边坡稳定性的野外判定
第32卷第17期 32No. 17山西建筑 Vol.
2006年9月Sep. 2006SHANXI ARCHITECTURE 文章编号:100926825(2006) 1720099202
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边坡稳定性的野外判定
崔彦东 王治民
摘 要:结合多年工作经验, 从地形地貌特征、地层岩性、地质构造等方面对边坡稳定性的野外判定进行详细阐述, 供从事野外勘察的工程技术人员参考。
关键词:边坡稳定性, 地形地貌, 地层岩性, 地质构造中图分类号:TU457文献标识码:A
边坡稳定性可根据形成边坡的物质———天然的岩石、土、人
工填土或这些物质的结合体, 是否有向下和向外移动的特性来判定[2]。
近年来, 由于乱砍滥伐、不合理的修路、滥挖乱采等人为因素, 引发的边坡失稳现象时有发生, 给广大人民的生命财产造成巨大损失, 因此在野外应对边坡的稳定性进行详细调绘、仔细辨认, 及早预防, 防患于未然。
2 根据岩土性质判定
在岩土层中, 具有受水构造, 聚水条件和软弱结构面时, 可能形成滑坡。下伏基岩呈凸形不易积水, 较稳定; 如呈勺形, 易积水, 不稳定。
在硬质岩地层中, 发生滑坡的可能性较小, 但岩内夹软弱破碎带或薄风化层、倾角较陡且有地下水活动时, 岩层可能沿软弱带滑动; 在软质易风化岩层中, 岩层风化成散粒碎屑(碎片) , 干燥
1 根据边坡的地形地貌特征进行判定时较稳定, 当受水潮湿后, 容易形成表面溜滑。
滑坡经常出现在山间盆地边缘地带, 起伏平缓的丘陵地区及在粘性土层中, 一般上部地层较松散, 垂直节理发育, 透水性黄土高原地区。在地形上, 下陡中缓上陡的山坡和山坡上部成马较强, 遇水易软化崩解。当下伏地层较致密, 起隔水作用时, 在其蹄形的环状地形, 且汇水面积较大时, 在坡积层或沿基岩面易发分界面处易形成软弱滑动面, 生滑动。对于凸形山坡或上陡下缓的山坡, 当岩层倾向临空面动。时, 可产生顺岩面的岩体滑坡。从边坡的临空条件讲, 工程地质条件相类似的情况下, , 、泥岩地层, 易顺页岩、
) , , 不稳定边坡坡度较陡(一般大于25°; 含煤砂岩, 易沿煤层发生顺层滑坡; 玄武岩易
性愈差。沿下伏的凝灰岩发生顺层滑坡; 古老的泥质变质岩系(千枚岩、片
处于变形阶段的边坡, , 岩、板岩) 都是易滑地层岩组。裂缝多成弧形向内侧凸出, , 裂隙中常冒出“土坚硬岩石具有较大的抗剪强度和抗风化能力, 能形成陡峻的烟”; 滑坡壁不高, 滑坡壁上常分布有垂直方向的擦痕, 有坍塌现斜坡, 当岩层节理、裂隙发育, 岩体破碎时, 易产生崩塌; 由软硬岩象, 生长的草木稀疏; 在基岩滑坡面上, 常会形成磨光面, 它的两石互层组成的边坡, 由于风化差异, 形成锯齿状坡面, 当岩层上硬侧的岩块也因受扰动而发生破碎和拖拽形成小褶皱; 坡面高低不下软, 上陡下缓或上凸下凹时, 坡面易产生崩塌。平, 滑体之间相互错断, 构成多级台阶, 每一台阶由滑坡平台及陡3 根据地质构造判定壁组成, 平台面积不大, 平台向下缓倾或后倾, 坡面有轻微震动现
边坡倾向与缓倾角结构面倾向一致的同向结构类型地段, 边
象, 动物表现异常, 植物枯死, 树木东倒西歪, 成“醉汉林”或“马刀
坡稳定性与边坡坡度关系不密切, 主要取决于边坡高度。
树”; 前缘斜坡较陡, 坡脚处出现鼓丘或上隆, 常伴随有鼓胀裂缝
结构面走向与坡面走向之间的夹角, 决定失稳边坡岩体运动
及扇形裂缝, 坡脚下泉水复活, 泉水由清晰变为混浊或突然干涸。的临空程度, 当倾向不利的结构面走向与坡面走向夹角大于40°
滑坡体处于相对稳定状态时的地貌特征为:坡面较缓、较平
时, 一般较稳定; 当夹角小于40°时, 坡面有临空自由滑动的条件,
整, 地表无明显裂缝, 草木茂盛, 土体密实, 滑坡壁多被剥蚀变缓,
因此对边坡的稳定性不利, 可能产生局部滑动。
壁面长满草木, 比较稳定, 没有崩塌现象, 滑坡体两侧自然沟谷稳结构面走向与边坡面走向一致时, 结构面内倾比外倾对边坡定, 滑体平台宽广, 且已夷为平地, 前缘斜坡较缓, 坡脚泉水已变稳定有利。一般来说, 结构面内倾的边坡多是稳定的; 对于外倾清澈[1]。边坡, 当结构面倾角小于边坡坡角时, 稳定性差, 特别是结构面倾
) , 岩石节理、崩塌常发生在边坡较陡(一般大于35°裂隙发育
角又大于结构面的内摩擦角时, 边坡失稳极易发生; 当结构面倾
或强风化地带, 高度较大的直立黄土沟崖斜坡地带。一般表现为
角大于边坡坡角时, 边坡稳定性较好; 边坡岩体内只有一组水平
崩塌体自然分离, 每次崩落常离开原有的破裂面, 倾倒、翻转、散
或接近水平产状的结构面时, 边坡稳定性一般较好。
堆于坡脚下, 给后侧坡脚以侧向压力, 再次发生崩塌的突破处将
由两组及多组软弱结构面控制的边坡, 其稳定性与软弱结构
上移, 规模逐渐变小等发展趋势。崩塌一方面在边坡的上部形成
面的交线产状有关。当交线倾向坡内时, 边坡多是稳定的; 当交
一个新的陡坎地形, 其形状常切入山坡呈围椅状, 崩塌物在山坡线倾向与坡面倾向一致, 但其倾角小于坡脚时, 边坡不稳定; 当交底部呈不规则的堆石坝状, 岩性成分与组成斜坡的岩性一致, 碎线倾向与坡面倾向一致, 但其倾角大于坡脚时, 边坡比较稳定。屑呈角砾状, 分选性极差。
收稿日期:2006203209
作者简介:崔彦东(19712) , 男, 工程师, 山西省地质勘查局214地质队, 山西运城 044000
王治民(19642) , 男, 助工, 山西省地质勘查局214地质队, 山西运城 044000
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第32卷第17期 Vol. 32No. 17山西建筑 2006年9月Sep. 2006SHANXI ARCHITECTURE
文章编号:100926825(2006) 1720100202
强夯法处理地基的问题探讨
高 蓉
摘 要:就强夯法处理地基的问题, 介绍了强夯法处理地基的加固深度, 对主夯、满夯、单击夯击能的匹配问题进行了分
析探讨, 并列举了实例加以说明, 以达到优化强夯、主夯、满夯等的设计参数, 达到工程目标值的目的。关键词:强夯法, 加固深度, 处理深度, 地基中图分类号:TU472. 31文献标识码:A
强夯法处理地基, 具有效果显著, 设备简单, 施工方便, 适用
范围广等特点, 目前已在地基加固工程中得到广泛的应用。但是, 由于这项地基处理的方法还未建立起较完善的理论体系, 没有一套成熟、合理的设计计算方法, 因而有许多问题需要进一步研究和探讨。结合工程实践, 提出强夯加固深度和主夯满夯匹配等问题进行探讨。
具有满足普遍性要求的意义, 但缺少具体工程特殊性要求的意义。
表1 强夯法的有效加固深度
单击夯击能
kN ・m [***********]0060008000
m
碎石土、砂土
等粗颗粒土5. 0～6. 06. 0～7. 07. 0～8. 08. 0～9. 09. 0～9. 59. 5～10. 010. 0～10. 5
粉土、粘性土、湿陷性黄
土等细颗粒土
4. 0～5. 05. 0～6. 06. 0～7. 07. 0～8. 08. 0～8. 58. 5～9. 09. 0～9. 5
1 加固深度
加固深度既是加固效果的重要标志之一, 又是诸项影响因素综合作用的结果。影响加固效果的因素主要有三个方面:在加固设备参数中有锤的质量、提升高度、锤底静压力、锤的形状与结构; 在加固对象的因素中有土的类别、颗粒组成、起始密度与强度、埋藏土中水条件、新填土的堆填方法等; 在强夯工艺方面, 有夯点布置的形式与间距、加固顺序、单击夯击能、总夯击能及加固过程中的填料等。不难看出, , 强夯设计尤为重要, 它是影响加固效果, 固效果。
1) 影响深度。从理论上讲, 重锤从高处下落由势能转换为动能, 将给地基以巨大冲力和振动, 其能量会传递影响到很深的土粒质点上。亦即, 从弹性理论的角度看, 强夯的影响深度将是无限大, 但地基土不是弹性体, 因而它对工程而言没有实际意义。
2) 有效加固深度。从起夯面到深处的某一个能达到的既定基本性能要求的深度, 即可将这一深度视为有效加固深度, 例如对粘性土可将土的加固密度达到水稳性要求的那一深度作为有效加固深度的下限, 对于饱和砂土及粉土, 则为能消除液化的深度, 对黄土把能消除湿陷的那一深度作为有效加固深度。现行的规范、规定及大多数公式均属于此类。对于地基处理工程而言, 它
有关这方面的研究很多, 可以做以下代表性的回顾。
a. 以公式为基础, k
(1)
k 。
b.J G J 7922002建筑地基处理技术规范给出了强夯法的有效加固深度的预估值, 见表1。
c. 日本的板口旭、西海宏利用能量守恒定律得出并经太原工业大学地基室验证。
(2) P 0=
ΔhA 其中, P 0为夯击压力; A 为锤底面积,m 2; M 为锤重,t ; H 为落距,m ; Δh 为每锤贯入度,m ; η为效率系数(除去振动和回弹的损失) , 一般为0. 5～0. 9。
具体计算是把P 0值看成是静荷载, 利用长方形荷载下弹性半无限体中应力与影响深度的关系, 并利用旁压试验获得地基的屈服强度, 由此可得到有效加固深度。
4 结语
边坡稳定性野外判定, 除根据地形地貌、地层岩性、地质构造判定外, 还应考虑水文地质、气候、地震、人为因素的影响, 边坡野外测绘还应走访老乡, 查阅历史资料, 应用工程地质对比法及自然历史分析法进行综合判定。
参考文献:
[1]杨继荣, 刘 杰. 黄土滑坡防治亟待加强[J].国土资源报, 2003(6) :32233.
[2]万伟超, 郭玉峰, 郝振国. 岩质边坡稳定性的可靠度分析[J].山西建筑,2004,30(13) :40241.
Field criterion of stability of side 2slope
CUI Yan 2dong WANG Zhi 2min
Abstract :Combined with several years ’experiences , from topography geologic structure and other aspects the field criterion of stability of side 2slope is introduced in detail in order to provide references for technologist in field survey. K ey w ords :stability of side 2slope , topographic character , lithologic characters , geologic structure
收稿日期:2006203208
作者简介:高 蓉(19712) , 女, 工程师, 中国辐射防护研究院, 山西太原 030006