
巖土邊坡穩定性評價與計算
邊坡一般是指具有傾斜坡面的土體或巖體,由于坡表面傾斜,在坡體本身中立及其他外力的作用下,整個坡體有從高處向提出滑動的趨勢[1]。邊坡穩定分析的方法比較多,但總的說來可分為兩大類:(1)以極限平衡理論為基礎的條分法;(2)以彈塑性理論為基礎的數值計算方法[2]。
1 變形破壞機理
在工程實際中,較常見的是上部由土,下部由巖石組成的巖土混合邊坡。巖土混合邊坡往往具有多種破壞模式[2],分析其穩定性不僅要考慮上部土層發生滑動的可能性,也要分析下部巖體沿結構面發生滑動的可能性[3]。巖土混合邊坡變形破壞的復雜性,在現行的規范和標準中僅僅對單一土質或巖質邊坡的穩定性分析計算做了明確的規定[4],因此,很有必要對巖土混合邊坡穩定性問題展開探討,以便在工程實踐中得以應用[6]。
2 穩定性計算及評價
(一)定量計算
貴州省理化測試分析研究中心綜合實驗大樓基坑為巖土混合邊坡,對其巖石部分采用平面滑動法進行計算,沿巖層層面產生滑動,計算時把填土重量、粘土重量作為外加荷載考慮[5]。
采用平面滑動法計算其穩定系數Ks:
故A~B段巖石部分對基坑邊坡穩定影響不大,此段基坑邊坡需要按圓弧滑動法對上部土體部分進行計算,穩定系數Fs取其小值。
(二)圓弧滑動法計算邊坡土質部分穩定系數Ks
據《建筑邊坡工程技術規程》(GB50330-2002)5.2.7條及場地基坑邊坡構成條件,A~B段土質部分邊坡可能沿圓弧滑動,采用圓弧滑動法計算邊坡土質部分穩定系數Ks。
(三)邊坡穩定性評價
通過對A~B段基坑邊坡定量計算分析,可得:
(1)采用平面滑動法分析A~B段基坑邊坡巖質部分,由于屬于緩外傾結構,采用平面滑動法計算得出穩定系數Fs=3.32偏高。故A~B段巖石部分對基坑邊坡穩定影響不大,此段基坑邊坡巖質部分穩定;但需要按圓弧滑動法對上部土體部分進行計算,穩定系數Fs取其小值。
(2)采用圓弧滑動法計算得A~B段穩定性系數為0.79。根據《建筑邊坡工程技術規程》(GB50330-2002)表5.3.1中規定KS≥1.25(圓弧滑動法,二級),A~B段基坑邊坡開挖后處于不穩定狀態。易沿土層發生圓弧滑動。基坑邊坡為臨時性邊坡,在雨水的作用下,邊坡容易失穩,因此,應進行支護。