担其重庆协和城样板段地勘工程的岩土工程详细勘察工作，该工程位于重庆市南岸区黄桷渡，交通便利。
关键词:
协和城工程；样板段；勘察；地质条件；稳定性评价
一、工程概况
根据甲方提供的边坡总平面布置图和岩土工程勘察技术委托书，本次勘察针对样板段高边坡进行。
该边坡设计将其分为两阶，一阶（见图1AB段）设计底高程为186.80m，顶高程为228.10m，总高度41.30m；二阶（见图1C-G段）设计高程为228.10m，顶高程252.00m，总高度23.90m。
图2边坡平面位置示意图
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中详细勘察阶段有关规定，按工程重要性等级为一级，二级场地（中等复杂场地），二级地基，按岩土工程勘察等级甲级开展勘察工作。
二、工程地质条件
2.1地形地貌
拟建区地形地貌受地质构造的控制，以构造剥蚀为主，为丘陵斜坡地貌。
场地经甲方土石方工程施工后，1号边坡和2号边坡范围，现在为一斜坡。
从整体看，拟建场地地形坡角10°～35º，局部陡崖处近80º。
场地地形总体南高北低，地面高程224.56m～280.53m，地形最大相对高差55.97m。
2.2地质构造
场区地质构造位于龙王洞背斜末端东翼，呈单斜产出，岩层产状：
倾向130°，倾角10°。
根据地表地质调查，场区有两组裂隙，裂隙产状为：
裂隙①倾向243°，倾角85°，泥岩体内裂隙多呈闭合状，砂岩体内微张，张开宽度约2～3mm，裂隙面较平直、光滑，呈锈色，为铁锰质充填，裂隙间距1.5～3.0m，延伸长一般2.50～4.50m，结合程度一般；裂隙②倾向335°，倾角80°，呈闭合状，裂隙面较平直，呈锈色，为铁锰质充填，裂隙间距1.50～3.00m，延伸长4.00～6.00m，结合程度较差。
该两组裂隙结构面均为硬性结构面，场区构造裂隙不发育。
根据区域地质资料，拟建场地内无断层通过，地质构造较简单。
2.3地层岩性
本次钻探揭示的土层有第四系全新统人工填土（Q4ml）及残坡积粉质粘土（Q4dl+el），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）紫红～暗紫色泥岩，青灰、褐灰色砂岩组成。
第四系全新统（Q4）：
（1）素填土（Q4ml）：
褐灰色。
成分由粉质粘土、砂、泥岩碎块石组成，其粒块径20～350mm，个别直径达1200mm，含量约占总质量的20～55%。
松散~稍密，稍湿。
无序抛填，局部为建筑地基回填，回填时间5～8年。
除场地南西侧斜坡外，其余部分均有分布。
（2）杂填土（Q4ml）：
杂色。
成分由粉质粘土、生活垃圾和建筑垃圾组成，其粒块径10～240mm，含量约占总质量的20～30%。
松散~稍密，稍湿。
主要为原建筑地基回填和部分抛填于建筑周边建筑垃圾，回填时间5～8年。
主要分布于场地南侧现有建筑周边及已拆迁的建筑地基下。
（3）粉质粘土（Q4dl+el）：
褐黄色。
含少量泥岩角砾。
呈可塑状态。
摇振反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。
主要分布于南西侧的斜坡上。
（4）泥岩（J2s）：
紫红、暗紫红色。
主要矿物成分为粘土矿物，砂泥质结构，中厚～巨厚层状构造，局部含少量灰绿色粉砂质斑团。
强风化带岩芯破碎，岩质软，强风化层厚0.71～5.73m；中等风化带岩质较硬，岩芯较完整，多呈短、长柱状。
泥岩层在拟建场区大部分勘探点均有分布，高程220m以下，多以透镜体形式分布。
（5）砂岩（J2S）:
青灰、褐灰色。
主要矿物成分为石英、长石及云母，中细粒结构，巨厚层状构造，泥钙质胶结。
强风化带岩芯破碎，岩质软，强风化层厚1.90～2.30m；中等风化带岩质硬，岩芯较完整，多呈短、长柱状。
砂岩层在拟建场区大部分勘探点均有分布，多为巨厚层分布，局部呈透镜体。
2.4水文地质条件
拟建场地位于浅丘剥蚀斜坡地带，地表迳流条件较好，场地位于山腰位置，地下水不发育。
拟建区仅在第四系覆盖层中赋存有少量的孔隙水上层滞水，基岩中赋存有少量基岩裂隙水，主要为大气降雨及少量生活废水补给。
受地形岩性控制，拟建场地地下水较贫乏。
水文地质条件简单。
2.5不良地质现象及地质灾害
图2场地南侧危岩带
拟建场地南侧60～80m的距离处，有一危岩带，长约200m，高10～12m，倾向333～26°，危岩主要因基座泥岩风化和裂隙组合交线的楔形体破坏造成现已全部采用条石挡墙对其进行基座加固处理，现状稳定。
本次勘察范围未发现断层、滑坡、软弱夹层、崩塌和地下洞室不良地质现象。
三、场地稳定性评价
3.1不良地质作用
场地南侧危岩带已治理，现状稳定。
根据现场地质调查，并结合钻探结果，场地整体稳定性良好，无断层、滑坡、崩塌、地下洞室等不良地质作用。
3.2地震效应评价
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），重庆市南岸区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。
设计地震分组为第一组。
据有关资料和地区经验，人工填土的剪切波速为129m/s，粉质粘土剪切波速为180m/s（经验值），中等风化砂岩声波速度为2836~3385m/s、泥岩声波速度为2818~3105m/s。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），场地土类型为软弱土（人工填土）及岩石。
场地覆盖层厚度0.75~18.02m，土层等效剪切波速以ZY11为例计算得133m/s，场地类别为Ⅲ类，设计特征周期为0.45s；属于抗震不利地段。
3.3边坡稳定性评价
按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）岩质边坡分类的规定，本次勘察范围的边坡岩体呈中厚~巨厚层状构造，层面裂隙不发育，有不发育的构造裂隙，外倾结构面80°～85°，结构面结合一般，可能沿外倾结构面发生崩塌破坏，未发现外倾软弱结构面，为无外倾软弱结构面基坑边坡，安全等级为一级，破坏后果严重。
人工岩质边坡为Ⅲ类边坡。
边坡位置如图2所示：
3.3.1AB段边坡稳定性评价
该边坡按设计高程切坡后，边坡平均坡向346°，高度41.3mm，岩土层主要为人工填土、砂岩和泥岩，人工填土厚度0～9.33m，构造裂隙不发育，泥岩多呈透镜体分布。
为土岩组合边坡。
上部人工填方土质边坡，直立切坡后土体形成临空面，存在剪出口，土体可能发生沿基岩面的滑动破坏和必然发生剪出口的圆弧滑动破坏。
选取8-8’剖面为计算剖面，滑面选择基岩面，采用折线滑动法进行稳定行计算，计算考虑天然和饱和两种工况。
……s式3.1.1
……s式3.1.2
……s式3.1.3
……s式3.1.4
式中：
稳定系数；
第
块段滑体所受的重力
；
作用于第
块段的抗滑力
，
第
块段滑动面的法向分力
，
；
第
块段土的内摩擦角
；
第
块段土的粘聚力
；
第
块段滑动面长度
；
作用于第
块滑动面上的滑动分力
，出现
与滑动方向相反的滑动分力时，
应取负值，
；
第
块段的剩余下滑动力传递至
块段时的传
递系数
。
稳定性计算结果表4.3-1
状态
重度γ（kN/m3）
粘聚力c（kPa）
内摩擦角φ（°）
滑面面积A（m2）
滑体体积V（m3）
滑面倾角θ（°）
稳定系数
剩余下滑力
天然
20
0
28
9.868
32.5
19
2.17
-51.68
20
0
28
9.534
56.2
11
-307.85
饱和
20.7
0
20
21.44
94.94
28
1.48
53.21
20.7
0
20
26.62
369.52
22
-77.07
通过计算可知，该边坡在两种工况下，均不会沿基岩面发生滑动破坏。
支护时只需考虑圆弧滑动破坏。
下部岩质边坡赤平投影分析如下：
根据上图分析知：
该边坡属于切向坡，裂隙①、②组合交线倾向坡外，主控外倾结构面为裂隙②，边坡可能沿裂隙①、②组合交线和裂隙②发生崩塌掉块破坏。
且由于泥岩多呈透镜体分布，可能由于卸荷、温差及风化等不利因素的影响下泥岩基座形成凹腔，上部砂岩产生危岩崩塌破坏，因此边坡必须支护。
对于下部岩质边坡，由于高度很大，超出现行规范的范围，建议采用锚杆（索）挡墙进行支护。
3.3.2、C-G段边坡稳定性评价
2号边坡主要分为CD、DE、EF、FG四段，边坡长12~55m，岩土层主要为人工填土，该边坡为土质边坡，高度23.9m，直立切坡可能沿基岩面发生滑动破坏和必然发生土体圆弧滑动破坏。
选取8-8’剖面为计算剖面，滑面选择基岩面，采用折线滑动法进行稳定行计算，计算考虑天然和饱和两种工况。
参数取值同AB段土质边坡。
稳定性计算结果表表4.3-2
状态
重度γ（kN/m3）
粘聚力c（kPa）
内摩擦角φ（°）
滑面面积A（m2）
滑体体积V（m3）
滑面倾角θ（°）
传递系数
稳定
系数
剩余下滑力
天然
19.5
25
15
12.82
35.7
30
0.814
-29.54
19.5
25
15
20.87
212.24
33
1.01
1478.51
19.5
25
15
21.90
445.62
21
0.92
2690.91
饱和
20.1
10
8
12.82
35.7
30
0.395
250.88
20.1
10
8
20.87
212.24
33
1.01
2561.34
20.1
10
8
21.90
445.62
21
0.95
5209.17
通过计算可知，该边坡在天然状态下处于基本稳定状态，饱和状态下失稳。
该段边坡由于是23.9m的人工填方土质边坡，建议采用桩板挡墙支护，桩基础埋深须进入潜在滑动面以下一定深度。
四、结论建议
协和城工程样板段勘察场地构造裂隙不发育，南侧危岩带已治理，无其他地质灾害，场地稳定性良好。
根据本次勘察成果及上述分析，建议对边坡设计方案作如下调整：
将该边坡的顶高程调整到220.00m左右，这样可以降低AB段边坡的高度，避免坡顶出现土质边坡，减少边坡设计施工的难度，同时并不增加C-G段边坡的设计施工难度；
对于C-G段边坡，根据该边坡的地形地貌及工程地质条件，该边坡坡肩以上、用地红线以外，现在未确定规划用途，建议降低其高程到235.00~240.00m左右，坡后可采用坡率法放坡，对于今后规划的252m高程的建（构）筑物建议采用架空结构，这样可以减低坡高及填土厚度，减少设计施工难度，并节约造价。
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