[毕业设计精品]峨眉水泥厂70万吨技改工程石灰石破碎站北边坡工程

1、目 录第1章 勘察工程概况 11.1 勘察目的及任务要求11.2 勘察依据的技术标准21.3 前人地质工作简述21.4 勘察工作布置和勘察方法的选择21.5 完成工作情况及勘察工作质量评述4第2章 区域地质概况52.1 自然地理及气象52.2 地层岩性62.3 地质构造及地震82.4 水文地质条件 92.5 不良地质作用 9第3章 边坡岩土工程条件 103.1地形地貌及边坡形态特征103.2 地层岩性113.3 边坡岩体结构特征 123.4 边坡水文地质特征 193.5 不良地质作用193.6边坡变形破坏特征223.7 工程条件 233.8 边坡岩体物理力学性质 23第4章 边坡稳定性分析和评

2、价284.1边坡工程地质分区 284.2 边坡稳定性定性初步分析 294.3 边坡稳定性定量计算 334.4 边坡稳定性评价 43第5章 边坡整治方案 455.1 危岩体整治方案 455.2 破碎带及缷荷带整治方案 455.3 边坡整治方案 46第6章 结论及建议 476.1 结论 476.2 建议 49附件1、任务委托书 附件12、野外施工验收 附件23、岩土测试报告书 附件3附表1、整体边坡稳定性计算表 附表12、台段边坡稳定性计算表 附表2附图1、峨眉水泥厂70万吨技改工程石灰石破碎站北边坡工程地质平面图 1:200 1张2、峨眉水泥厂70万吨技改工程石灰石破碎站北边坡工程地质剖面图 1

3、:200 5张3、钻孔柱状图 1:100 6张第1章 勘察工程概况1.1 勘察目的及任务要求四川金顶（集团）股份有限公司峨眉水泥厂70万吨技改工程石灰石破碎站北边坡位于黄山矿区罗沟东侧，新建破碎站北边。由矿山降段开采及新建破碎站基坑开挖，形成一人工岩质边坡，坡高约60m，长约7090m，总体坡角4453。迎坡面形成642655m、655670m、670685m、685700m四个台段，各台段边坡均较陡，坡角约4564。目前该边坡局部已发生滑塌，并多处形成危岩，直接威胁新建破碎站的安全。为此，四川金顶（集团）股份有限公司峨眉水泥厂70万吨技改工程指挥部委托我院对破碎站北边坡进行岩土工程详细勘察工

4、作(见附件1)，并对边坡稳定性作出评价，为边坡治理提供设计依据。具体要求如下： 查明边坡形态特征； 查明边坡岩土的种类、时代、成因、分布及其工程地质特性； 查明边坡地质构造； 查明边坡岩体类型、岩石类别； 查明边坡主要结构面的类型、产状、分布及组合关系，分析其力学属性及与临空面的关系，提供不利结构面的倾角、粘聚力c、内摩擦角等； 查明边坡水文地质条件及边坡岩体渗水性； 查明边坡是否存在不稳定块体； 查明不良地质作用分布范围和性质； 评价边坡的稳定性，建议边坡整治方案，提供边坡治理和加固所需的岩体物理力学参数。1.2 勘察依据的技术标准本次勘察工作依据的技术标准有： 建筑边坡工程技术规范(gb5

5、03302002)；岩土工程勘察规范(gb500212001);建筑工程地质钻探技术标准(jgj8792) ；工程岩体试验方法标准(gb/t5026699)；工程岩体分级标准(gb5021794);岩土工程报告编制标准(cecs99：98)；国家现行其它有关规程规范。1.3 前人地质工作简述勘察场区及外围曾进行过不同程度的资源地质、岩土工程勘察工作，特别是1984年12月，冶金工业部长沙矿冶研究院作的“峨眉水泥厂石灰岩矿山爆破对边坡稳定性影响的专题研究”；1994年3月8月，中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队作的“四川省峨眉山市黄山矿区石灰岩矿扩大勘探地质报告”；2002年9月，我院作的“峨

6、眉水泥厂2000t/d技改工程石灰石矿山组装式破碎站岩土工程勘察”；2002年12月，四川省地质工程勘察院作的“峨眉水泥厂石灰石矿山边坡(滑坡)及危岩稳定性和治理对策的岩土工程勘察”，其部份成果可被本次勘察工作利用。1.4 勘察工作布置和勘察方法的选择1.4.1 建筑边坡安全等级的划分该边坡为矿山降段开采和基坑开挖形成的人工岩质高陡边坡，边坡高度约60m，长约7090m，走向nw，倾向sw，边坡存在有两组外倾结构面，若边坡失稳，将直接影响新建破碎站设备和人身安全，导致峨水70万吨生产线无法正常运行甚至停产，工程破坏后果严重，按建筑边坡工程技术规范(gb503302002)第3.2.1条和3.2

7、.2条，其工程安全等级应为一级。1.4.2 勘察手段及方法的选择针对场地岩石特征及工程地质条件，选用的勘察方法和手段如下： 采用工程地质测绘确定边坡形态、坡角、结构面产状和性质等，划分边坡及岩体类型；进行节理裂隙统计，作赤平投影图定性分析边坡稳定性； 采用钻探和结合地表调查，查明边坡的岩体结构特征，特别是最不利结构面的空间分布特征； 通过收集整理邻近场地已有勘察成果资料，提供岩石物理力学参数； 控制边坡稳定性的最不利岩体结构面，由于现场剪切试验周期长，加之边坡局部垮塌，试验期间存在安全隐患，因此采取结构面试样进行室内抗剪强度试验，并与经验值、反演计算值进行对比分析，综合确定符合实际的结构面抗剪

8、强度指标； 利用钻孔对岩体进行注水试验确定岩体的渗透系数。1.4.3 勘探工作布置2003年4月初接此任务后，我院立即组织技术人员现场踏勘，按建筑边坡工程技术规范(gb503302002)和岩土工程勘察规范(gb500212001)，首先编制了勘察设计纲要，经院总工办审查通过，报送金顶集团70万吨技改工程指挥部。据建筑边坡工程技术规范(gb503302002)第4.2.44.2.5条之规定，该边坡工程安全等级为一级，通过现场踏勘，大致垂直边坡走向布置3条勘探线(含辅助勘探线1条)，沿勘探线布置勘察钻孔，勘探线间距1530m，勘探点间距1520m；本次勘察布置6个勘探钻孔，钻孔深度按台段控制，并

9、进入台段最低点不小于3.0m，设计孔深1820m，总进尺120m左右；工程地质测绘(1：200)0.04km2(含对边坡稳定性有影响的地段)。按岩体类型分别取岩石样(含不利结构面)进行室内试验，测定岩体结构面抗剪强度；为评价边坡岩体渗水性，在钻孔中作注水试验等。1.5 完成工作情况及勘察工作质量评述2003年4月7日18日，我院使用xy-1型岩芯钻机二台，组织施工人员11人，技术人员4人，开展工程地质测绘、钻探、注水试验、取结构面岩样送成都理工大学环境与土木工程学院实验中心作结构面剪切试验等工作。完成主要工作量见表1-1。表1-1 完 成 工 作 量 表 项 目比例尺单 位工作量备 注测量工作

10、地形修测1：200km20.01根据工程实际情况，增加了1条辅助剖面；6个勘探孔均进行水泥封闭；岩芯移交金顶技改工程指挥部保存。工程点测量点14工程地质测绘平面1：200km20.04剖面1：200m/条393.60/5节理裂隙统计点6岩芯钻探m/孔114.36/6注水试验段次/孔5/5取岩样及试验组5本次勘察，外业工作严格按建筑边坡工程技术规范(gb503302002) 、岩土工程勘察规范(gb500212001)，建筑工程地质钻探技术标准(jgj8792)和勘察纲要进行，经四川金顶（集团）70万吨技改工程指挥部和建材成都地质工程勘察院有关人员现场验收，野外工作符合有关规范规程的要求，同意转

11、入室内资料整理(见附件2)。室内报告编制执行岩土工程勘察报告编制标准(cecs99：98)，在autocad和office2000等计算机软件平台下，进行文字和图件资料编辑。2003年5月 26日，资料成果经审查批准后，向业主提交本工程勘察报告。本次勘察，工作布置符合规范要求，采用勘察手段和方法适宜，边坡稳定性评价方法和结论正确，建议的边坡整治方案可行，满足边坡整治设计需要，勘察质量优良。第2章 区域地质概况2.1 自然地理及气象工程区位于峨眉山市南东约17km，峨眉水泥厂黄山石灰岩矿区罗沟东侧，新建破碎站北边。本区属四川盆地湿润气候区，全年四季分明，气候潮湿多雨，降雨量及降雨强度大，据峨眉水

12、泥厂1994年收集到的峨眉气象局1985年以来历年气象资料统计如下： 气温：月平均最高气温30.5(7月份)；月极端最高气温38.3(8月份)；月平均最低气温4.5(1月份)；月极端最低气温-4.4。 湿度：历年平均相对湿度80%。 降雨量：年最大降雨量2159.7mm；年平均降雨量1555.9mm；最长连续降雨量534.7mm；最长连续降雨16天；24小时最大降雨量524.7mm；雷暴雨日数，年平均38天，最多50天，最少19天。 风向、风速：夏季主导风向sw；冬季主导风向ne；年平均风速1.1m/s；最大风速12.0m/s。2.2地层岩性据1/5万峨眉幅和沙湾幅区域地质资料，区内出露地层有

13、：奥陶系砂岩，二迭系灰岩、玄武岩及砂泥岩，三迭系灰岩和砂泥岩，侏罗系第三系砂岩、泥岩(红层)，第四系松散层。破碎站北边出露地层为二迭系下统阳新灰岩(p1m+ p1q+l)。详见图2-1。2.3地质构造及地震2.3.1 褶皱工程区在区域上位于川西台陷的龙泉山穹褶束与峨眉山断拱之峨边穹断束相交之东侧。区内主要褶皱构造为二峨山背斜，核部为寒武系和奥陶系，两翼依次为二迭系、三迭系；其北西翼陡，南东翼稍缓，属两翼不对称背斜。工程区处在该背斜北西翼，地层走向近东西向，倾向由西至东渐变为2038，倾角近轴部平缓(1720)，向翼部变陡(405068)，岩层呈微弧形单斜层状产出。受外围断层构造影响，边坡区附近

14、地层略有倒转，向东地层倒转逐渐加剧，倒转产状为：走向n3055w，倾向sw，倾角7856。2.3.2 断裂区内断裂构造主要分布有近平行排列的丰都庙断层、文昌庙断层、鱼洞口断层和黄山断层。断层走向n4560w，倾向南西，倾角6075，为级结构面。2.3.3 地震工程区处于我国南北地震带中南段之东侧，与地震活动性强的龙门山地震带、安宁河地震带毗邻，为其地震波及区。挽近期，工程区外围沿断层历史上多次发生中等强度地震(25级)，最大震级约2.4级(1981年、1983年)，震中烈度5度。综上，工程区及附近地震活动微弱，不存在发生中强地震的地质背景和孕震条件，主要受外围地震的影响，历史地震对场区影响均小

15、于7度，区内新构造运动相对稳定。根据建筑抗震设计规范(gb500112001)，本区地震基本烈度为7度，建筑抗震设防烈度为7度。据1/400万中国地震动峰值加速度区划图(gb183062001)，场区地震峰值加速度为0.10g；据1/400万中国地震反应谱特征周期区划图(gb183062001)，场区地震动反应谱特征周期为0.45s。2.4 水文地质条件区域上地下水可分为三大类型：松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水。本边坡区地下水主要为岩溶水，但埋深较大。2.5 不良地质作用区内不良地质作用主要表现为崩塌、滑坡、危岩、岩溶、岩体风化和缷荷等。2.5.1 崩塌、滑坡、危岩崩塌主要沿河流及支沟两

16、岸分布，在陡坡或陡崖地段，被裂隙切割的不稳定岩体，在重力、地震和其它外营力作用下，崩塌堆积于坡脚。滑坡主要分布在斜坡下部，局部见有上覆堆积体沿下伏基岩卧坡沿临空方向产生滑动的堆积层滑坡，但规模一般较小。此外工程区还存在基岩沿软弱结构面滑动，形成岩质滑坡。据四川省地质工程勘察院二二年十二月提交的峨眉水泥厂石灰石矿山边坡(滑坡)及危岩稳定性和治理对策的岩土工程勘察报告资料，在边坡区以南距场地300800m，标高720900m范围内，自东向西分布有东采区滑坡、累子槽滑坡、西采区滑坡及磨环凼滑坡，均为基岩沿软弱夹层顺层滑坡，其规模10.440万m3，属大型岩质牵引式滑坡。此外，在边坡区以南(720m标

17、高之上)存在老鹰嘴危岩体及高陡边坡等不良地质作用。2.5.2 岩溶区内地层主要为二迭系灰岩，岩溶发育，岩溶主要沿走向s4060e裂隙发育，地表多见溶蚀沟、槽、坑及溶洞，多被粘土和灰岩碎块充填，多数为干溶洞，个别有少量泉水出露。边坡区发育有小溶洞、溶沟等岩溶地貌。2.5.3 岩体风化缷荷受区内构造影响，岩体裂隙较发育，由于岩性差异，在外营力作用下，岩体风化缷荷强烈，且表现出明显的差异性。在岸坡、山脊地段，强、弱风化和缷荷带厚度较大，在河岸及沟谷地带，强、弱风化和缷荷带厚度相对较小；软质岩分布区，风化带厚度较大，硬质岩分布区，风化带厚度较小。第3章 边坡岩土工程条件3.1 地形地貌及边坡形态特征3

18、.1.1 地形地貌该边坡系采矿及修建破碎站时基坑开挖形成的高陡边坡，坡面总体倾向南西向，标高642700m，最大高差58m。边坡区为岩溶溶蚀地貌。3.1.2边坡形态特征边坡总体高度4445m，最高58m，边坡长约7090m，走向n46w，倾向sw，总体坡角4353，边坡坡向与岩层倾向相反，为逆向坡，边坡坡面凹凸不平。边坡总体形态见照片1。 照片1 边坡总体形态边坡现已形成四个台段，标高分别为642655m、655670m、670685m、685700m，坡面呈阶梯状。各台段边坡呈上缓下陡的凸形，上段坡角一般4047，下段坡角5990，各台段总体坡角4564，台面宽3.309.50m。各台段边坡

19、角及高度详见表3-1。表3-1 各台段边坡高度及坡角一览表 台段标高剖面编号边坡高度(m)边坡角上段下段台段总坡角685700m辅113.104163905213.2740855313.12467757670685m14.1445746614.5045634714.5938477154655670m18.0944685217.124243594817.56448345642670m辅231.343542896428.0142436890603.2 地层岩性边坡基岩裸露，按四川省峨眉山市黄山矿区石灰岩矿扩大勘探地质报告地层划分，边坡出露地层为二迭系下统阳新灰岩第10层(p110)。简述如下：该层

20、上部为深灰、灰黑色厚层巨厚层状灰岩，局部见燧石团块及结核，岩石较坚硬，岩溶发育，常见溶洞，溶洞部分被粘土及灰岩碎块充填。 中部为灰色、灰白色薄中厚层泥晶粉晶灰岩，岩体裂隙发育，岩体破碎，岩石被切割成510cm大小碎块，裂隙多被粘土充填。 下部为灰色、灰白色中厚层厚层灰岩，顶部见燧石条带及团块，岩石较坚硬，性脆，岩溶不发育，偶见溶洞，裂隙较发育。3.3 边坡岩体结构特征边坡岩层呈单斜层状产出，走向n4070w，倾向ne，倾角4757，岩层倾向与边坡坡向相反，为逆向边坡。通过地表地质测绘及收集有关资料，边坡区无断层构造。3.3.1 边坡岩体结构类型按岩土工程勘察规范(gb500212001)，该边

21、坡岩体结构类型可划分为块状结构和碎裂状散体状结构两种类型。 块状结构分布于685700m、655(642)670m台段，岩体为中厚巨厚层状灰岩，发育有五组结构面，结构面间距一般大于30cm，将岩体切割成较规则的块体，块体直径平均大于30cm，最大达1.01.5m。块状岩体边坡见照片2。照片2 块状岩体边坡 碎裂状散体状结构 主要分布于670685m台段及655670m台段坡面顶部。 岩体节理裂隙发育，裂隙间距1020cm，裂隙呈网络状展布，岩体被切割成直径小于20cm的碎块。碎裂状散体状岩体边坡见照片3。照片3 碎裂状散体状岩体边坡3.3.2 边坡结构面特征边坡岩体节理裂隙发育，通过6个点的裂

22、隙统计结果，边坡共发育有5组裂隙，其中有两组裂隙倾向与坡向大致相同，一组裂隙倾向与坡面方向相反，有两组裂隙走向大致垂直边坡走向。分述如下：第一组裂隙：走向n2050w，倾向sw，倾角3060，平均倾角4042，倾角小于坡角，倾向与边坡坡向一致，属中倾坡外结构面，裂面较平整，延深一般几米20余米。裂隙走向与边坡走向的夹角为426。分布于边坡各台段，为边坡主要不利结构面，其特征见照片4。 第二组裂隙：走向n6090e，倾向se，倾角2750，延深一般数米10余米，亦属中倾坡外结构面，裂面较光滑，倾角小于坡角，亦为不利结构面。裂隙走向与边坡走向的夹角为 4474。主要分布于670685m台段。 照片

23、4 不利结构面第三组裂隙：走向n10wn40e，倾向sw或nw，倾角4080，该组裂隙垂直岩层走向，延深几米10余米，裂面较光滑。裂隙走向与边坡走向的夹角为3686。主要分布于670685m台段。第四组裂隙：走向n2060e，倾向se，倾角4080，该组裂隙垂直岩层及边坡走向，发育有数条从北至南贯穿边坡区的裂隙，延深一般10余米40余米，裂隙宽一般1030cm，部份被粘土充填。主要分布于边坡区西部，642670m、670685m台段。第五组裂隙：为层间裂隙，走向n4080w，倾向ne，与边坡坡向相反，属中倾坡内结构面。边坡分布有7条较大的层间裂隙，裂隙宽2050cm，裂面较平直，沿裂隙常见溶洞

24、，裂隙多被粘土充填。沿走向延伸长度10余米80余米。主要分布于670685m、685700m台段。各结构面特征详见表3-2，其分布位置见工程地质平面图及剖面图。表3-2 结 构 面 特 征 表 裂隙编号延伸长度(m)裂隙宽度(cm)裂隙产状()结构面结构特征结合程度l11910404060裂隙面凹凸不平，充填褐黄色粘土，局部发育成溶洞，走向平行边坡，倾向坡内。结合差l25210304061裂面较粗糙，充填褐黄色粘土夹灰岩碎石，走向平行边坡，倾向坡内。结合差l354234047裂面较平直，局部充填褐黄色粘土，走向平行边坡，倾向坡内。结合一般l454134047裂面较粗糙，局部充填褐黄色粘土，走向

25、平行边坡，倾向坡内。结合一般l5751104054裂面凹凸不平，充填褐黄色粘土，沿该裂隙岩体分为块状岩体与碎裂散体状岩体，走向平行边坡，倾向坡内。结合一般l654134054裂隙面粗糙不平，见凹坑，坑深0.300.40m，附着褐黄色粘土膜，局部发育成溶洞，裂隙走向平行边坡，倾向坡内。结合一般l7795153762裂面起伏不平，充填褐黄色粘土及少量灰岩碎石。裂隙走向平行边坡，倾向坡内。结合差l1134.52512982裂隙面凹凸不平，部分充填褐黄色粘土，局部裂面具溶蚀现象，裂隙走向与边坡走向近于垂直。结合差l123925014087裂隙面凹凸不平，部分充填褐黄色粘土夹灰岩碎石，局部裂面具溶蚀现象

26、，裂隙垂直边坡走向。结合差面粗糙不平，部分充填褐黄色粘土。裂隙垂直边坡走向。结合一般l1428102013378裂隙面凹凸不平，局部具溶蚀凹坑，充填褐黄色粘土及灰岩碎块。结合差l157上部2040下部51013185裂面粗糙，局部具溶蚀凹坑，上部宽，下部窄，充填褐黄色粘土。结合差l162555013187裂隙面凹凸不平，裂面多具溶蚀现象，局部发育成溶洞(rd3)结合差l175252013580裂面粗糙不平，局部溶蚀成直径50cm的小溶洞，充填黄色粘土及灰岩碎块。结合差续表3-2 结 构 面 特 征 表 裂隙编号延伸长度(m)裂隙宽度(cm)裂隙产状()结构面结构特征结

27、合程度面较平直，附着粘土膜。裂隙局部充填褐黄色粘土。结合一般l19322512481裂面较平直，局部附着粘土膜，裂隙部分充填粘土。结合较好l20211512756裂面平直，张开15cm，无充填。结合一般l21172516664裂面平直，部分充填粘土。结合一般l2215123455裂面平直，局部附着粘土膜，无充填。结合较好l2318135084裂面平直，偶见裂面附着粘土膜，无充填。结合较好l291622014080裂面粗糙不平，附着褐黄色粘土膜，充填褐黄色粘土及灰岩碎石。结合差l301452012279裂面平直，附着褐黄色粘土膜，裂隙充填褐黄色粘土及碎石。结合差l311

28、3一般510局部203017729裂面平直、光滑，充填褐黄色粘土。结合差l32142514946裂面平直、光滑，充填褐黄色粘土。结合差l331351014946裂面平直、光滑，充填粘土及碎石。结合差综上所述，按边坡结构面分级，本边坡区结构面主要为级和级，结构面延伸长度数米数十米，宽0.050.50m。3.3.3 边坡岩体完整程度划分根据建筑边坡工程技术规范(gb503302002)，按工程地质测绘、钻探、岩体体积结构面数统计结果(见表3-3)，边坡区岩体完整程度可划分为较完整岩体和不完整岩体两类。 较完整岩体岩体节理裂隙较发育，优势结构面主要有3组，结构面间距大于30cm，岩体结构类型为块状结

29、构，岩体体积结构面数1417条/m3。较完整岩体主要分布于642670m台段和685700m台段。 不完整岩体岩体节理裂隙发育，结构面相互切割，间距1020cm，岩块直径一般510cm，岩体体积结构面数为3339条/m3，岩体结构类型为碎裂状散体状结构。不完整岩体主要分布于670685m台段和655670m台段上部。表3-3 体 积 结 构 面 数 统 计 表 统计点编号位 置岩体结构类型岩体体积结构面数(条/m3)ld6685700m台段块状14ld1685700m台段块状16ld3655670m台段块状17ld5655670m台段块状17ld4670685m台段碎裂状散体状39ld2670

30、685m台段碎裂状散体状333.3.4 边坡岩体质量分类按岩体完整程度、岩体结构类型、结构面结合程度、结构面产状及与坡向的关系等，据建筑边坡工程技术规范(gb503302002)岩体质量分类标准，将该边坡区岩体划分为类和类。 类边坡岩体岩体完整程度属较完整，结构面结合程度一般，一组外倾结构面尤为发育，结构面倾角平均4042，岩体结构类型为块状结构。此类岩体分布于685700m、642670m台段。 类边坡岩体岩体完整程度属不完整，岩体结构类型为碎裂状散体状结构，碎块间结合力较差，外倾结构面倾角3575。此类岩体主要分布于670685m台段东侧。3.4 边坡水文地质特征3.4.1 地下水工程区潮

31、湿多雨，整个边坡区汇水面积约55104m2。边坡区基岩裸露，无地表水体分布。岩体节理裂隙发育，岩体较破碎，透水性强，且与罗沟紧邻，大气降水沿斜坡向山下及沿裂隙向深部排泄，据四川省峨眉山市黄山矿区石灰岩矿扩大勘探地质报告资料，边坡区地下水埋藏较深(埋藏标高461.08470.99m)，勘探深度内无地下水分布。因此，场区水文地质条件简单。3.4.2 岩体渗水性通过钻探及注水试验，边坡区岩体渗透系数一般k=4.0019.04m/d，平均11.25m/d，局部地段可达439.23m/d，从注水试验结果看，边坡区岩体渗水性较强。3.5 不良地质作用边坡区不良地质作用主要为破碎带、缷荷、危岩、崩塌。 破碎

32、带根据地表调查和钻探揭露，在构造作用的基础上，受矿山降段开采和基坑开挖爆破影响，边坡坡面及平台，岩体破碎，岩石呈碎块状，碎块直径一般520cm，少数可达0.501.00m 。破碎带厚一般0.303.69m，破碎带之下，岩体相对较完整。见工程地质剖面图。 缷荷边坡岩体缷荷强烈，地表出现拉裂缝，缷荷带水平宽度1.3010.90 m。见工程地质剖面图。 危岩经过工程地质测绘，查明边坡区共有8个危岩体或不稳定块体，其特征是：周边受几组裂隙切割，前缘有临空面，后缘可见拉裂缝，下部存在外倾结构面，岩体已发生松动变形，局部发生倾倒现象，见照片5。各危岩体位置见工程地质平面图及工程地质剖面图，分布及规模见表3

33、-4。 照片5 wy2危岩体 表3-4 危 岩 体 分 布 及 规 模 危岩体编号分布范围长(m)宽(m)厚(m)体积(m3)wy1685700m台段线间10.08.51.085wy2670685m台段辅2辅1线间15.04.01.590wy3670685m台段线以东41.06.01.8443wy4642670m台段线以西25.013.42.5838wy5655670m台段线间11.05.21.057wy6650670m台段线间4.05.21.021wy7655670m台段线间9.05.61.050wy8655670m台段线东侧6.56.61.251从上表可看出：除wy3、wy4危岩体外，其余

34、体积、规模一般较小。 崩塌边坡区岩体被节理裂隙切割成块体状及碎块状，在重力及其它各种地质外营力作用下，易产生崩塌掉块现象，主要分布于670685m台段线以东和642670m台段线以西。此外，边坡还发育有岩溶，主要分布于685700m台段，岩溶多沿裂隙分布。边坡区有相对较大的溶洞4个(rd1rd4)，见工程地质平面图及照片6。rd1rd3 照片6 北边坡上溶洞照片位于670685m台段，rd4位于655670m台段，洞口直径0.501.00m，可见洞深1.001.50m，多数溶洞底部被粘土及灰岩碎块充填，上部无充填物。3.6 边坡变形破坏特征边坡岩体变形破坏主要表现为滑塌、危岩体及松驰张裂。 滑

35、塌指陡坡地段边坡的上部岩块在重力作用下坠落的变形破坏现象。边坡区岩体受裂隙切割产生了楔形体或板状岩块(体)，在重力作用下滑塌，堆积于坡脚。滑塌现象发生于边坡中部(线670685m台段)。 危岩体边坡岩体裂隙发育，岩体受垂直边坡走向的两组裂隙和平行边坡走向、倾向坡内的一组裂隙切割，上述三组裂隙、延伸长度一般数米数十米，将岩体切割呈块状，构成危岩体边界条件；边坡发育的中倾坡外结构面，延深长度数米20余米，形成潜在滑动面，加之前缘存在临空面，在重力和各种地质外营力作用下，岩体已发生强烈松动变形，局部有倾倒变形现象，后缘可见拉裂缝，形成危岩体。 松驰张裂指边坡由于缷荷回弹而出现张开裂缝的现象，它是边坡

36、应力调整过程中的变形和破坏。边坡松驰张裂主要分布于各台段边坡坡顶危岩体后缘，拉张裂缝地表宽，向深部变窄，地表宽度510cm，最大可达2030cm，长度49m，最长可达18.50m。拉张裂缝形态特征见照片7。 照片7 wy2危岩体拉裂缝3.7 工程条件 70万吨技改水泥生产线已投入生产，但原东矿破碎系统矿石破碎加工能力仅能维持老厂生产需要，且破碎机械设备已逐渐老化，检修频率增高，需新建70万吨技改工程破碎站，由于基坑开挖，在新建破碎站北侧已形成(642700m)高58m的人工岩质边坡。新建破碎站位于642m平台，距边坡坡脚616m，为三层钢架结构，高11m，占地面积500m2，其配套设施有输矿平

37、硐及输送带。685m平台为原东矿破碎系统设备检修及运输的交通要道，若边坡或部份台段失稳，将直接影响新建破碎站设备及人身安全，导致70万吨生产线无法正常生产甚至停产，也易导致交通阻断，原东破系统无法检修。3.8 边坡岩体物理力学性质 3.8.1岩石物理力学性质据“峨眉水泥厂2000t/d技改工程石灰石矿山组装式破碎站岩土工程勘察”取样测试，岩石物理力学性质试验结果见表3-5。29 表3-5 岩石物理力学性质一览表 样号岩石名称物性指标摩擦系数tan抗压强度指标变形指标动参数指标颗粒密度p干密度d饱和吸水率s孔隙率n0天然含水量0天然r0烘干rd饱和rs软化系数初始模量e0切线模量et割线模量e5

38、0泊松比50纵波vp横波vs弹性模量ed剪切模量gd泊松比（g/cm3）（%）(mpa)（gpa）(m/s)(gpa)ky1灰岩2.722.700.380.740.220.9182.289.673.60.8280.0080.0080.000.275761369089.6436.800.15ky22.722.700.280.740.120.9387.191.785.10.9378.6578.6578.650.255684367187.4036.430.14ky32.732.710.240.730.100.95109.6110.991.30.8277.5977.5977.590.295774374

39、090.3737.940.14试样组数3333333333333333333合 计8.178.110.902.210.442.79278.9292.2250.02.57236.24236.24236.240.811721911101267.41111.170.43平均值2.7232.7030.300.7370.1470.9392.9797.483.330.85778.74778.74778.7470.275739.73700.389.13737.0570.143最大值2.732.710.380.740.220.95109.6110.991.30.9380.0080.0080.000.29577

40、4374090.3737.940.15最小值2.722.700.240.730.100.9182.289.673.60.8277.5977.5977.590.255684367187.4036.430.1459岩石天然抗压强度r0=82.2109.6mpa，饱和抗压强度rs=73.691.3 mpa，初始模量e0=77.5980.00 gpa，动弹性模量ed=87.4090.37 gpa，动剪切模量gd=36.4337.94 gpa，动泊松比=0.140.15。本次勘察取岩石样作室内试验，岩石重度=25.027.6kn/m3，平均26.26 kn/m3，抗剪强度=45，c=2.00mpa。3.

41、8.2结构面抗剪强度指标 按建筑边坡工程技术规范(gb503302002)第4.5.4条，边坡岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以折减系数确定。类岩体：内摩擦角=0.8045=36，内聚力c=0.802.00=1.60mpa；类岩体：内摩擦角=0.7545=33.8，内聚力c=0.752.00=1.50 mpa。 按建筑边坡工程技术规范(gb503302002)第4.5.1条，场区最不利结构面结合程度一般，取经验值，结构面抗剪强度：类岩体=2735，c=0.090.13mpa；类岩体=2718，c=0.050.09mpa。 本次取4组结构面岩石试样室内试验，见附件3，统计结

42、果见表3-6，类岩体=32 36，平均34，c= 0.490.86mpa，平均0.68 mpa。类岩体=2025，平均22.5，c= 0.330.53 mpa，平均0.43mpa。表3-6 结构面直剪试验成果表 岩体类型样号抗剪指标（直剪）c(mpa)()类岩体kj30.8636.0kj40.4932.0平均值0.6834.0类岩体kj10.3320.0kj20.5325.0平均值0.4322.5 反演法确定结构面抗剪指标c、值，wy1、wy2、wy3、wy4危岩体，天然状况下处于临界状态，稳定系数取ks=1，假设类岩体=34，类岩体=20，经反演计算，类岩体c=0.00390.01097mp

43、a，类岩体c=0.000.00614mpa。根据室内试验结果，参照规范及危岩体反演计算结果，结合结构面特征，综合确定边坡岩体稳定性计算物理力学参数，并考虑结构面夹泥遇水软化，岩体抗剪强度将大幅降低，边坡稳定性计算的物理力学参数取值见表3-7。 表3-7 边 坡 稳 定 性 计 算 参 数 取 值 表岩体类型状态重度结构面抗剪指标岩体抗剪指标实测值经验值反演值综合取值(综合取值)kn/m3c(kpa)()c(kpa)()c(kpa)()c(kpa)()c(kpa)()类天然26.649086032369013027353.910.973410034160036饱和27.47023.832025.

44、2类天然26.133053020255090182706.14208020150033.8饱和26.9501430023.7第4章 边坡稳定性分析和评价4.1 边坡工程地质分区按边坡的岩体结构类型、结构面特征、岩体完整程度、岩体类别将该边坡分为a区、b区两个工程地质单元，见图4-1及附图。4.1.1 a区主要分布于642670m、685700m台段坡面，岩体较完整，岩体结构类型为块状结构，边坡岩体类别为类。4.1.2 b区位于670685m台段及655670m台段边坡上部，岩体不完整，结构面较发育，呈密集网状分布，岩体被切割成510cm大小的碎块，碎块间常见褐黄色粘土，岩体呈碎裂状散体状结构，

45、边坡岩体分类属类。4.2 边坡稳定性定性分析4.2.1 整体边坡稳定性分析该边坡为岩质边坡，高4445m，最高58m，边坡总体坡角4353。边坡岩层走向与边坡走向近平行，倾向坡内，属逆向坡，边坡岩石为石灰岩，属坚硬岩类。685700m、655670m台段为块状岩体；670685m台段存在破碎岩体，影响边坡的局部稳定。虽然存在中倾坡外的结构面，但根据地表工程地质测绘和钻探揭露，它们的延深一般为数米20余米，仅贯穿台段边坡，未能贯通整个边坡。而且目前边坡也未见整体变形破坏迹象。因此，该边坡整体处于稳定状态，但岩体裂隙发育，结构面相互切割，且存在中倾坡外的结构面，倾角小于坡角，影响边坡的局部稳定性。

46、4.2.2各台段边坡稳定性分析各台段边坡高度一般小于15m，发育有五组优势结构面，可用等效内摩擦角和赤平投影图初步分析判断各台段边坡整体和局部稳定性。等效内摩擦角利用下列公式计算：d=arctan(tan+2c/hcos)式中 d岩体等效内摩擦角(考虑岩体的“流变效应”， 计算结果适当折减)； 岩体内摩擦角(经岩块内摩擦角按规范折减而成)； c结构面粘聚力综合取值(kpa)； 岩体重度(kn/m3)； h台段边坡高度(m)；岩体破裂角，=45+/2。(1) 685700m台段边坡 利用等效内摩擦角分析台段边坡稳定性该台段边坡高13.1013.27m，边坡总体坡角5257，岩体结构类型为块状结构

47、，岩体质量分类属类，岩体内摩擦角=36，结构面粘聚力c=100kpa，计算岩体等效内摩擦角d=57，结构面倾角p=4042，p d。该台段边坡整体稳定。 根据赤平投影图分析边坡稳定性根据ld1 (位于辅1线以西685700m台段边坡脚)赤平投影图(见图4-2)：第组结构面倾向坡外，倾角小于坡角易产生单面破坏；第组结构面倾向坡内；第组和第组、第组和第组、第组和第组、第组和第组、第组和第组结构面组合交线均倾向坡外，倾角小于坡角，结构面构成的楔形体可能产生滑移，造成边坡局部失稳。综上，通过等效内摩擦角判定685700m台段边坡整体稳定，利用赤平投影图分析，局部稳定性差。(2) 670685m台段边坡 用等效内摩擦角分析台段边坡稳定性该台段边坡高14.1414.59m，坡角4766，分布岩体主要为碎裂状散体状岩体，岩体不完整，岩体质量分类属类，岩体内摩擦角=34，结构面粘聚力c=80kpa，计算岩体等效内摩擦角d=46，结构面倾角p=4042，p d。该台段边坡整体稳定。 用赤平投影图分析边坡稳定性根据ld2(位于线)赤平投影图(见图4-3)