强风化千糜岩粉土改良的CBR试验研究

强风化千糜岩粉土改良的CBR试验研究 摘 要 以杜儿坪矿北石沟风井场地强风化泥岩高边坡为例 , 针对该高边坡工程地质 、 岩体结构特征 、水文地质以及前期变形破坏迹象 , 判断出边坡的可能破坏模式 , 并在此基础 上 , 通过岩质边坡 Sa r ma 法 , 对边坡的稳定性进行评价并进行了治理设计 。 极限平衡法 等效内摩擦角法 Sa r ma 法关键词 强风化软岩高边坡 稳定性评价 在山区工程建设过程中 , 经常会遇到强风化软杜儿坪矿北石沟进 、回风立井工业场地属中低 岩高边坡变形失稳的现象 。由于目前对该类型边坡 , 沿沟建设 , 场地原为荒草 、灌木覆盖 , 地形 山区 的变形破坏规律认识不够 , 以及对治理设计的锚固 坡度为 25?,30?, 地面标高 + 1600,1640 m , 地形 2 支挡工程的有效性缺乏定量的判断 , 致使该类边坡 落差较大 。按照场地布置 , 共需场地 12292 m。平 失效案例有增多 的趋 势 。强 风 化软 岩边 坡较 膨 胀 整后工业场地标高 + 16031 5 m , 平场后坡面呈阶梯 土 、粘性土等边坡易被忽视 , 因为其变形破坏是在 状 , 形成垂高 10,311 5 m , 坡度 50?,70?的强风化 坡面形成一段时间后 , 经应力场及变形场的变化才 泥岩高边坡 。 得以突然体现 , 并且受岩体结构控制 , 边坡一旦失 11 2 地质构造 该边 坡 为 小 角 度 顺 向 坡 , 层 面 产 状 为 : 140?稳将可能产生大规模整体式滑坡 , 给治理带来相当 ( ) 大的困难 。 本文以杜儿坪矿北石沟风井场地强风?10?S0 , 岩层内发育有 2 组节理 , 1 组节理产 () () 化泥岩高 状为 230??75? J 1 , 另 1 组 为 140??60? J 2 , ( ) 边坡为 例 , 针对 该高 边坡 工 程地 质 、岩 体结 构 特 临空面下 部产 状 为 150??70? P, 上 部 为 150? 2 ( ) 征 、水文地质以及前期变形破坏迹象 , 判断出边坡 ?50?P1 。结构面与临空面组合见极射赤平投影 () 的可能 破 坏模 式 , 并 在此 基 础上 , 通过 岩质 边 坡 图 图 1。 Sa r ma 法 , 对边坡的稳定性进行评价并进行治理设 计 , 为解决强风化泥岩高边坡的稳定性分析与治理 方法提出一种新的思路 。 1 工程概况 杜儿坪矿北石沟风井场地强风化泥岩高边坡离 北石沟回风立井井口仅 8 m 左右 , 场地平场后标高 图 1 高边坡结构面与临空面组合极射赤平投影图 为 + 16031 5 m , 坡顶标高为 + 16351 0 m , 最大开挖 11 3 岩体结构特征 该边坡揭露地层主要为二叠系深度 311 5 m 。边坡泥岩已风化呈鱼鳞状 、碎块状 , 中下统石盒子组 2 组较为连续密集的结构面及层面将坡体切割成碎 强风化泥岩 , 坡顶为黄土状粉质粘土或碎块石土 ,裂结构 , 呈松散破碎状 。该工程自 2005 年场地平 () 坡脚地层为弱风化砂岩 见图 2。场后 , 虽然 经过 简单 的治 理 , 但原 有的 支挡 已 破 () 1碎石土 : 碎石土颜色较杂 、稍湿 、稍密状态 , 坏 , 因此高边坡自稳性差 , 随时有垮塌的危险 , 对 土石比为 1 ?1,3 ?5 , 不均匀地夹块石 , 最大块 北石沟风井的安全构成威胁 。 径可达 1 m , 厚度约 5,10 m 。 11 1 地形地貌 () 褐红色 ,薄层状 , 已风化呈统理论 , 也是岩质高边坡稳定性评价最为有效的 12强风化泥岩 : 鱼鳞状 、碎块状 。种方法 , 它是极限平衡法计算的基础 ; Sarma 法是 () 灰褐色 ,中厚层状 , 为长石3弱风化砂岩 :极限平衡理论计算法的最新发展 , 对岩质边坡稳定 石英细砂岩 , 块状构造 , 弱风化 。性的定量计算分析尤为适用 ; 《建筑边坡工程技术规 ( ) 范》 GB50330 - 200241 51 5 规定边坡岩体等效内 摩擦角按当地经验确定 , 当无经验时 , 按下表 1 确 定 。这也是一种评价岩质边坡稳定性的方便办法 。 表 1 边坡等效内摩擦角标准值 边坡岩体类型 ???? α,6060,5050,3570等效内摩擦角/ ? > 70 21 1 赤平投影法分析评价 图 2 北石沟矿风井高边坡工程地质剖面图 从图 1 可以 看出 , 本工 程 可能 不 稳 定 块 体 为 J 、J 、S和临空面综合组成的块体 , 该块体具有 11 4 水文地质 在该边坡开挖范围内未见地1 2 0 产生崩滑的可能性 。其中 J 可能构成崩滑体的侧 下水出露 。 1 边界 , J 可能演化为 崩滑 体 的后 缘裂 缝 , 岩 层 层2 11 5 前期变形破坏迹象 面可能演化为崩滑体的滑移面 。该高边坡形成后 , 上部强风化泥岩层经雨水侵 21 2 等效内摩擦角评价法分析评价蚀后风化破碎严重 , 并于 2005 年雨季出现较大险 该边坡 8 m 高度的高边坡除风化掉块外 , 坡顶 情 , 杜儿坪矿为了保证北石沟回风立井安全 , 迅速 基本没有裂缝 , 较为稳定 , 但高度为 12 m 的高边 采取应急措施 , 对该高边坡岩体打入数百根矿用锚 坡则自稳性差 , 结构面无明显规律 , 但结合良好 , 杆 , 外挂金属网 , 并喷射混凝土对发生险情的坡面 为碎裂镶嵌型岩 体 , 根 据 《建 筑 边 坡 工 程 技 术 规 进行了封闭处理 。由于当时施工仓促 , 混凝土喷射 ( ) 范》 GB50330 - 2002, 边坡岩体类型为 ?类 。因 厚度不均 , 锚杆长度不够 , 未穿过风化破碎层 , 到 (此根据表 1 之规定 , 边坡岩体的等效内摩擦角 相 2006 年春解冻后 , 金属网及喷射的混凝土出现大 ) 当于临界坡角在 60?,50?, 根据坡顶裂缝的发育 面积脱落现象 , 岩层风化没有减弱 ,锚杆大多出现 情况 , 最终将边坡的等效内摩擦角定为 53?, 这也 离层现象 , 部分锚杆人力即可拔出 ,因此必须对该 是边坡的破裂角 。设计地段坡高大于 12 m , 坡度大 高边坡整体稳定性进行分析评价后 ,重新进行永久 于 53?的边坡应视为不稳定边坡 。 性治理 。 21 3 根据 Sa r ma 法稳定性验算进行评价 边坡整体稳定性评价2 ( ) 根据上述对边坡岩体结构类型及优势 结构 面特性的分析 评 价 , 可 以认 为 , 采 用 Sa r ma 法 对 影响岩质高边坡稳定性的因素很多且复杂 ,各 北石沟软岩边坡的稳定性进行计算分析评价是适宜 种因素在不同组合条件下 , 对边坡稳定性的敏感度 和最佳的 。计算的模型见图 3 。 该边坡缺乏岩土体是不同的 。它们之间的相互作用 、耦合作用及其对 的试验资料 , 因此计算时根据《建 筑边坡工程技术规岩质高边坡稳定性的综合影响十分复杂 , 常常是非 ( ) 范》 GB50330 - 2002进行了结构 线性的关系 。到目前为止 , 岩质高边坡稳定性的评 () 面抗剪强度参数的取值 设计参数见表 2。价分析方法很多 , 存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 也较多 。大部分分析 表 2 结构面抗剪强度参数取值表 方法忽视岩质高边坡地质环境条件的分析研究 , 专 系统性与综合集题性与单一方法的分析评价较多 , 结构面产状抗剪强度参数 岩体重度 结构面 - 3名称 / kN 〃m Φ倾向/ ?倾角/ ? C/ k Pa / ? 成性的分析评价研究很少 。 因此 () 节理J 140 60 25 18 2 评价岩质高边坡稳定性 , 特别是包括强风 231 0 ( ) 层理 S140 10 20 12 0 化泥岩在内的软岩高边坡的稳定性也必须采用多种 ()下转第 54 页 方法和手段 。其中赤平投影法分析评价的依据是传 止磁力启动器操作 , 并显示漏电闭锁故障或漏电跳, 故障率减少了许多 。到此该保护装置的国产化能 ( ) 及改造即告结束 。闸故障 ; 重 则 ZD 二 极 管 损 坏 烧 断 开 路 时 , RV 压敏电阻还没起到保护时 , 大于保护装置直流 3 总结 电源电压的瞬间浪涌峰值电压将加到后级 , 使后级 的元件损坏 , 其故障现象与二极管击穿短路相同 。 L C33 保护装置的成功国产化及改造 , 从整体 为此 , 在保持 与原 保 护装 置性 能 不 变 的 前 提 来说 , 可保证 L C33 隔爆磁力组合启动器的正常运 下 , 对图 1 中元件参数进行优化 , 将 ZD 二极管改行 , 使价值昂贵的设备得以充分的利用 , 使该设备 ( ) 为稳压 值为 10V 、功 率为 1 W 1N4740。RV 压 的优良特性得到充分的发挥 ; 同时避免由于设备淘 ( 敏电阻改用瞬变干扰抑制二极管 11 5 KE16CA 标 汰而带来的经济损失 。在进口设备国产化方面积累 ) 称电压为 16V , 峰 值 电流 为 60A , 见图 2 。改 造 经验 。 后漏电闭锁绝缘检测和漏电跳闸输入电路 , 其可靠 () 责任编辑 熊志军()采用 Sa r ma 法 进行 了 计算 , 不上接第 52 页 3 结论 稳定块体的稳定系数大于 11 066 , 处于极限平衡状 () 态 , 这与边坡的变形是一致的 , 说明该计算参数可 1强风化软岩高边坡稳定性的分析评价涉及 应用于该场地边坡其他段的稳定性计算 。 工程地质 、岩石力学 、计算技术方法等多学科 , 是 难于单纯运用数学 、力学方法进行计算论证和评价 的 。对地质环境条件等第一手资料的掌握 , 是强风 化软岩高边坡稳定性分析评价的关键 。强风化软岩 高边坡稳定性计算分析 , 必须以边坡工程地质条件 和地质背景的分析和判识为基础 , 否则便是无源之 水 、无本之木 。 () 2对强风化软岩高边坡进行稳定性评价必须 采用多种方法来进行 , 各种方法必须结合边坡已经 图 3 Sa r ma 法计算简图 存在的破坏模式或潜在破坏模式来进行 。在此基础 21 4 采取措施及效果 上进行稳定性计算 , 为边坡加固设计提供较充分的 根据上述 3 种方法对北石沟风井场地高边坡进行 依据 , 提高治理效果 。 稳定性评价 , 评价结果为北石沟泥岩高边坡基本处于 参考文献 : 极限平衡状态 , 稳定性较差 , 必须进行加固治理 。 治理采用锚杆加预应力锚索 , 二次高压注浆 ,[ 1 ] 姚环 , 郑振 , 简文彬 , 沈骅 , 秦刚 1 公路岩质高边 外铺双层金属网 , 并喷射 150 mm 厚混凝土 , 边坡 ()坡稳定性的综合评价研究 1 岩土工程学报 , 2006 上下及马道设截 、排水沟 , 减少降水对岩体破坏的 [ 2 ] SA RMA S K1 Sta bilit y a nal ysi s of emba nkment s a nd 施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。该工程完工后经受了 2006 年和 2007 年 slope s [ J ] 1J o ur nal of Geo technical Engi neering Divi sio n , 雨季的检验 , 效果明显 。实践证明 , 对北石沟强风 ()1979 , 28 3 化泥岩高边坡稳定性的分析评价可靠 , 设计施工合 ( ) [ 3 ] 《建筑边坡工程技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》 GB50330 - 20021 重 理 , 保证了杜儿坪矿北石沟风井的安全 。 ()庆市建设委员会主编 责任编辑 张艳华