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《某高速公路花岗岩边坡稳定性评价及防护措施研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、某高速公路花岗岩边坡稳定性评价Ξ及防护措施研究刘云鹏,黄润秋,霍俊杰(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都610059)摘要:花岗岩在我国分布广泛,完整新鲜的花岗岩具有良好的工程地质特性,但受到侵蚀、剥蚀、风化等作用的花岗岩体物理力学性质急剧降低,又会成为工程建设中较难处理的岩石之一。公路建设过程中,风化花岗岩边坡较为普遍。由于这类边坡的特殊岩体性质,在一定条件下容易发生失稳,对公路施工和运营都会造成严重危害。因此,研究这类边坡的变形破坏机制和失稳模式,对边坡的开挖和防治具有重要
2、意义。文章通过对某高速公路一风化花岗岩边坡的现场工程地质勘察,在边坡岩体结构特征、变形破坏机制及失稳模式分析的基础上对边坡的整体稳定性做出了评价,进而对边坡开挖和防护提出有效建议,同时也可为同类风化花岗岩边坡的设计、施工提供理论上的参考。关键词:风化花岗岩;中图分类号:TU457岩体结构;变形破坏机制;稳定性分析文献标识码:A文章编号:167222132(2008)0120019207坡度30°～40°。研究边坡位于拟建公路左侧,桩号ZLK26+000～066,开挖面方位N21°EƒNW,边坡设计开挖
3、三级,第一、二级坡比为1∶015,第三级坡比为1∶0175,坡高23m。开挖以后出露的地层主要为上元古界天景山超单元青山单元钾长花岗岩(Pt3Q),岩体风化严重,结构松散破碎,节理裂隙发育。由上至下分别为:①全风化钾长花岗岩:土黄色,潮湿,呈砂状,局部可见少量原岩强风化碎石,原岩结构构造明显,岩质软弱。②强风化钾长花岗岩:浅肉红色、灰白色,斑状结构,块状构造,节理裂隙发育,局部有石英脉充填,节理面铁锰质浸染呈黑褐色。③弱风化钾长花岗岩:浅肉红色,斑状结构,块状构造,节理裂隙发育,石英脉充填,有铁质浸染
4、现象。工程地质剖面参见图1。研究区在地质构造上位于扬子板块下扬子台块南缘与江南陆缘隆起带的过渡部位的东端。区内断层发育,边坡附近有北东向区域性断层F126通过,该断层与线路近于平行,在LK25+500～ZLK27+300段出露,断层产状为N30°～45°EƒSE∠60°,在该边坡区附近与公路左线近平行展布,在LK25+840剖面公路右侧边坡出露,断层破碎带宽约5～8m,为非活动性断层,对边坡稳定性影响不大。坡区范围岩体半裸露,局部岩体较破碎,受构造影响岩体中节理引言0某高速公路位于安徽省南部山区,公路
5、沿线需要穿越高丘陵2低山地区,切坡后形成了数量众多的风化花岗岩边坡。根据以往工程经验推知,由于组成这类边坡的风化花岗岩岩体松散破碎、水稳性差、抗冲刷能力弱,在公路施工过程中容易引起变形破坏,有的甚至在防护好并且公路已经运行多年的情况下仍发生失稳,给公路安全和生态环境造成严重危害1。因此,对这类风化花岗岩边坡变形破坏机理以及稳定性进行分析评价,对于保证高速公路的安全建设和今后运行都具有重要意义。本文通过对其中一处边坡的岩体结构特征的调查,在变形破坏机制及失稳模式分析的基础上,定性地评价了边坡的稳定性22
6、4,再结合基于刚体极限平衡理论的Morgen2stern2Price法进行定量评价,获得了边坡开挖后的边坡稳定性状况,从而提出相应合理的稳定防护建议。1工程地质条件该边坡地处构造剥蚀中低山区,山坡较陡,自然Ξ收稿日期:2007205223;修回日期:2007208220基金项目:国家自然科学基金雅砻江水电开发联合基金重点项目(50539050)资助作者简介:刘云鹏(19822),男,硕士研究生。主要从事岩土体稳定性及工程环境效应研究。Email:liuyunpeng-2005@163.com20防灾减
7、灾工程学报第28卷图1ZLK26+030处工程地质剖面Fig.1ZLK26+030engineeringgeologicalprofile波测试分析(表1),第一级边坡主要为弱风化钾长花岗岩,岩质坚硬,节理发育,岩体较完整,呈次块状结构2块状结构;强风化花岗岩主要位于第二级,整个第三级和第二级上部基本为全风化花岗岩,全、强风化花岗岩在第二级边坡的表层分界面较为清晰,全风化花岗岩主要表现为岩体呈挤压紧密的砂质结构,粒间粘结力较高,坡面呈黄色、红褐色,其中发育数条灰白、灰红色强风化花岗岩条带,见图3。强风
8、化花岗岩主要呈碎裂或散体结构,表层多已风化成砂状和碎石状,岩体结构面密集发育,见图4。根据现场调查,在边坡中主要发育4组优势结构面,如表2、图5所示。据现场调查分析得知,该边坡的全风化钾长花岗岩厚度约为4～6m,岩质软弱,遇水易软化;强风化钾长花岗岩厚度一般在6～8m,局部可达10m以上,风化程度较深,节理裂隙较发育,节理面多呈黑褐色锈染状态,弱风化花岗岩岩质坚硬,节理裂隙发裂隙发育,主要发育有三组结构面,分别为:产状为SNƒE∠52°陡倾坡内的结构面(
