作者:薛淑萍
来源:《地球》2013年第11期
[摘要]该报告主要分析了龙门县金山工业园边坡工程的地质条件、场地的稳定性、水文地质条件等。通过对这些方面的分析和论述,可以为龙门县金山工业园边坡工程的实施提供重要的参考数据。
[关键词]工业园 工程 勘察
[中图分类号] U213.1+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-72-2
龙门县金山工业园边坡工程位于龙门县金山工业园的西北侧美律山,紧靠美律电子(深圳)有限公司。该边坡工程全长约400m,最大高度约67m,边坡工程安全等级为二级。场地开挖已形成的边坡未进行支护,在重力和雨水的作用下,边坡坡面及坡顶边缘形成了地表裂缝,边坡北东侧形成了滑坡现象。为了能够有效解决龙门县金山工业园边坡工程岩土勘察出现的裂缝和滑坡问题,特拟定此报告。
1工业园边坡岩土工程地质条件分析
1.1地形和地貌特征分析
场地位于惠州市龙门县金山工业园的西北侧美律山,原始地貌为剥蚀残丘,植被一般发育,相对高差约67m,自然坡角25°~35°,岩层产状为285°~330°∠27°~50°。残丘的南东侧为金山工业园建设场地,场地已基本开挖平整。
勘察场地位于剥蚀残丘南东侧,边坡全长约400m,边坡倾向约145°,钻孔边坡高一般约16.00~18.00m,最大高度67.00m,坡角42°~50°,为土质和岩质边坡。边坡北东段开挖高度较大,坡面均无支护结构,已出现地表裂缝和滑坡现象。孔口标高约在91.14~153.66m之间。
1.2地层岩性
根据现场钻探揭露及室内土工试验结果,在钻孔控制的深度和范围内地层自上而下可分为素填土(Q4ml)、第四系残积层(Q4el)、下伏基岩为石炭系(C)砂岩、炭质页岩、灰岩。现将各地层岩性特征自上而下分述如下:
1.2.1第四系素填土(Q4ml,①)
素填土①(Q4ml):褐黄色、褐红色、灰黑色,稍湿,松散-稍密状,主要由砂岩、炭质页岩风化土及砂岩碎石、块石堆积而成,少量块石粒径达2.00m以上,为近期堆填。本层仅ZK1、ZK2号孔有揭露。层厚4.20~5.00m,层顶深度0.00m,层顶标高91.39~98.50m。
1.2.2第四系残积层(Q4el,②)
粉质粘土②(Q4el):褐黄色,硬塑状,主要为砂岩、灰岩风化残积土,含砂岩碎石约20%。本层ZK3、ZK5、ZK8~ZK12、ZK16~ZK18、ZK22~ZK24、ZK26~ZK29号孔有揭露。层厚2.00~11.00m,平均4.m,层顶深度0.00m,层顶标高91.14~153.59m。本层采取土样11件,测得部分物理力学性质指标平均值为:IL=0.18,a1-2=0.350MPa-1,Es=4.91MPa,属中压缩性土。进行标贯试验17次,修正击数11~35.2击,平均22.5击。
2工业园边坡岩土场地的稳定性分析
2.1地质构造
场地处于北东向恩平——新丰深大断裂带和河源深大断裂带之间,近东西向的佛岗——丰良断裂构造带的南侧。场地位于龙门上古生界沉积盆地的南西缘,龙门盆地东侧以河源深大断裂为界,其余三面均被燕山期花岗岩体包围。区内构造运动较复杂,断裂及褶皱构造较发育。龙门盆地整体呈一复式背斜产出,背斜核部为泥盆系、石炭系、两翼为侏罗系地层。
根据区域地质资料,场地内不存在大型活动性断层。就本次勘察结果来看,在钻探控制的深度范围内,本场地未发现明显的断裂构造。
2.2不良地质现象及特殊性岩土
2.2.1不良地质现象
(1)滑坡
根据边坡范围的钻探揭露及地表调查,该边坡主要不良地质现象为滑坡:
①滑坡1(HP1):分布于边坡的北东侧切方开挖的边坡上。滑坡分布高程97.50~117.31m,滑坡后壁高5.0~6.0m,坡向约145°,坡角20°,滑体长35m,平均宽度21m,平均厚度约5m,体积约3600m3,为一浅层小型滑坡。滑坡体物质组成为残坡积土、全风化砂岩及强风化炭质页岩,结构松散。
②滑坡2(HP2):分布于边坡的顶部ZK19号钻孔附近切方开挖的边坡上。滑坡分布高程127.42~135.72m,滑坡后壁高2.0~3.0m,坡向约145°,坡角30°,滑体长约12m,平均宽度6m,平均厚度约2m,体积约150m3,为一浅层小型滑坡塌。滑坡体物质组成为全风化砂岩及强风化砂岩,结构松散。目前状态不稳定。
(2)地表裂缝
在进行地表调查时,在边坡北东段的上部及坡顶上见有多条与坡面基本平行张拉裂缝,最大长度约20m,宽度0.1~0.2m;在北东段坡顶边缘见有二条与坡面斜交的张拉裂缝,一条裂缝起于ZK20钻孔位置,总体向北延伸,长度约50m,宽度0.1~0.2m;另一裂缝起于ZK21钻孔位置,向北延伸至ZK22钻孔位置转向HP1滑坡后壁,长度约70m,宽度0.2~0.3m,最宽处约0.9m,在勘察期间裂缝宽度缓慢增加。
2.2.2特殊性岩土
根据勘察资料,场区内特殊性岩土主要为残积层、全风化砂岩、全风化炭质页岩、全风化灰岩及强风化炭质页岩(煤层)。残积层分布于边坡上部,沿边坡走向均有分布,厚度一般4.0~6.0m,最大厚度11.0m,物理力学性能差;全风化砂岩分布于边坡中上部,沿边坡走向均有分布,厚度一般6.0~8.0m,最大厚度13.2m,物理力学性能差;全风化炭质页岩分布于边坡中下部,沿边坡走向均有分布,厚度一般2.0~4.0m,最大厚度5.4m,物理力学性能差;全风化灰岩分布于边坡中上部,呈零星分布,厚度一般6.0~13.0m,最大厚度31.3m,物理力学性能差;强风化炭质页岩分布于边坡中下部,沿边坡走向均有分布,厚度一般0.5~12.0m,最大厚度20.0m,物理力学性能差,为该边坡的软弱层。
3工业园边坡岩土场地水文地质条件分析
3.1气象、水文
龙门属亚热带气候,年平均温度20.8℃,极端最高气温出现在7月份,为39.9℃;极端最低气温出现在1月份,为-4.4℃。多年平均降雨量2156.4mm,多年最大降雨量3157.8mm,多年最小降雨量1176.3mm,雨季集中在4~9月,其中以5、6月份降雨最多,约占全年降雨总量的40-50%。夏、秋两季多东风和东南风,冬春两季以西北风为主。夏秋季节常有台风袭扰,最大风力达11~12级。
3.2场地地下水类型
场地主要地下水类型为第四系松散岩类孔隙水及基岩裂隙水,地下水主要接受大气降水渗入补给。
(1)松散岩类孔隙水:分布于边坡上部粉质粘性土层中,主要接受大气降水补给,富水性透水性差,水量贫乏,属弱含水层。
(2)基岩裂隙水:为层状岩类基岩裂隙水,分布于边坡的中下部。含水层为石炭系砂岩、灰岩,富水性透水性较差,水量较贫乏,勘察期间在边坡北东段坡脚处测得溢流量0.039L/s。
3.3场地地下水补给、经流、排泄及水位变化规律
场地地下水主要为基岩裂隙水,基岩裂隙水赋存于各类岩石的裂隙中,富水性透水性较差,水量较贫乏。场地地下水主要接受大气降水垂直下渗和岩土层间侧向补给。场区地下水量较贫乏,水文地质条件较简单,地下水受降水影响较大。勘察期间测得钻孔稳定水位埋深为1.30~15.6m。
本次勘察边坡长约400m,根据场地地形与拟建环山公路地面高程点(地面高程80.00m)推测,边坡进行切方开挖后,将形成边坡最大高度约70m,该边坡上部为土质边坡,下部为岩质边坡。根据上述边坡稳定性分析,边坡稳定性较好,但边坡范围内存在大量炭质页岩软弱层,局部厚度较大且分布不均匀,遇水泥化严重。人工开挖形成高陡的临空面和卸荷,使应力重新分布,在边坡面附近形成应力集中区,坡顶产生拉张应力,使坡面及坡顶边缘形成地表裂缝。边坡的北东侧,在地表水的渗入作用下导致已风化呈土状的全风化~强风化砂岩强度降低,另一方面渗流产生的潜蚀作用使软弱层的细粒物质被带走或软化,在重力和雨水的共同作用下,使岩土体顺向下滑,从而引发岩土体失稳滑坡。因此,该边坡属潜在不稳定边坡。
该边坡的岩土层在自然条件下稳定性较好,但在边坡开挖后,造成临空面变陡,应力释放,顺软弱层而诱发边坡失稳。产生边坡失稳除地形临空、软弱层、构造裂隙分割等地质因素外,降水、坡面流水冲刷是边坡失稳的主要诱发因素。
4结束语
通过现场地质调查和钻探揭露,查明了本边坡地质环境条件和地质灾害现状,分析了边坡失稳的引发因素。通过稳定性分析和计算,查明边坡现状为潜在不稳定状态。边坡坡体主要由强风化岩和中风化岩构成,边坡上部局部分布坡残积粉质粘土和全风化砂岩,边坡类型主要为Ⅲ~Ⅳ类岩体构成的岩质边坡。该边坡段地层岩性较复杂,水文地质条件较简单。本场地地下水对混凝土具微腐蚀性。下载本文