松散堆积体边坡稳定性分析及治理措施.docxVIP

?

?

松散堆积体边坡稳定性分析及治理措施

?

?

田剑龙曾小刚

摘?要：随着城市发展，中石化重庆公司市区新建加油站的地块存在大量的松散堆积体边坡，加油站的建设工程中开挖扰动和自然降雨此类坡体极易垮塌，给加油站的建设和使用带来了巨大的风险。

在广泛调研和大量参考同类文献的基础上，对堆积体边坡的物理力学性质进行归纳和总结，对堆积体的结构特征、渗透变形特性以及失稳破坏模式等进行了介绍。

通过室内大型直剪试验，对堆积体的抗剪强度各因素进行分析，表明堆积体具有很强的水敏感性，堆积体的抗剪强度在饱水情况下急剧下降。

采用seep/w和slope/w对模拟松散堆积体边坡的稳定性在降雨强度、延时以及裂隙情况等因素发生变化的变化规律。同样的降雨条件下，渗透系数对边坡的稳定性影响较大，渗透系数越大，边坡安全系数降低越快，渗透系数越小，边坡越不易失稳。裂隙的存在降雨对边坡的稳定性影响极大，裂隙开裂深度越深，影响越大，边坡的安全系数随降雨持续降低得越明显。

结合前述情况得出坡体表面封闭，开挖坡体上方加抗滑桩，设置伸入坡体内一定深度泄水孔是松散堆积体边坡治理的联合有效措施。

关键词：堆积体，滑坡，稳定性

随着城市发展，中石化重庆公司市区新建加油站的地块基本上都是高边坡地形、不适合建其他建筑的边角地块。又因加油站的建设落后周围其他建筑的建设，等到加油站建设时，地块被陆续的倾倒了大量的弃土、弃渣，顺坡面形成厚度深、坡度大、稳定性差的松散堆积体边坡。修建时不论是挖还是填都会扰动松散堆积体边坡。扰动后的堆积体边坡在自然降雨的作用下极易发生滑坍，为了确保加油站的建设顺利进行和以后的安全使用，有必要对松散堆积体边坡滑坡的发生規律进行研究，作出相应的治理措施，确保边坡长久稳定。

一、松散堆积体边坡的特点

松散堆积体边坡的堆积体是土和石的混合体，属各向异性的散体介质。在重庆地区，一种是侏罗系泥岩经过长期的外力风化作用形成的残积层;另一种是位于边坡及自然坡表层的坡积物、坡麓的冲积物，或者人工坡积物。

松散堆积体，岩土颗粒的直径变化幅度很大，从小于1mm到超过1m;松散堆积体属孔隙型介质，孔隙率大且有较大的压缩性，孔隙率与岩土颗粒的大小、形状、均匀程度及其排列相关;岩土颗粒越大越均匀其间的孔隙愈大;同样的材质因颗粒排列不同，得到的孔隙率或孔隙比差别大;堆积体的力学特征与其密实度密切相关，密实度越大，力学特征越好。

松散堆积体具有渗透性，在一定的条件下，松散堆积体颗粒骨架间的水会产生流动、渗流，会引起松散堆积体颗粒的移动，从而造成边坡渗透变形。

堆积体在荷载作用下具有较大的压缩性。在荷载作用下松散堆积体颗粒破碎后产生的小颗粒充填到孔隙中去，减小空隙体积;颗粒克服颗粒间的摩擦阻力后，产生滑动和滚动，移动到较为密实的更稳定的平衡位置上去，使堆积体的孔隙体积被压缩减小。

松散堆积体的变形具有应变滞后和蠕变性质，松散堆积体的变形可分为两部分，一部分是在荷载作用下松散堆积体的颗粒位移、孔隙体积减小，变形立即发生;另一部分是因荷载作用下颗粒棱角破碎，在较长时间内应力持续转移，逐步产生变形。

松散堆积体具有相似性，虽然不同条件下形成的松散堆积体，其结构、强度与应力应变性质各异;但级配决定着松散堆积体的力学性质。母岩相同且颗粒形状相似的两组级配料，只要其级配曲线相似（即级配曲线平移获得的两组松散堆积体），透水性相似，该料的抗剪强度、变形参数和应力—应变参数是相似的。

松散堆积体属散体颗粒介质，内聚力几乎为零，基本上不具有抗拉的能力，在外力作用下产生剪切破坏。因此，要维持松散堆积体边坡的稳定，实际工程中应尽量使边坡的土体处于受压状态，避免承受拉应力。工程实际中在开挖的松散堆积体边坡的上方作抗滑桩或者在填方区下方作挡土墙是一个很有效的措施。

二、松散堆积体边坡的失稳模式

边坡失稳滑坍是指一部分坡体相对于另一部分坡体沿某一分界面产生滑移。对厚度不大的堆积层边坡，常常是沿堆积体边坡与下覆基岩接触面进行滑移，因为此面为堆积体的第一不连续面，力学强度指标通常较低;对于此类坡体的治理可以直接卸载或者注浆加强该薄弱面的粘结强度提高边坡的稳定性。

较大型堆积层边坡的失稳，常产生多级滑移或解体现象，有的还产生双层平行滑移和多层滑移。土的蠕滑在边坡失稳过程中发挥了重要作用，决定了大型堆积层边坡失稳模式、失稳规模、失稳频率近似土质边坡的破坏特点。但就非均质各向异性介质的堆积体而言，其边坡稳定性除受堆积体基覆界面、边界条件影响外，还与其物理结构等有关，如堆积体内的孤石、漂石一般能够增加滑体的强度和密度，故其失稳又不同于土质边坡。

由于松散堆积体属散体颗粒介质，内聚力几乎为零，基本上不具有抗拉的能力，松散堆积体边坡失稳滑坍是因剪切力超过了松散堆积体本身的抗剪能力而引起的一部分坡体相对于另一部分坡体沿某一