首頁建筑研究 專題列表

從工程實例分析談順層巖質邊坡的勘察與參數選取

收錄時間:2010-12-12 03:57 來源:重慶市勘測院  作者:李成敏,周慶人  閱讀:0次 評論:0我要評論

內容提示:山地建設工程中,場地與周邊環境常出現邊坡,邊坡的安全與建筑安全密切相關。本文通過對工程實例的分析,探討順層邊坡的勘察方法和重點、巖石層面特征的勘探鑒別與抗剪強度參數的取值等,以期在建設工程活動中提高對順層巖質邊坡的認識,消除工程活動中的邊坡隱患,確保建筑安全。

延伸閱讀:勘探識別 安全 層面裂隙 抗剪強度 順層邊坡

        重慶是個山地城市,地形高差起伏,地層以一套陸域河湖相碎屑沉積巖,巖性以泥巖和砂巖的不等厚互層為主,構造條件簡單,主城區范圍內的構造斷層少見,巖層均是單斜出現,工程建設挖高填低的整平場地工作,經常會出現切挖后形成的與巖層傾向一致的順向巖質邊坡。由于巖層面的軟弱性,建設中出現的順層邊坡因為處置不當而常常發生順層的滑動和失穩,加大了工程環境的整治難度和處置費用,特別是涉及深開挖的基坑工程、對縱坡和線型要求高的高速公路工作、深埋較大的線型污水管網等工程、大型建筑區域平場工程等等,開挖平場與環境之間常常留下永久性的不同類型的永久性巖質邊坡。由于坡體切挖引起的自然斜坡巖體應力的改變和應力調整分配,對較軟弱的巖石層面的臨空,極容易引發邊坡巖體沿層面的整體滑移和失穩,往往引起邊坡的垮塌或支護失效而出現安全事故。近幾年來,在重慶主城一些工程建設中就發生過多起順層巖質邊坡垮塌失穩的事例。(參考《建筑中文網

        1 工程實例

        1·1 重慶市寸灘港區某工程

        該工程位于主城區的長江北岸,沿江進港道路位于長江北岸的中下部。道路邊坡的切挖深度并不大,但構成順層邊坡的總體坡高較大,從道路的切挖處至坡頂的高差一般在30m~50m左右,場地出露地層為侏羅系中統沙溪廟組,巖性以泥巖和砂巖不等厚互層組成,構造條件簡單,巖層單斜傾角20°~45°,地形坡角與巖層傾角基本一致,是比較典型的單向岸坡地貌特征(見圖1)。道路沿岸坡中下部切挖,形成的邊坡傾向與巖層傾向基本一致,切挖高度在5m~8m。巖體中有2組構造裂隙和部分層間裂隙較發育,構造裂隙中部分裂隙內有粘性土充填,結合程度較差,其裂隙產狀J1:330°~350°∠70°~80°,J2:30°~35°∠75°~85°。原勘察針對順向邊坡條件,對巖石層面也進行了現場的大型剪切試驗,并分別選擇了泥巖內部的層面、砂巖與泥巖的接觸界面各一組,試驗結果:泥巖內部層面C=120kPa,=27·02°;砂巖與泥巖界面C=150kPa,=28·19°。原勘察報告依據大剪試驗值,以層面C=120kPa,=24·25°參數值對邊坡的穩定性作了定量的分析和評價,建議道路邊坡按1∶1·0分階放坡的方案對邊坡進行處置。設計單位根據地勘報告的建議,按下部坡率1∶0·75,中部坡率1∶1·0,上部坡率1∶1·25并每10m坡高加設2·0m寬的馬道平臺進行了設計,同時為防止坡面巖石裸露風化,坡面進行掛網噴砼封閉。在施工過程中,道路開挖邊坡多次出現局部的順層滑動和失穩,道路建成后不久,邊坡發生了大規模的順層滑動,造成重慶市主城排污干管箱涵7節破壞,5節嚴重位移的嚴重事故。

       

        事后通過緊急搶險和排危加固,恢復了主城污水干管系統。分析邊坡失穩破壞的原因,綜合有以下幾方面:

        (1)場地巖石層面的貫通性和平直性較好,在構造活動中部分層面發生了相對的錯動,發育有層面之間的部分裂隙,在長期的雨水滲透和風化作用下,層間裂隙的風化作用強烈,層間抗剪強度降低,不同性質的層面之間抗剪強度存在較大差異。

        (2)原勘察鉆探采用的孔徑較小(巖芯管直徑89mm),鉆探對層面結合狀況的把握不準,巖芯描述缺乏相應的層面地質信息的收集,未發現場地巖層部分層間發育裂隙的實際條件。

        (3)勘察現場直剪試驗選點偏少,且試驗點的選擇不具有代表性,未結合場地的實際情況,在具有控制因素發育層間裂隙的層面上未進行現場選點測試,層面的抗剪強度試驗成果偏離了實際的具有裂隙的層面特征值,原勘察亦未充分調查和研究場地內和周邊的不良地質現象,考慮自然條件的復雜性和工程條件類比等因素,對試驗成果的代表性進行充分的論證和分析選用,簡單地對試驗成果按常規方法進行了選用。特別是對勘察中場地坡下已經存在的滑塌堆積物未作詳細的分析和成因研究,致使勘察報告對場地巖石層面的抗剪強度參數的建議值偏大,留下了安全隱患。

        (4)施工過程中出現的局部順層垮塌現象,也未引起施工、勘察和設計等相關人員的重視,施工中出現的不良地質現象和問題未得到及時反饋,原勘察設計參數也未做進一步的校核查證,及時變更設計等,未真正做到動態信息法施工。

        1·2 重慶渝中區某片區改造

        該工程的B-2住宅位于斜坡地段,場平中西側切挖巖體,形成巖層順向的巖石邊坡。巖層產狀107°∠16°~18°,巖性以侏羅系中統泥巖為主夾薄層砂巖。構造裂隙和部分層間裂隙均較發育,部分層間裂隙面有輕微的泥化現象,巖體中裂隙間距1·0m~2·0m不等,連通性較好,部分裂隙里少量粘性土充填,裂隙產狀J1:320°~340°∠70°左右,J2:140°~150°∠55°~60°,J3:60°~70°∠80°~85°(見圖2)。該工程段設計的環境邊坡長約40m左右,邊坡傾向90°左右,邊坡向與巖層傾向構成約17°的順向斜交關系,邊坡初始設計高度5m~7m。原勘察對該巖質邊坡作了定性的赤平投影分析,但未對場地巖石層面的結合狀況作明確的勘探測試,層面特征的描述和評價欠缺,層面的抗剪指標C、Φ參數按結合一般的結構面查規范表,結合經驗選取。定性評價邊坡為基本穩定,建議重力式擋墻支護。提交勘察資料后,設計方案作了調整,邊坡高度由原設計的5m~7m變更為坡高6m~10m,新增坡高約3m左右,仍然按原勘察建議方案進行了設計。施工中在完成邊坡開挖的一次大雨后,邊坡巖體出現了順層面的滑移變形,邊坡上部巖體開裂,前緣剪出切挖邊坡腳邊線,嚴重影響邊坡上、下的鄰近建筑物安全,特別是坡下的在建B-2住宅建筑直接受到威脅。

       

        險情出現后,設計和建設方不得不變更原設計,對變形巖體進行錨固,增設抗滑樁。經原勘察單位的進一步勘察,發現引起邊坡巖體變形和地表開裂的原因是邊坡巖體層面裂隙發育所致,邊坡巖體沿泥化的裂隙層面產生了順層的剪切滑動。綜合分析事故的前因后果有如下的經驗總結:

        (1)原地勘資料未切實查明場地的工程地質條件,特別是巖石層面的結合狀況和抗剪強度特征,原地勘報告對順層巖質邊坡的穩定性分析和評價不充分,對巖體層面抗剪指標C、Φ參數特征認識不足,按一般性結構層面定性評價和引用,層面的抗剪強度參數經驗取值偏大,與實際情況不符。

        (2)施工中的全斷面開挖方式,形成大面積的邊坡臨空條件,削弱了順層巖質邊坡巖體的側向約束效力,未分段跳槽開挖、分段支護的施工方式,構成了外在的主要誘發因素。

        (3)設計方案發生變更后,未通知地勘單位,彌補原勘察資料的不足,重新論證邊坡的穩定性和安全性。以上工程實例只是近年來重慶主城內眾多工程中的個例,但從中能感受到順層巖質邊坡的勘察難度和不確定性。通過對其事故事例的分析,不難得出前期勘察工作在順層邊坡工程中的重要性。前期的勘察是實施邊坡工程的關鍵重要環節,能否準確掌握場地的巖土工程地質條件,提出切合實際的設計參數建議,是邊坡工程成功與否的前提和保證。

        2 順層巖質邊坡勘察

        順層巖質邊坡的勘察與普通邊坡勘察的重點和主要的關注對象不完全一致,除了對場地的常規工程地質條件(地形地貌、構造、地層巖性、水文地質等)的勘察外,還應做好對巖體的結構類型、層面、結構面產狀及結合狀態的勘察和認識。勘探中鉆探巖芯需要盡可能地保持層面和結構面的原生狀態,以便于勘察技術人員的如實觀察和描述,如實地收集和準確地掌握場地巖石層面和結構面的特征,因此尤應重點做好以下工作。

        (1)勘察前應收集獲取的基礎資料

        ①附有坐標和地形的擬建(構)筑物的總平面布置圖。

        ②擬建場地的整平標高、邊坡的高度、設計開挖斷面形式等。

        ③場地及周邊現有邊坡的支護型式與巖土設計參數值。

        (2)地面工程地質測繪的要點

        勘察中除收集場地常規的地質信息外,需加強對場地及周邊環境的地面工程地質測繪和調查工作,必要時輔以剝土等小型槽探手段,準確查明場地巖體結構面及層面的結合特征和類型,順層邊坡工程的勘察還需要做以下工作:

        ①收集和察看場地及附近已有的不良地質現象,重點觀察其物質成分,量測其規模,分析成因及性質,掌握發生不良地質現象的緣由。

        ②進行詳細的地面工程地質測繪,重點調查巖石層面和結構面,對場地巖體結構面和巖石層面的地表出露條件、產狀、充填的物質組分、結合狀況、延伸性等,做具體的勘察和描述,充分認識和掌握其受控因素和條件,結構面及層面的特征現狀和發展變化的規律等等。

原文網址:http://www.xfmlzfz.cn/research/201012/14624.htm

也許您還喜歡閱讀:

現場施工安全防護管理規則

淺談建筑施工中的安全控制

建筑業施工的安全管理

高層建筑施工管理

淺談房屋建筑結構設計中常見問題分析

論如何開展建設工程安全監理

論如何加強人工挖孔樁的安全技術措施

基于建筑業施工安全管理探討

施工現場安全現狀及應對措施研究

淺析施工現場安全現狀及應對措施


【重要聲明】本作品版權歸建筑中文網和作者所有,允許以學習、研究之目的轉載、復制和傳播,但必須在明顯位置注明原文出處和作者署名(請參考以下引文格式)且保證內容一致性,不得用于出售、出版、付費數據庫或其它商業目的,本站保留追究一切法律責任的權利。投稿信箱
引用復制:網址 QQ/MSN 論文/著作 HTML代碼

請告訴我們

請告訴我們您的知識需求以及對本站的評價與建議。
滿意 不滿意

Email:
浙江快乐彩走势 吉林十一选五最大遗漏任四 黄金配资 投资理财最大收益 陕西快乐十分玩法介绍 1万炒股一年最多挣多少业股份股票 排列三专家推荐 广东36选7开奖历史 黑龙江22选5中奖情况 七星彩技巧规律 15选5专家推荐号码 股票配资网站排名 湖北11选5预测结果 山西快乐十分 财神爷pk10计划安卓 河南快三开奖漏洞 买股票用哪个app好