岩质高陡边坡稳定性分析评价

岩质高陡边坡稳定性分析评价

xx地质海上工程勘察院xx年xx月xx日1、引言随着xx市城镇建设进程的加快，有限的建设用地资源已经无法满足城市建设的需要，为了充分利用土地资源，大量高层建筑将倚山而建，建筑场地内普遍分布有高陡边坡，其安全与否，直接关系到坡底公路、建筑物以及人民生命财产的安全。因此，对高陡边坡的稳定性评价已经成为确保建设场地及相关建筑物安全的关键环节之一。本文仅以xx市xx路高陡边坡为例，阐述一般岩质高陡边坡稳定性评价的分析方法，为边坡的加固设计提供科学的参考依据。

2、建设边坡场地概况

2.1场地地理位置、地形地貌及工程概况

边坡场地位于xx市xx区xx市科学技术局信息中心东侧，xx路西南侧原xx锅炉机电工程公司院内。边坡位于构造侵蚀低丘坡麓，山体植被茂盛，最大高差31.60m。由于人工开挖山体形成长约172.00m的人工边坡。边坡形态呈“S”形，坡底场地拟建三栋高层建筑物。该边坡工程安全等级为一级。根据边坡形态将该边坡划分四段，详见表1（边坡基本情况一览表）边坡的外貌特征详见照片1、照片2、照片3、照片4。边坡基本情况一览表表1分段名称坡长（m）坡高（m）岩层倾向与坡向关系边坡倾向（°）坡角（°）岩体产状主要节理产状（°）岩体类型破坏特征AB37.0020.00斜交3069147°∠62°40°∠52°40°∠85°Ⅲ沿陡倾、临空的结构面塌滑，沿竖向结构面剪切破坏坠落，块体重一般1-2吨BC38.0027.00斜交2472151°∠67°55°∠64°55°∠43°Ⅲ沿陡倾、临空的结构面塌滑，沿竖向结构面剪切破坏坠落，块体重一般1-5吨CD39.0042.00斜交058152°∠48°42°∠55°42°∠65°Ⅲ沿外倾结构面滑移，沿竖向结构面剪切破坏坠落。DE51.0030.00斜交4060156°∠52°45°∠66°70°∠48°Ⅲ由不利组合面切割，块体失稳坠落，块体重小于1吨照片1xx照片1xx市xx路边坡AB段照片2xx照片2xx市xx路边坡BC段照片3xx照片3xx市xx路边坡CD段照片4xx照片4xx市xx路边坡DE段2.2区域地质构造边坡场地所处大地构造单元为xx准地台xx台隆复州台陷复州～xx凹陷区内。在场地范围内未发现断裂构造存在，地质构造简单。根据工程地质测绘，该场地节理、裂隙及层间裂隙发育，节理面擦痕发育，表明该边坡节理已发生错动或位移，是成为基岩边坡岩块坠落的诱导因素。2.3地震根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）及《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》之规定，该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，设计地震分组为第一组。2.4水文地质场区地下水赋存于岩体节理裂隙、构造裂隙中，主要接受大气降雨和山区基岩裂隙水的补给，以表面径流以及蒸腾方式排泄。边坡坡面植被发育，周边地形地貌利于地表水流的汇集，易渗入边坡坡体。据场地地质资料，该区地下水对钢结构具弱腐蚀性，对其他建筑材料无腐蚀性。3、岩体物理力学性质指标

组成该边坡岩性为中风化石英岩，呈黄灰色～灰白色，隐晶质及变晶结构，块状构造，矿物成份主要为石英。岩石节理、裂隙及层间裂隙发育，“X”型节理发育。岩体完整程度较完整，岩体结构面结合较差，边坡岩体类型为Ⅲ类，根据野外及试验测试结果，依据现行国家、地方标准、规范，综合确定该边坡中风化石英岩岩体天然密度r=2.8g/cm3，粘聚力c=0.05MPa，内摩擦角φ=27°。4、岩质边坡稳定性分析

4.1赤平极射投影法

该方法是根据现场踏勘结果，将边坡某一调查点处岩体中发育的多组裂隙绘制成赤平投影图，根据所绘制成的赤平投影图对该点处边坡岩体的稳定性进行分析判断。该边坡岩层产状为147°～156°∠52°～67°。“X”型节理发育，多将岩体切割成块状。主要节理产状为40°∠52°、40°∠85°、55°∠43°、55°∠64°、42°∠55°、42°∠65°、70°∠48°、45°∠66°。边坡局部岩块已崩塌，同时伴有潜在危岩崩塌或滑塌，为危岩崩塌型边坡。节理裂隙走向玫瑰花图见图1、节理裂隙等密度图见图2。图1节理裂隙走向玫瑰花图图2节理裂隙等密度图岩质边坡赤平投影稳定性评价一览表表2边坡分段坡高（米）计算方法稳定性评价AB20.00赤平投影法较稳定的BC27.00赤平投影法较稳定的CD42.00赤平投影法较稳定的DE30.00赤平投影法稳定的赤平投影图详见图3、图4、图5、图6。图3边坡AB段赤平投影图图4边坡BC段赤平投影图图5边坡CD段赤平投影图图6边坡DE段赤平投影图4.2极限平衡法本文应用极限平衡分析法对潜在的不稳定岩体，按其可能的破坏型式，采用相应的极限平衡理论进行稳定性验算。对边坡各段的计算过程详见表3（边坡稳定性评价一览表）。边坡稳定性评价一览表表3边坡分段坡高（米）计算方法计算稳定性系数规范规定稳定安全系数稳定性评价AB20.00平面滑动法1．0881.35不稳定BC27.00平面滑动法0．8901.35不稳定CD42.00平面滑动法0．9831.35不稳定DE30.00平面滑动法1．0891.35不稳定----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析AB段----------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.250抗震重要性系数：1.000边坡高度：20.000(m)结构面倾角：52.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：27.0(°)[坡线参数]坡线段数1序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)17.67720.00069.0[岩层参数]层数1序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m)(kN/m3)frb(kPa)120.00028.0600.0---------------------------------------------------------------------[计算结果]---------------------------------------------------------------------岩体重量：2225.6(kN)水平外荷载：0.0(kN)竖向外荷载：0.0(kN)水平地震作用：55.6(kN)侧面裂隙水压力：0.0(kN)底面裂隙水压力：0.0(kN)结构面上正压力：1326.3(kN)总下滑力：1788.0(kN)总抗滑力：1944.8(kN)安全系数：1.088----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析BC段----------------------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.250抗震重要性系数：1.000边坡高度：27.000(m)结构面倾角：43.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：27.0(°)[坡线参数]坡线段数1序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)18.77327.00072.0[岩层参数]层数1序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m)(kN/m3)frb(kPa)127.00028.0600.0----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------岩体重量：7628.5(kN)水平外荷载：0.0(kN)竖向外荷载：0.0(kN)水平地震作用：190.7(kN)侧面裂隙水压力：0.0(kN)底面裂隙水压力：0.0(kN)结构面上正压力：5449.0(kN)总下滑力：5342.1(kN)总抗滑力：4755.9(kN)安全系数：0.890----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析DE段----------------------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.250抗震重要性系数：1.000边坡高度：42.000(m)结构面倾角：48.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：27.0(°)[坡线参数]坡线段数1序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)126.24542.00058.0[岩层参数]层数1序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m)(kN/m3)frb(kPa)142.00028.0600.0----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------岩体重量：6804.6(kN)水平外荷载：0.0(kN)竖向外荷载：0.0(kN)水平地震作用：170.1(kN)侧面裂隙水压力：0.0(kN)底面裂隙水压力：0.0(kN)结构面上正压力：4426.7(kN)总下滑力：5170.6(kN)总抗滑力：5081.4(kN)安全系数：0.983----------------------------------------------------------------------计算项目:简单平面滑动稳定分析DE段----------------------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数地震加速度系数：0.100地震作用综合系数：0.250抗震重要性系数：1.000边坡高度：30.000(m)结构面倾角：48.0(°)结构面粘聚力：50.0(kPa)结构面内摩擦角：27.0(°)[坡线参数]坡线段数1序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)117.32130.00060.0[岩层参数]层数1序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m)(kN/m3)frb(kPa)130.00028.0600.0---------------------------------------------------------------------[计算结果]----------