l铜盆溪边坡治理工程地质勘察报告

1、目录1前言11.1 任务由来11.2 目的任务11.2.1 目的11.2.2 任务11.3 边坡概况及边坡工程安全等级划分21.3.1 边坡概况21.3.2 边坡工程安全等级划分21.4 勘察方法、执行技术标准及完成主要工作量31.4.1 勘察方法31.4.2 执行主要技术标准31.4.3 主要工作量32 自然地理及区域地质概况42.1 自然地理42.1.1 地理位置及交通42.1.2 水文气象52.2 区域地质概况53 边坡工程地质特征83.1 地形地貌83.2 地层岩性83.3 地质构造103.4 水文地质条件113.5 边坡岩体性质123.6 勘察区周边环境及人类工程活动143.7 不良

2、地质作用与现象143.8 边坡岩体类型及基本质量等级153.8.1 边坡岩体类型153.8.2 基本质量等级174 边坡稳定性计算与评价184.1 边坡岩体分区及定性分析184.2 稳定性计算274.2.1 计算方法274.2.2 计算参数的选取及建议值284.2.3 计算剖面的选取304.2.4 计算工况314.3 稳定性评价315 边坡治理方案建议326结论33附图：1、 *新县城铜盆溪桥东头高边坡综合工程地质平面图(1:500)2、 *新县城铜盆溪桥东头高边坡工程地质剖面图(1:200)(20份)3、 *新县城铜盆溪桥东头高边坡探槽素描图(1:100)(5份)附表：1、岩石物理力学性质试

3、验成果表2、影像资料1 前言1.1 任务由来*县新县城铜盆溪桥东头高边坡是因1997年修建城区主干公路中环路（信陵镇西壤坡）时切割山体而形成。由于爆破松动及公路切坡后地势变陡，且对坡体没有进行支护，目前常有小规模崩塌发生，崩塌的块石曾砸毁挡墙，堵塞交通，严重威胁过往车辆和行人的生命财产安全，因此，*县有关部门将该段边坡纳入规划治理范围。受*县新县城高边坡治理中心的委托，我单位承担*新县城铜盆溪桥东头边坡治理的工程地质勘察工作。1.2 目的任务1.2.1 目的本次勘察目的是通过工程地质测绘、岩土取样试验、物探浅震探测、地质调查研究等勘察手段，查明边坡的工程地质和水文地质条件，评价其稳定性，为边坡

4、治理工程设计提供资料依据和参数。1.2.2 任务1 .查明边坡区内及周围地质环境条件，包括地形地貌、气象水文、地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质条件和人类工程活动状况，查明边坡类别和潜在的破坏方式。2 .查明边坡区岩土物理力学性质3 .对主要结构面，查明其类型、产状、发育程度、延伸程度、组合关系、力学性质、与临空面的关系和充填情况。4 .对边坡进行工程地质分区和稳定性评价，提供边坡防治设计所需的计算参数。5 .查明不良地质现象性质与范围及形成机制、影响因素和主导因素，触发条件及其相互关系。6 .评价高边坡目前稳定状况，预测高边坡在各种影响因素的不同组合条件下的稳定程度，对其危害性进行评价。

5、提出安全可靠、技术可行、经济合理的综合防治方案的建议。1.3 边坡概况及边坡工程安全等级划分1.3.1 边坡概况*新县城铜盆溪桥东头高边坡位于*新县城主干公路中环路白土坡路段。东起*县电影院住宅楼，西至铜盆溪大桥东端桥头（桩号0+005+5m）,全长约505mo边坡总体走向北东一南西向（桩号0+004+00m）,局部近东西向（桩号4+005+5m）。边坡高度在2-49米之间（自中环路路面算起），坡顶最高高程393.16m,坡脚中环路面由西至东高程344.84355.29m。东西两头因人工切坡坡角较陡，达40-65°，局部为80°，边坡区中部较缓，坡角为20°左右。

6、边坡总体为岩质切向坡，局部为岩质顺向坡。坡体岩性主要由三叠系*组第三段（T2b3）中厚层状泥质灰岩,局部夹泥灰岩、薄层状泥岩构成。岩体节理裂隙发育，切坡地段坡体较陡，并产生了卸荷拉张裂隙，致使切坡处岩体较为破碎，稳定性较差。1.3.2 边坡工程安全等级划分高边坡地处第一次移民新城黄土坡和第二次移民新城西壤坡之间，现有许多厂矿、企业、商业和居民点沿中环路两侧分布。优越的地理位置及便利交通条件已使边坡区和周围成为*县新的经济发展中心。如果边坡出现失稳，将使中环路主干道停止营运，严重影响*县的经济发展和社会稳定，因此，将本边坡工程的安全等级划分为一级。1.4 勘察方法、执行技术标准及完成主要工作量1

7、.4.1 勘察方法1.4.2 执行主要技术标准工作中严格执行了有关规范与规程，并严格按其技术要求实施，各项工作均达到设计与有关规范规定的要求。主要执行规范和规程有：1 .工程地质手册2 .岩土工程勘查规范(GB500212002)3 .建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)4 .三峡库区地质灾害调(勘)查技术要求5 .建筑地基基础设计规范(GB500072002)6 .浅层地震勘查技术规范(DZ/T017097)7 .工程岩体分级标准(GB50218-94)本次野外地形测量、探梢、工程地质测绘点、工程地质剖面测量等均采用全站仪进行；地震勘探仪器采用美国Gemotry公司生产的R-24

8、型工程地震仪。1.4.3主要工作量本次勘查工作完成主要实物工作量见表1-1。表1-1完成主要实物工作量项目名称单位精度工作量地形测绘kmi1:5000.1地质匕，程地质测绘kmi1:5000.1工程地质剖面Km/条1:2001.373/20条节理统计占八、1:50035工程地质调查占八、1:50032结构面调查工作日1:20015探槽3m1:100372岩块样组17浅震剖面条1:2008层面抗剪强度反演条1:2001摄影照片张125*新县城第一期高边坡勘察治理工程设计工作已完成，现已进入招投标和实施阶段。前人对*新县城区高边坡做了大量的工作，积累了丰富资料和经验数据。本次勘察报告编制中，引用了

9、有关勘察报告（尤其是与本工区相邻的中国地大（武汉）编制的狮子包边坡勘察报告）中的部分成果。铜盆溪东头高边坡勘察工作期间，得到了*新县城高边坡治理中心和中国地质大学（武汉）等单位的大力支持与协助，在此一并致谢。2自然地理及区域地质概况2.1 自然地理2.1.1 地理位置及交通*县新城位于长江三峡之西陵峡与巫峡交接处的长江南岸，隶属于恩施州管辖，素有“鄂西门户”之称，*县紧邻长江黄金水道，上水可到达万州、重庆，下水可至宜昌、武汉、上海。陆路有318、209两国道可通达省内外。随着*长江大桥的建成，长江南北将接通，届时交通将四通八达，对*加紧建成旅游业、航运业、种植业为主的“山水型”风光城市更为有利

10、。*新县城铜盆溪桥东头高边坡位于*新县城中环路白土坡段，处在铜盆溪大桥东头至*县电影院住宅楼之间。行政区划隶属*县信陵镇云沱村范围。2.1.2 水文气象*县城地处亚热带季风型气候区，气候温和湿润，多年平均气温17.5C,最高气温41.4C,最低气温9.4C。历年主导风向为偏东风。区内雨水充沛，多年平均降雨量1113mm历年最大降雨量1522.4mm（1954年），年最小降雨量694.8mm（1964年），日最大降雨量193.5mm（1982年7月5日），小时最大降雨量75.22mm（1991年8月6日）。每年的59月为雨季，期间降雨量占全年的6070%。长江自西向东流经本区北部，是最低排泄基准

11、面。除长江外，区内分布有数条南北向冲沟，高边坡区西侧的铜盆溪就是其中之一。这些冲沟成为排泄地表水、地下水和生活废水的场所。2.2区域地质概况1 .地形地貌本区属鄂西中高山地貌单元，由于长江三峡地区长期受地壳抬升运动影响，河谷下切强烈，形成山高坡陡河谷深切的地貌景观。斜坡地段沟谷走向近南北向。2 .地层本区地层区划属扬子区的*利川小区，以中生代地层分布为主，又以三叠系地层出露较为齐全，其中*县城出露地层主要为三叠系、侏罗系和第四系。县城区内地层以中三叠系*组地层为主，按其新老顺序分述如下：三叠系中统*组第四段（T2b4）：紫红色中厚至巨厚层含钙质粉砂岩，粉砂质泥岩夹灰绿色薄层粉砂岩；三叠系中统*

12、组第三段（T2b3）：以浅灰色，灰黄色薄至中厚层泥质灰岩为主，上部夹灰绿色薄层至中厚层钙质泥岩，向下过渡至灰黄色中厚层含泥质微晶灰岩，由下向上泥质成分增多，层厚392.0m，是组成本高边坡区的主要岩层；三叠系中统*段第二段（T2b2）：紫红色中厚层厚层泥质粉砂岩厚层状粉砂质泥岩、页岩互层,夹浅灰色泥质灰岩,底部为浅灰色角砾岩夹厚层白云岩。厚度52.7m；三叠系中统*段第一段（T2b1）：下部为灰黄色、灰绿色薄层-纹层状泥质灰岩，向上过渡至厚层状含泥沙质灰岩，厚115m；三叠系下统嘉陵江组第三段（T1j3）：灰色，灰白色中厚层亮晶灰岩夹微细晶灰岩及角砾岩，厚度132m三叠系下统嘉陵江组第二段（T

13、1j2）：浅灰色薄至中厚层砾屑、生物碎屑微晶灰岩夹灰质白云岩及少量角砾岩，厚度323m。三叠系下统嘉陵江组第一段（T1j1）：薄层灰岩，中厚层鲕状灰岩，中厚层碎屑灰岩，厚度313m。3 .区域构造本区位于新华夏系第二隆起带（川鄂褶皱带）中段，地处川鄂褶皱带与淮阳山字型西翼反射弧的交接部位。主要构造形迹为一系列向北西外凸近于平行展布的弧形褶皱，自西向东由北东转为北东东，最后以近东西向嵌入淮阴山字型的秭归向斜中。在褶皱形态上背斜多属紧闭背斜，局部有倒转现象，向斜为复式向斜，次级褶皱发育，多沿主槽两侧呈平行斜裂式展布，其中官渡口向斜是其中一个次级褶皱。官渡口向斜总体走向东西，组成地层为三叠系和侏罗系

14、，两翼对称，轴面为东西向近于直立复式向斜。*城区位于该向斜的南翼，组成地层为*组第二、第三和第四岩性段。4 .新构造运动与地震自第三纪以来本区新构造运动的特点：主要表现为大面积间歇性上升运动与剥蚀，形成了多层剥夷面和多级阶地；从第四系开始，地壳隆升强度有所加剧，尤以全新世时期隆升最快。在长江两岸形成了高陡岸坡，发育多级阶地和峡谷地貌景观。从川东鄂西长江各河段阶地相对高差和高程分析，本区域地壳运动具有继承性，现今地壳运动总体上以差异不大的整体缓慢上升为主，属地壳稳定区。据1：5万区域资料，勘查区距周边规模较大的断裂较远，其错动变形对勘察区的边坡稳定性不会产生直接的影响。根据国家地震局1990年1

15、：400万中国地震烈度区划图（50年超越概率10%）,*县城及邻近地区地震基本烈度均属于VI度区。因此勘察工作区边坡稳定性评价按VI度地震取值计算。3边坡工程地质特征3.1 地形地貌边坡勘察区属中低山峡谷地貌单元，由于长江三峡地区长期受地壳抬升运动影响，河谷切割强烈，形成山高坡陡，河谷深切的地貌特征。边坡区位于长江南岸*县城区白土坡中环路南侧。边坡勘察区最低标高为343.84m，最高标高为396.54m。相对高差为52.7m。山脊走向北东，自然坡度为2535°。勘察区地势南东高北西低，坡向倾向北西正北。区内较大的冲沟仅见有一条，即勘察区西侧的铜盆溪，冲沟走向近南北方向，冲沟切割较深，

16、呈V字型，两侧坡角为6080°,谷底坡角为3045°,切割深度1520米。勘察范围内里程1+002+00和3+504+50南东侧分布有两处向北西凸出的小山脊，成为公路切坡的主要地段。勘察区中部两山脊之间为宽缓缓坡地带，自然坡度角为19°30°。区内基岩裸露；第四系残坡积分布于缓坡地段，厚度0.33米不等。区内植被发育。由于人类工程活动修建中环路，形成东西两段人工高陡边坡（见综合工程地质平面图）。3.2 地层岩性勘察区出露的覆盖层为第四系人工堆积、崩滑堆积、残坡积；基岩为三叠系中统*组第三岩性段，现将地层由新到老分述如下：1 .人工堆积（QS）:分布于勘察

17、区中环路公路路基及两侧，由混凝土、建筑垃圾、块石及粉质粘土组成，厚度0.33ml2 .崩滑堆积（QTdel）:位于勘察区东侧县电影剧院住宅楼西侧山坡斜地（桩号4+655+5mj）,成分为碎石、块石、及粉质粘土混杂一起。碎块石成分为褐黄色中厚层夹薄层状泥质灰岩，块径不一，大小混杂，碎石块径520cm,块石块径70200cm,土石比3:7。3 .第四系残坡积（dsl）:主要分布边坡勘察区后部缓坡地段的上部，上部呈灰褐色，下部为褐黄色，松散稍密状。成分为粉质粘土夹碎石，土石比4:6,此层厚度不等，一般0.30.8m。4 .三叠系中统*组第三段，在边坡勘察区可划分出以下四个岩性亚段，各亚段特征和分布位

18、置如下：中厚层泥质灰岩局部夹薄层状泥灰岩亚段（T2b3）：分布于勘察区东段，桩号3+604+65m之南侧，岩性为褐黄色、青灰色中厚层泥质灰岩夹薄层状泥灰岩。中厚层泥质灰岩，单层厚30100cm,层理清析，层面平整。薄层状泥灰岩单层厚515cm。本亚段以中厚层泥质灰岩为主，岩层产状变化较大，下部产状一般为10200/4246°,坡顶部位岩层产状变缓，为17250/3036°。由薄层泥灰岩抗风化能力较弱及抗水性较差，成为斜坡稳定的主控层。薄层状钙质泥岩（T2b3）：展布在桩号3+303+60m南侧，岩性为灰绿色，薄层状构造，单层厚15cm,岩石节理面见有铁质浸染，劈理极发育，岩

19、层倾角3234°,风化程度较高，为软弱层。中至厚层状泥质灰岩（T2b3）：分布在桩号0+003+60m,风化面为褐黄色，新鲜面为青灰色。岩层单层厚50100cm,局部厚者大于150cm,岩层产状为1025°/1826°薄层状泥灰岩（T2b3）：分布于铜盆溪大桥东端桩号0+801+27m,平面上呈弧形展布，褐黄色，薄层状构造，浅部岩体风化作用较强，岩石较破碎。岩层产状280/20。，为相对软弱层。3.3 地质构造1. 褶皱场区位于官渡口向斜南翼，区内为单斜构造。场区东部岩层下陡上缓，下部岩层产状为10200/4246°,上部岩层产状10150/2535&#

20、176;,西部岩层产状为18280/2026°,区内岩层产状变化趋势由南西向北东方向倾角逐渐变陡。2. 断层区内见有一条断层，展布在II区，由于人工切坡沿断层线形成高约4米的陡坎。断层产状268/85°,在平面上略呈S型展布，从坡脚延伸到坡顶，延伸长度>80米，切深>10米。断层面光滑平直，具压扭性质。因遭受溶蚀作用断层在坡顶表现为1.2米宽的裂缝，裂缝间由粘土充填。3. 节理、裂缝与劈理节理、裂隙根据野外地质调查，边坡出露的规模较大的节理、裂隙有三组，一组为近南北向、一组为近东西向节理、一组为层间裂隙。其中近南北和东西走向的主要节理、裂隙发育特征详见表3-1。

21、近南北向节理为剪切裂隙，裂隙面平直光滑，延伸较远，等距性明显，间距12米。近东西的节理为张节理。其中近南北向组节理走向近于平行边坡坡面，构成边坡变形破坏的一侧边界。近东西向节理和边坡坡面斜交，往往构成边坡变形破坏后缘边界。两组节理走向交角近90°，（节理玫瑰花图见图1）。层面间隙为高边坡区的贯通性结构面，一般呈闭合状或充填有薄层泥质物和方解石薄膜，层面光滑，常成为斜坡块体下部分割块面，顺层坡段成为边坡失稳主控面。裂缝勘察区内见有一系列裂缝，裂缝主要为原节理受后期作用改造而成，可分为拉开型裂缝和溶蚀型裂缝两类：拉开型裂缝的形成主要受卸荷作用的控制，充填物少；溶蚀型裂缝的形成主要由地表迳

22、流溶蚀和侵蚀作用将节理扩大而成，并受后期卸荷作用影响，充填物为粘土。劈理勘察区内劈理发育不均匀，自南西向北东劈理发育程度加强。劈理发育程度与岩性相关。南西侧以中厚层泥质灰岩为主，劈理不发育，仅局部见有，密集处25条/米，劈理走向近东西向，倾角较陡。一般为5070°。北东侧以中厚层泥质灰岩夹薄层状泥灰岩为主，劈理较发育，尤以钙质泥岩最为发育，密集处近200条/米，薄层泥灰岩次之，中厚层泥质灰岩劈理不发育。勘察区劈理总的规律是：走向较为稳定，多为近东西向，倾角较陡，泥质含量较高的岩层中劈理发育，薄层比厚层岩层发育，其中钙质泥岩最为发育。3.4 水文地质条件组成本高边坡的岩层为碳酸盐岩，但

23、其泥质含量较高，抗溶蚀能力较强，因此地表地下岩溶形态不发育，仅见少量溶槽。岩体虽节理裂隙较发育，有一定的张开度，但其内充填有泥质物，对降水入渗不太有利。由于本区地势较高，坡面又陡，降雨所形成的地表径流很快沿坡面流入附近溪沟或长江。根据相临区资料，地下水位埋深在60m左右，因此坡体处在包气带范围。工作中在勘察区内未见有地下水出露。勘察区最低标高为+350米，目前长江水位标高为+135米，最高水位为+175米，相对高差170米以上，地表水位流动对坡体不会构成威胁。因此，边坡区水文地质条件较简单。3.5 边坡岩体性质1 .边坡岩体波速测试勘察时利用浅震仪在44'、55'、66'

24、;、7-7>>14-14'、1515'、16-16'、18-18'剖面对边坡岩体进行了压缩波的波速测试。测试结果见表3-2。其中碎石土的波速为0.4820.840km/s,浅部岩体的的波速为1.8033.227km/s,下部岩体的的波速为3.4874.019km/s,按岩土工程勘察规范中关于岩石风化程度分类标准判别，勘察区内接近地表岩石属于中等风化的类型，其下为微风化类岩石。详见相应剖面图。2 .边坡岩体风化特征据上所述，铜盆溪高边坡坡体主要由中厚层状泥质灰岩组成，虽泥质含量较多，但抗风化解力仍较强。根据地面调查和边坡岩体波速测定结果，坡体岩石出露部

25、位和浅部风化程度不高，以中等风化为主。据进行波速测量8条剖面统计结果，中风化带垂直厚度由2.08.0m不等，且具坡脚地段薄中上部厚的特点，最厚部位在地势相对平缓处，见剖面图。全区统计结果，中等风化层垂厚平均值为5.1m。据地面调查资料，高边坡局部地段分布在强风化层，即位于4-4'和13-13'线的坡脚地段，上述地段分别为薄层状泥灰岩和薄层状钙质泥岩展布位置，由于层薄，泥质含量高，地表和浅部风化程度较强，风化裂隙沿岩体劈理发育，微张开且密集，导致岩体十分破碎，呈碎片和碎屑状，强度极低，手捏即碎，同时产生顺层风化，强风化层沿薄层状岩体进入坡体内部，使其上部中厚层泥质灰岩受风化层压缩

26、沉陷影响，产生张开裂隙，给局部坡体稳定带来不利的影响。表3-2岩石压缩波波速统计表剖面号压缩波速度VP(m/s)碎石土中风化岩微风化岩范围值平均值范围值平均值范围值平均值44，50379070424403214298635204118401555,48272359823583227308036074019394266，4886795522412311728483712392440087-715278156292283294527563783395439551414'5508406742076274024653676379736891515'4967155762183252323

27、133583402336011616'5708046311899264524123599384537211818'4527706121803243722413487364335563.边坡岩块物理力学性质勘察中共取17组岩块样进行了物理力学性质测试，区内不同岩性岩块物理力学综合指标见表3-3表3-3岩块物理力学性质统计结果表.指一组泥质灰岩泥灰岩天然饱和天然饱和密度(g/cm3)2.742.752.552.56泊松比0.150.120.25弹性模量Em(MPa)12.9911.794.67单轴抗压强度Em(Gpa)106.84104.111.2912.58抗剪强度C(Mpa)1

28、0.5P9.63.292.41(°)45.743.338.136.2由表3-3所示，高边坡泥质灰岩饱和单轴抗压强度为104.1Mpa,按岩土工程勘察规范规定，本类岩石为硬质岩石，划归亚类为极硬岩石。泥灰岩的饱和单轴抗压强度小于30Mpa,属软质岩类，亚类为次软岩石。因此泥灰岩尤其是薄层状泥灰岩将与节理裂隙一起控制高边坡变形破坏的发展过程，对高边坡稳定不利。3.6 勘察区周边环境及人类工程活动勘察区高边坡于1997年修建城区主干公路中环路时人工切坡形成，中环路贯穿整个勘察区的北侧，走向近北东45长约600m,宽1415m,两侧人行道宽23m,均架设有照明路灯，中环路东段有高1.52.5

29、m的片石挡墙，挡墙趾部位有掩埋式军用光缆和城市主干供水管道。勘察区周边建有工业与民用建筑物和公路交通设施，其中崩滑体东侧建有县电影院住宅楼，在勘察区西部有铜盆溪大桥，中部建有汽车修理厂、洗车房等设施。勘察区高边坡后缘2050m有近北东向的高压电线斜穿勘察区后缘。勘察区及周边人类工程活动主要是修路切坡和建筑物地基开挖。3.7 不良地质作用与现象边坡范围内的不良地质作用主要有崩塌、崩滑、岩溶等。崩塌危岩体主要分布在n区(边坡分区详见综合工程地质图),崩滑主要发生在IV和V区，岩溶现象主要见之于边坡坡顶。n-1区为一危岩区，由于人工切坡形成陡峻的斜坡，高度在45米以上，上部坡角在60°以上

30、，上陡下缓。坡体上部由相对坚硬的泥质灰岩组成，岩石节理、裂隙发育，岩体破碎，下部有一层厚3m薄层泥灰岩软层。边坡后缘发育一系列陡立的裂隙，并且已经明显张开，局部已有明显的错落（参见照片1），且不时有岩块滚落。V区是一个崩滑区（参见照片2）,连通好的近南北向与近东西节理在此区相当发育，近南北向节理控制崩滑体的东西侧边界，近东西节理控制崩滑体后缘，崩滑体呈板状沿层面向下滑移，已经形成东西宽40m，南北长55m的浅层顺层滑坡体。IV是一个潜在崩滑区，发生崩滑变形机理与V区相似（在IV-2区坡体转向处形成楔形体向下滑塌）。目前正处在蠕变变形阶段，岩体已十分破碎，局部已产生拉裂缝。本区岩溶不太发育，岩溶

31、形态以溶隙为主。根据槽探工程揭露，溶隙主要沿节理裂隙发育，形成530cm裂缝，溶隙深度在于13项溶蚀裂缝多被粘土充填。3.8 边坡岩体类型及基本质量等级3.8.1 边坡岩体类型边坡完整程度构成本边坡的主体岩层为中厚层状的泥质灰岩和泥灰岩，主要结构面有层面、节理裂隙面。根据岩土工程勘察规范（GB500212002）对岩体结构类型划分规定，勘察区I区为块状结构外，其它区均为层状结构。根据对II区、IV区岩体的弹性纵波速试验结果见表3-2,n区岩体纵波速成度范围为22003200(m/s),IV区岩体纵波速度范围为18002700(m/s),根据中国地大(武汉)在相邻勘察区狮子包对岩块波速测试资料，

32、泥质灰岩纵波速度范围为31005000(m/s),故II区、IV区边坡岩体的完整性系数应在0.350.75的范围内。根据各边坡结构面发育程度、岩体结构类型、岩体完整性系数岩体体积结构面数，按照建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)附录A-2,岩体完整程度类型划分如表3-4。表3-4岩体完整程度划分结果表边坡部位结构面发育程度结构类型岩体完整性系数(Kv)岩体体积结构面数岩体完整程度组数平均间距(m)I31.1块状结构8较完整R30.6层状结构0.350.7514较完整m30.8层状结构12r较*1IV30.4层状结构0.350.7522较那注：岩体体积结构面数为野外统计结果。采用方法

33、为在2X5R2的面上统计近南北向、近东西向裂隙的每米条数之和。边坡岩体类型根据岩体完整程度、结构面结合程度、结构面产状、边坡自稳能力等因素，对照建筑边坡工程技术规范GB50330-2002附录A(表A-1,岩质边坡的岩体分类)的划分标准，边坡岩体分类见表3-5表3-5边坡岩体分类结果表边坡岩体完整结构面结构面直立边坡边坡类型部位程度结合程度产状自稳能力I区较完整结构面结合一股无外倾结构向南北向节理面倾角为800较稳定Rn区较完整结构面结合较差南北向节理面与东西向节理面组合线近于垂立R田区较完整结构面结合一股南北向节理面与东西向节理面近于直立稳定RIV区较完整结构面结合较差外倾结构面以层向为主，

34、倾角42035°已出现顺层滑动IV3.8.2 基本质量等级边坡勘察区出露的基岩为三叠系中统*组第三岩性段的中厚层泥质灰岩夹薄层泥灰岩、钙质泥岩、中厚层泥质灰岩和薄层状泥灰岩。钙质泥岩，饱和抗压强度为4.31Mpa属软岩类，结构面结合差，劈理极发育，软化系数为0.21<0.75为软化岩石，岩石抗风化能力极差，遇水易软化、泥化，工程地质性状极差。中厚层泥质灰岩，饱和抗压强度为4558.6Mpa属较坚硬岩类，层间结构面结合较好，软化系数为0.620.72为软化岩石。岩石整体结构较好，岩体较完整，工程地质性状较好。但此类岩石较易被溶蚀，分布区常见有溶蚀沟梢发育，溶蚀裂隙宽度530cm,

35、垂深0.54.0m。属弱岩溶化岩层。薄层状泥灰岩，饱和抗压强度为7.2Mpa,为软岩类，岩石较破碎，工程地质性状较差。本区坡体岩组主要由泥质灰岩、泥灰岩、钙质泥岩组成。根据野外调查、及前人资料及本次实验结果，泥质灰岩属坚硬类，泥灰岩为软岩，钙质泥岩为极软岩。根据岩土工程勘察规范GB50021-2002岩体基本质量等级分类，本区岩体基本质量等级分类结果如表3-6表3-6岩体基本质量等级分类结果表岩层性质坚硬程度完整程度基本质量级别中厚层泥质灰岩坚硬较完整m薄层泥灰岩软岩岩体破碎V灰绿色钙质泥岩极软岩岩体十分破碎V4边坡稳定性计算与评价4.1边坡岩体分区及定性分析因为本高边坡区均为岩质边坡，具稳定

36、性主要取决于主要结构面及结构面之间、结构面和临空面之间的组合关系，以及卸荷松动情况和软弱层空间位置，从而确定可能变形失稳的危岩体的形态、规模及空间分布，同时判定不稳定块体可能移动的方向和破坏方式。根据本边坡区结构面之间的组合关系，以及岩层倾向与坡向的关系，本边坡可分为IV五个工程地质区，其中II和IV区又分别分为三个亚区。区内在岩性、岩层产状、结构面发育程度和岩体卸荷情况上有一定的差异。首先岩性从I向V区，泥质含量逐渐增多，I、H、田区主要为泥质灰岩，IV、V区为泥质灰岩夹泥灰岩。岩层产状：从I区到V区（由西向东）产状逐渐变陡。其中I和II区岩层倾角为2028°,IV区和V区岩层倾角

37、为3046°。结构面发育程度：I、H、田区节理面平直，多数闭合较好，节理间距较为稀疏，连续性较好，劈理不发育；IV、V区节理面多为折线或波形状，经常沿主节理面有派生次级构造（如在IV区坡面可见少量次级北东和北西向节理），节理较为密集，延伸性较差，劈理发育。在勘察区结构面的分析中虽未考虑劈理，但劈理的存在降低了岩石的力学强度和完整性，在边坡区出露部位劈理多已转化为卸荷裂隙和风化裂隙，尤其是薄层软岩分布区更甚。此外，本高边坡区内各坡段是否受人工切坡影响，对边坡稳定性影响亦不一。区内I区和田区基本为自然斜地区，坡体经长期自我调正后，大部分地段处在基本稳定状态。而n、iv区人工切坡区，由于人

38、为改变坡体地形，使斜坡变陡，产生卸荷作用，卸荷裂隙追踪构造界面发育，并使规模扩大，加上切坡处放炮松动影响，又加剧岩体中劈理节理尺度扩大，使切坡岩体表层更为坡碎、块度变小。区内卸荷作用的表象主要表现在两个方面，其一，被原始结构面和卸荷裂隙及放炮松动裂隙分割表层岩体，由于和坡面随机交切后，因残留岩块宽度小产生自然掉块或形成危岩，这种松动破坏形式在切坡处随处可见，尤以II区更为突出。另外顺向坡区，在人工切坡后因围压变化，产生附加剪应力，沿强度不高的岩块因附加剪应力的坡坏，产生楔形体和顺层滑移，这种破坏形式在IV区切坡处比较明显；其二，在人工切坡坡顶后缘，卸荷裂隙沿东西向节理或劈理追踪发育，使原来断续

39、界面连接贯通，使节理、劈理宽度加大，连续性加长，这种卸荷裂隙往往成为坡体失稳破坏后缘界面。这种后缘卸裂隙松动带宽度在1520m之内。现将各区主要特征分述如下：I区位于桩号0+000+65m之间的铜盆溪冲沟东侧。坡面走向北北东10°,地层产状为25/20°,坡面走向与岩层走向夹角约80°,是较典型的逆向坡。除了修建两条简易公路（山坡一条已废弃）切割山体形成两级45米陡坎之外，其余均为原始地形，地形坡度在30°35°之间。（参见工程地质剖面11>22、33'）。坡体岩性为中厚层状泥质灰岩，为硬岩类。主要发育走向近南北向和近东西向两组节

40、理。其中近东西向节理和坡面大角度相交，对坡体的稳定性影响较小；近南北节理接近平行于坡面西倾，但倾角较陡（倾角约80度），不存在明显外倾的结构面（见图2）。因此，坡体整体稳定性较好。仅在简易公路切坡形成的陡坎处由于风化作用产生剥落，局部有掉块现象。层面、坡面和节理裂隙组合关系，见I区结构面赤平投影图。II区位于桩号0+652+60之间，原始地形为一北西向山脊，修建中环路人工切坡后，形成一个三角形断面，断面高45.6m,坡体上陡下缓，下部坡度40°,上部坡度60°70°，为切向坡。坡体主要由泥质灰岩组成，岩层产状2528°Z1725°,坡面走向北东

41、45°,与岩层走向夹角为约70°。坡脚夹有一层软层，软层岩性为黄褐色薄层状泥灰岩，厚度23米，岩石较为破碎，由于风化差异，微地貌上为相对向坡体凹入。坡体内见有一条控制性的南北向断层贯穿整个坡体（F1），其向下切深>10米,在后期溶蚀作用下，形成上宽下窄的溶蚀裂缝（其中在探槽TC3槽底附近裂缝宽度达1.2米，粘土充填）（见照片3）。岩石节理裂隙发育，主要有南北向和东西向两组。其节理性质为共轭剪节理，节理面较平直，闭合性较好。均陡立（>70°）根据临空面和坡体形态的差异，分为三个亚区：（见附图1综合工程地质平面图）。-1区在剖面形态上为一系列台阶式陡坎组成

42、（见照片4），陡坎走向东西北东，坎高50150cm.,由一系列巨块状或契形体组成。总体坡角为6070°,最大高差33米。该区主要发育两组节理，近南北向和近东西向。均为陡倾结构面。层面、坡面与结构面间的组合关系见赤平投影图（图3）。两组节理和坡面几乎等角度相交（近南北向节理和坡面交角约50°，近东西向节理和坡面交角约40°），由于该亚区位于山脊（396.54高地）的北西侧，边坡开挖后，其应力释放的主要方向为北西至北北西向，产生卸荷作用，块石向该方向崩落，因此形成了不同于整体坡型的陡坎微地貌。变形特征：陡坎上卸荷裂隙较发育，在卸荷回弹的作用下，原有应力场中的东西向劈理

43、卸荷张开，并在后期又受风化作用的进一步改造，但其影响深度较浅，一般受层理面的控制，地表2-3米以下均已尖灭。局部还可见靠陡坎外缘的岩体中节理面有一定程度拉开，部分块石用手即可以掰下。在人工挖坡坡顶后缘，通过探槽工程揭露，坡顶卸荷裂隙也较发育，主要为近东西向，影响范围在坡顶面后20米内。可能破坏模式及稳定性分析：岩层走向和坡面走向大角度相交，为斜向坡，岩层倾角平缓（20。25°）。近南北向和近东西向节理均陡立，劈理面虽为外倾结构面，但其影响深度很浅。因而岩体沿结构面整体滑移的可能性较小。就野外观察所见，该区主要的破坏模式为逐级后退崩塌为主，其中近东西向节理提供崩塌的后缘边界，控制了陡坎

44、的形成。区内南北向断层F1作为崩塌区的东侧边界，近南北向节理使岩石的整体性降低，并与近东西向节理共同作用，使岩体呈块状或板块状崩落，故其危害主要为崩塌和危石坠落。值得注意的是由于该区下部的软层的存在，目前已可观察到和其上部岩石出现明显的风化差异性，如果该软层被风化掏蚀，其上部陡坎可能成为以悬臂梁形式突出的岩体，有可能产生较大规模的座滑变形破坏。目前该区岩体尚处于变形调整之中，处于欠稳定状态，必须加以治理。2. n-2区该亚区坡度为3545°,位于L4大裂缝的西侧，北西方向以中环路为界。坡面上有较多残留崩塌块石，为边坡开挖后，岩体受近南北和近东西向的两组节理控制崩落所形成，平面上形成下

45、宽上窄不规则状的相对平缓区。结构面组合显示坡体稳定性良好，见赤平投影图（图4）该区已经自我调整至稳定状态，主要危害是脱离母体的块石向下滚落影响公路运营。3. H-3区II-3区位于南北向断层（F1）的东侧（见综合工程地质平面图）。岩性以厚层状泥质灰岩为主，节理间距约0.51.2米，节理面平直，结合紧密，裂面依附方解石薄膜，厚约12mm该区的特征是由一条近南北向大裂缝控制形成了近于直立的陡坎，陡坎高46米，陡坎面即为裂缝壁，同时也是临空面（见照片5）。在平行于中环路的方向，由于人工开挖形成4555°陡坡，坡高最高为25米，向东逐渐变低，直至和中环路平齐。所以其存在向西和北西倾斜两个方向

46、的临空面。在南北向陡坎这一侧，由于层面倾向临空面内侧（反向），近东西向节理和南北向陡坎面近垂直相交，影响不大，裂缝以东的南北向节理平行于南北向陡坎面，产状陡立。在平行于中环路这一侧，岩层走向和坡面走向大角度相交，岩层产状平缓（约25°），倾向和坡面倾向斜交。近东西向节理陡立，不构成外倾的结构面。结构面间的组合关系见赤平投影图。（图5）可能破坏模式及稳定性分析：在南北向陡坎东侧，南北向节理在风化作用下，可能发生开裂，引起小规模向西倾倒崩塌。沿中环路方向这一侧陡坎，其破坏模式n-1区相似，具危害主要为崩塌和危石坠落。但由于坡高较小（0-25米），坡角（4555°）较n-1区平缓

47、许多，且由于其靠近公路，坡体上的松石已被人工清除，在坡脚修有2.5米高浆砌挡墙。故其危害程度小于n-1区。该亚区处于基本稳定状态，但存在局部性崩塌的可能。田区位于桩号2+603+50之间，在地形上看，田区为处在两山脊之间的地势低洼处，斜坡相对平缓，基本上为自然斜坡，坡脚与中环路平齐。坡体主要由泥质灰岩组成，岩石节理裂隙发育。坡面走向与岩层走向夹角约80°,为切向坡，坡角变化在2025°之间，坡脚局部地段达30该区有少量民居，实地调查未见有变形迹象。该区处于基本稳定状态。IV区位于桩号3+504+65之间，原始地形为北西向山脊，修建中环路及简易公路时人工切坡后形成一个向北西张

48、开向南东收敛的折扇形。坡体主要由中厚层泥质灰岩夹薄层泥灰岩组成。根据结构面与坡面的关系及可能的破坏模式可分为三个亚区。分别为IV-1、IV-2、IV-3（见综合工程地质平面图）。1. IV1区：位于桩号3+503+80之间，为一切向坡，岩层走向与坡面夹角约5070°,该区西侧是由修建南北向便道切坡形成高711米陡坎。陡坎处岩性有上硬下软的特点（见照片6）。坡脚出露地层为薄层状钙质泥岩，出露厚度约24米，上覆岩石为中厚层状泥质灰岩夹泥灰岩。由于两者强度和抗风化能力的差异，接触界面见有层间虚脱面。上覆岩石以节理发育为特点，软层则劈理密集，多见揉皱褶曲构造。层面的倾向和临空面倾向斜交，近东

49、西向节理和临空面大角度相交，近南北向节理基本平行于临空面。结构面间的组合关系见赤平投影图（图6）。由于人工陡坎的存在，野外已观察到处于变形中的南北向拉张卸荷裂缝，并见到已经倾倒崩塌的岩块。另外在风化差异的影响下，坡脚的软层已出现凹向坡体内的顺层风化，使上部的岩体处在悬空状态，从而可能造成规模稍大的倾倒式崩塌。但由于陡坎高度较低，以及崩塌影响范围距中环路尚有10余米距离，且崩塌方向主要向西，因此崩塌产生的危害性较小。1 1区该区处于欠稳定状态，1. IV2区：位于桩号3+804+30之间，该区由于中环路在此处转弯，相应的坡体走向从北东向过渡到近东西向，坡度5060°。岩层产状16

50、76;Z42为斜向坡。岩层走向和坡面的交角为3065°,地形上见数个台阶式陡坎（见照片7）。近南北向节理和坡面走向交角较大，近东西向节理近于平行于坡面走向或以小角度相交。结构面间的组合关系见赤平投影图（图7）由于该亚区岩体泥质成分已相对增高，岩体强度变低，又存在中厚层和薄层泥质灰岩和泥灰岩互层，节理的连续性较差，在走向上常呈现“S”形，且伴有派生次级羽状节理。在切层的能力上，由于存在较软层使应力释放，垂直贯穿性很差。其中南北向节理较东西向节理发育程度要好。坡上陡坎边部卸荷裂隙相当发育，裂隙一般倾向坡内，走向近东西向，发育深度不大。变形特征：坡上可见部分岩体中的东西向节理面已拉开，岩石

51、已松动，有的块石已经崩落，使坡体呈锯齿状。在坡顶后缘，通过探槽工程揭露，坡顶卸荷裂隙也较发育，主要为近东西向，影响范围在坡顶面后1520米内。破坏模式和稳定性分析：岩层走向和坡面的交角为3065°,属切向坡，但层面斜向倾向坡外，在南北向节理和东西向节理的切割下（南北向节理为侧边界，东西向节理为后缘边界），岩体将以楔形体的形式沿层间裂隙向下滑移；另一方面由于卸荷裂隙的存在，岩体已出现向北西及北侧小规模崩滑。本亚区稳定程度较差。3.IV3区：位于桩号4+304+65m之间，该区边坡走向已转为近东西向，岩层倾向按近垂直坡体走向，为顺向斜坡段。岩层层面在坡面可见到压溶方解石薄膜及镜状擦痕。岩

52、层产状为160/42。，到坡顶岩层产状逐渐变缓。上部产状为16°Z30o其西段先前修建中环路时由于切坡，使浅部岩体失稳顺层滑下，而其东侧岩体（桩号4+474+65m）仍留在原地未动（见照片8）。根据两侧的地形差异来看，已下滑的岩体厚约2-4米，估算其方量为2600立方米。主要节理为近南北向和近东西向两组，虽坡体尚可见到北东和北西向节理，但发育程度较差，属于南北向和东西向节理的派生的次级结构面，对边坡稳定性影响不大。结构面间的组合关系见赤平投影图（图8）破坏模式：IV区内坡体由泥质灰岩组成，除单层厚度有差异外，但强度上和抗风化能力上差异性不大，因此不存在明显的软弱夹层。故本亚区斜坡变形

53、破坏的主控结构面为层面，主要的破坏模式为顺层滑移。近东西向节理提供后缘边界，南北向节理提供侧边界。在坡面的表层靠近坡脚部位，见到一些近东西向卸荷裂隙，主要是继承和改造了原来的劈理构造，在卸荷回弹的作用下而形成，向下延伸深度一般小于1米，未切穿层面。这些卸荷裂隙作用是使岩体产生小块崩落，居次要因素。该段在坡顶处还见有近东西向4米高的陡坎（未滑下岩体，见剖面15线），陡坎近于直立，使层面临空，存在崩滑的可能。但其方量较小，且该处坡体已变缓（<10°），可予以削方处理。该区处于不稳定状态。V区：位于桩号4+655+05之间，为已崩滑区。坡面走向为与岩层走向夹角约15°，为一

54、顺向坡。其成因为99年修建房屋地基开挖切坡产生临空面，坡脚失去支撑，加之南北向贯通性好的剪节理控制侧向边界，顺层面产生浅层塌滑，形成崩滑堆积体。滑坡主滑方向为5°，滑坡前缘标高357米，后缘标高380米，斜长70米，前缘宽40米，后缘宽15米，厚度35米，总方量为7000方左右。滑体中部见近东西向拉裂缝，宽0.100.25米，延伸长度5米左右，错落高度0.030.05米。滑面为泥岩和泥灰岩的层面。其破坏模式和IV-3区相似，该区目前处于基本稳定状态。4.2稳定性计算4.2.1 计算方法由以上的地质定性分析可知：不稳定区段大致可以归为两种类型：I）顺向斜坡，破坏机制为顺层滑移；II）切向陡倾斜坡，破坏机制主要为受结构面控制的崩塌或崩滑。因此对两种不同类型的区段必须采取相应的计算方法，并通过计算来定量判断不稳定区段发生崩滑的可能性：1 .顺向斜坡区（IV-3区和V区）采用简单平面滑动法。如忽略坡前2 米高挡