杭州至兰州线高速公路高填方边坡稳定分析

1、杭州至兰州线高速公路高填方边坡稳定分析 武锡荣;陈书红;冉云明摘要:高速公路的边坡，尤其是高填方边坡稳定一直是备受关注的技术问题。本文结合国家重点公路杭州至兰州线重庆奉节至云阳段高速公路，对高填方公路边坡稳定计算进展分析，供同行参考。关键词:边坡；高填方；稳定计算一、工程概况杭州至兰州线重庆奉节至云阳段高速公路中拟建的郭家池大桥0#桥台的南侧即拟建中梁子桥南西侧为填方边坡，该边坡总体呈弧形，长220.00，最高为56.20，共设5级。填方路基坡脚拟设一拱形坝对填土进展支挡，坝高28，坝顶标高178.00。填方路基路面设计标高228.94234.20。二、填方边坡填料评价1填料的来源、粒径、物质

2、组成及密实性该填料系在建的财神梁隧道之弃碴，财神梁隧道之弃碴由三叠系中统巴东组T2b的弱风化微风化泥质灰岩、粉砂岩及页岩碎块石组成。碎块石粒径101200，稍湿，稍密中密。2填料的溶蚀性该填料主要由泥质灰岩夹页岩及少量的粉砂岩组成，页岩有遇水膨胀，温度上下反复交替风化的特性，即其抗风化的才能低，从而降低岩石的强度；泥质灰岩遇水后其间碳酸盐易溶解，被水带走后，岩石内形成新的溶隙、溶孔，破坏岩石的完好性，如遇水循环交替频繁那么更易发生。故该高填方路基的填料，将来在地表水及地下水作用下，很可能形成新的溶隙、溶孔，进而开展为空洞，影响填料的填筑质量，降低填料的密实度，地表产生不均匀沉降，影响路基的稳定

3、性。3填料的软化性该填料主要由泥质灰岩夹页岩及少量的粉砂岩组成，据室内试验对弱风化泥质灰岩及页岩的测试，弱风化泥质灰岩的软化系数为0.700.74，属软化的岩石，弱风化页岩的软化系数为0.68，属软化的岩石。三、边坡工程分析于拟建金盆中桥的南侧即里程GK0+170GK0+240段为挖方边坡，该边坡呈直线型，长70.00，高5.0022.34。边坡组成由上至下：a、第四系全新统崩坡积Q4+dl块石土，厚1.004.10；b、三叠系中统巴东组T2b的泥质灰岩，其中强风化段厚5.008.10，弱风化段厚0.0010.14。将来边坡形成后，顶部土层及中上部强风化基岩局部，其自稳才能差，易发生滑塌，建议

4、按1：1.00进展放坡，并作好排水及封闭处理。中下部即由弱风化基岩段由裂隙构造面赤平投影分析见图5.1，边坡稳定性主要受产状为3103404583及2202506076组合影响交线产状为29565，边坡可能楔形体破坏。四、边坡稳定性分析该填方边坡沿北东至南西方向基岩面较缓，基岩面倾角510，原地沟谷顺沟谷方向地形也较平缓，地形坡角为510。故将来边坡形成后，边坡不会沿基岩面或原地面滑移，易沿填土边坡内部发生滑移。由于该边坡主要由人工填筑土组成，填料为在建的财神梁隧道之弃碴，其主要由弱风化及微风化泥质灰岩碎块石组成，含极少量的粘粒，该填土在堆填时，经分层碾压筑实。该填方边坡将来将沿其内部发生滑移

5、，由于其由弱风化及微化泥质灰岩组成，其内聚力近似为0，故边坡稳定主要信赖于内摩擦角，边坡破坏形式为平面滑动，滑面破裂角取45+/2，为填土的内摩擦角，经现场对填土作休止角试验，未经压实的填土天然休止角为30，未经压实的填土饱和休止角为26，经碾压筑实的填土天然休止角为42，经碾压筑实的填土饱和休止角为40。转贴于论文联盟.ll.五、高填方稳定性计算对两个方向对高填方稳定性进展计算。一是沿原沟谷方向，二是垂直原沟谷方向。以第一方向为例，稳定性计算发方法如下：1、计算模型及公式的选取滑面为平面型，按照?建筑边坡工程技术标准?推荐的公式5.2.4对边坡的稳定性进展计算。1稳定性计算公式Ks=R/T=

6、Vs+Dsin(-)tg+A/Vsin+Ds(-)动水压力计算公式D=hAssin2剩余下滑力计算公式P=Fst?T-R2、参数及工况的选取(1)-填土重度，天然取25.0kN/3，饱和取25.5kN/3。2-构造面粘聚力取0；3-构造面内摩擦角天然取42，饱和取40；4-破裂角取45+/2工况一：边坡形成后的自重+旱季+三峡水库坝前156吴淞高程至此的回水位154.742；工况二：边坡形成后的自重+暴雨+三峡水库坝前156吴淞高程至此的回水位154.742；工况三：边坡形成后的自重+三峡水库坝前175吴淞高程至此的回水位173.242降至三峡水库坝前156吴淞高程至此的回水位154.742。

7、3、计算结果与评价按最不利工况即工况三，计算得其稳定系数为0.34，剩余下滑力为4465.03kN/。均不满足标准要求。六、治理措施建议据现场勘察地面、工程地质调查及钻探揭露，该区主要不良地质现象为崩塌堆积体和岩溶。1、崩塌堆积体主要分布于高填方路基的沟谷及两侧，基主要由主要由泥质灰岩、页岩碎块石夹少量粘土组成，土石比为2：8，碎块石粒径101500，稍湿，松散，具架空现象，钻进中垮孔，跳钻，漏水。厚度3.0021.54，其现状总体稳定。仅于拟建高填方路基之沟谷右侧由于开挖，崩塌堆积体表层出现局部滑塌现象。总体上勘察区崩塌堆积体稳定，仅局部由于开挖临空，产生滑塌现象。将来根底施工时应作好对崩塌

8、堆积体的防护工作，如采取放坡或临时支护、排水等措施。该崩塌堆积对拟建互通式立交的影响主要表如今：一、崩塌体自身的平安储藏低，边坡开挖易发生滑塌。二、将来填方加载于崩塌堆积体将会降低其稳定性，造成填方沿原地面滑动或崩塌堆积体与填方一起沿基岩面滑移。三、该区位于三峡工程涨落区，将来三峡水位的降落将对其稳定性产生不利影响。四、高填路基的堆填工艺不当将会引起高填路基发生不均匀沉降。治理措施建议如下：一、严禁对崩塌堆积体进大挖，以免降低其稳定性。二、作好对崩塌积及将来填方边坡的支挡，这是最为关键和重要的。三、在对高填方路基进展支挡设计时应充分考虑由于三峡库区江水涨落对其产生的重要不利影响，即要考虑支挡构

9、筑物外江水对其产生的静水压力，同时也要考虑其水位降落时所产生动水压力对拟建支挡构筑物的不利影响，同时也应考虑坝区内即高填路基范围内水对坝区内填料的淘蚀作用，形成新的空隙，降低填料的密实度。四、作好高填路基内部及表层的排水措施，并进沉降观测。2、岩溶据本次钻探揭露，岩溶于泥质灰岩中较发育，主要以溶隙现象存在。于拟建拱坝处钻探揭露一溶洞，其埋深15.29，洞径5.61，洞室顶板高程为142.08，底板高程为136.47，其间充填黄褐色软塑状的亚粘土及灰褐色的砂土，夹粒径为1030灰岩碎石。据工程物探测试：泥质灰岩岩体破碎，溶孔溶隙发育。大的溶洞仅于BZK10处发现，其余地段未发现。总体勘察区岩溶现象较发育，但大的溶洞、暗河等影响工程建立的岩溶现象不存在。岩溶对拟建互通式立交的影响主要表如今：一、降低了岩