深圳市6-109人工边坡 1VLLo~L%
稳定性评价和治理建议 8R4qU!M
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刘泽宇 王瑞峰 刁尚东 )`Ed_F}k
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(广东省地勘局756地质大队,惠东 5 6300) # ZTLrq5b
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摘 要 通过对深圳市龙岗区布吉镇6-109稳定人工边坡的勘察,获得边坡体的有关参数,分析了边坡不稳定的原因,通过计算对其稳定性做出定量评价,并提出治理建议。 _]o5R7[MQ
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关键词 人工边坡 变形 稳定性评价 j04/[V)
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人工边坡6-109位于深圳市龙岗区布吉镇。该人工边坡全长310.0 m,坡高10.0~18.0 m,挡土墙均采用浆切块石,俯斜式,靠坡面近直立,其顶部宽1.00 m,底部宽4.50 m,局部用混凝土加强墩加固。墙后填土主要由粉砂岩风化残积土构成。坡顶建筑物主要为8~11层的楼房,楼边距人工边坡0~6 m,大多采用桩基础,附属结构倚挡土墙而建,坡顶建筑物出现了地面开裂、下沉,裂缝沿边坡平行方向发展,延伸几米至几十米,垂直人工边坡方向30~45 m范围内的地面均有开裂下沉现象,水平位移最大达2 cm,垂直位移最大达5 cm。为不稳定人工边坡。挡土墙形态和地层结构见图1。 j-32S!
本次勘察采用瑞雷波法测定挡土墙的厚度及形状、坡体地层结构;高密度电法测定坡体基岩的完整性及其赋水性;反射波法测定建筑物桩(柱)的长度;采用钻探验证物探成果;查明了坡顶建筑物的基础型式及埋深、坡顶建筑物和支护结构的变形及破坏情况;调查了解边坡周边状况。 @]?R2bI
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1 边坡变形原因分析 hk;bk?:m
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(1)该边坡为坡顶建筑物修建时人工开挖。由于人为开挖和建筑堆填,改变了斜坡外形,使坡体失去自然平衡状态,引起坡体应力重新分布,引发边坡的变形。 VQ<5%+
(2)该边坡坡顶生活废水、地表水未采取有效的疏排措施,导致地表水或生活废水排入坡体,使坡体岩土重度增加、抗剪强度降低而导致边坡变形。 ym%o}(v-
(3)支挡结构过于简单,边坡顶建筑或围墙直接置于挡墙上,使挡土墙下沉,从而加剧边坡的变形。 ?D=8{!R3
(4)边坡采用支护措施不当,支护结构不完善,不满足重力式挡土墙对坡高、边坡周边建筑环境要求。 d~`-AC+
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2 边坡稳定性评价 qjLo&2)
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2.1 定性分析 aQ|hi F}
按照国标《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)[1]第3-4.4条及有关规定,该人工边坡坡高超过挡土墙的应用条件,没有配合锚杆等综合支护措施;建筑物靠近坡边,且将基础砌在挡土墙上。目前已出现变形破坏现象,为不稳定边坡。 o](.368+4
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2.2 定量评价 m[8
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2.2.1 计算公式 4bI*jEc\[
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式中: Fs.稳定安全系数;
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W.土条重量(kN); C +@ i
P.地震力(kN),P=wa,a为地震影响系数; plXG[1;&G
α.土条底面倾角(°); fSI %c3
φ.土条的内摩擦角(°); jONjt(&N
C.土条的粘聚力(kPa); } yq
.土条长度(m)。 c[5@\j\
计算剖面见图2,计算参数见表1。 euZI`*0
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表1 计算参数 :e2X/tl#
岩土名称 重度r/kN.m-3 粘聚力C/kPa 内摩擦角(φ/°) _}ele+
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天然 饱和 天然 饱和 天然 饱和 v}P!HczmMP
人工填土 18.0 18.3 10 8 10 8 Yi Zx{5
残积砂质粘性土 19.7 20.0 15 12 20 15 &t6Tcy
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2.2.2 计算工况及荷载组合 N-QCfDao
工况1 :自重;工况2:自重+暴雨,为基本荷载组合;工况3:自重+暴雨+地震力,为特殊荷载组合。 A.U'Q|
2.2.3 计算结果及稳定性评价 5~l2!PY
采用理正边坡稳定性分析简化法,选取上述计算参数和计算剖面,对该边坡3种工况下的稳定性进行计算,计算结果见表2。 fU
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表2 边坡稳定性计算结果 P(;Mb{
工 况 1 工 况 2 工 况 3 @?a4i
1.18 1.03 0.96 ]o*$h$? s
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根据国标《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)5.3.1 规定:一级边坡采用圆弧滑动法分析时,边坡稳定安全系数不应小于1.30,否则应进行处理。 ) 4ncutb
计算结果表明:该边坡在天然状态下(工况1),边坡安全系数为1.18,处于暂时稳定状态,但稳定系数安全储备不高;在大暴雨时(工况2),稳定系数下降至1.03,处于临界状态,安全储备很低;在连降暴雨和地震力作用下(工况3),边坡稳定性系数0.96,处于不稳定状态,将产生滑动破坏。 4B$bj`h
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3 治理建议 WG%2<Q^
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(1)鉴于本人工边坡目前安全隐患极大,无论现有坡顶建筑物还是现有支护结构都有明显变形现象,一旦突破临界点,受到破坏,将导致大量人员伤亡和财产损失。建议在汛期来临之前尽快采取永久性、安全可靠的加固措施; &+- e
(2)建议采取锚杆(索)对边坡进行加固支护,支护设计和施工应委托具有相应资质的单位承担完成; H,|YLKg-|
(3)拦截或引排地表水,可在变形区5 m范围以外设置截排水沟、槽将地表水引走。严禁将生活污水直接排入坡体,应采用下水道统一将其排出坡外; v#U pw\!
(4)疏干地下水,可采用仰孔; )
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(5)坡顶采用天然地基浅基础的附属建(构)筑物应全部拆除;坡顶采用桩基础的建筑,如目前已出现变形迹象、底部墙体已开裂的,应予加固; nh;y:Bi
(6)加强监测,应设立严密的预警系统,做好应急抢险准备工作。 ?Aw3lH#:
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本文得到广东省地质建设工程集团公司总工程师、教授级高级工程师魏德超同志的指导,在此表示衷心感谢! SqqDV)Uih1
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4 参考文献 $1e pf
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1 建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2002).郑庆生,郑颖人,李耀刚,等.北京:中国建筑工业出版社,2002 S@A<6
2 工程地质手册.常士骠,张苏民,项勃,等.北京:中国建筑工业出版社,1992 or.\)(m#(