陈家沟弃渣场边坡稳定性评价彭文(中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都610031)摘要:针对陈家沟弃渣场存在的安全隐患,笔者通过野外地质调查、无人机航拍手段查明了弃渣场的规模和边界条件,采用钻探、室内试验等方法,查明了场地工程地质特征及弃渣的物质结构组成。对弃渣场边坡的变形特征、破坏模式进行定性分析,确定了可能的滑动面形态。选取代表性地质剖面,采用极限平衡法进行稳定性检算,结果表明陈家沟弃渣场在暴雨状态下处于不稳定状态。建议采用“抗滑桩+坡面整理+裁排水沟”的治理措施,取得良好的效果,为类似工程提供参考经验。关键词:弃渣场;极限平衡法;稳定性评价;治理措施中图分类号:U452.ll文献标识码:A1工程概况1.1工程地质条件陈家沟弃渣场位于四川省雅安市名山区马岭镇,所在区域属侵蚀堆积(冰磺111级台地)地貌,海拔高程600〜660m,相对高差30〜50m,自然斜坡20。〜55。。区域降雨量丰富,地表水以沟水为主,地下水以赋存于卵石土中的孔隙水为主,接受大气降雨以及NW方向的侧向径流补给,以蒸发、下渗和径流等形式排泄。地层主要为第四系松散堆积物,原始沟槽内地表分布淤泥质软土,厚l~3m;其下为中更新统冰水堆积(Q2:g)含卵石粉质黏土(硬塑,厚2〜3m)、卵石土(厚度大于20m)o1.2弃渣场规模、形态特征弃渣场于2015年6月开始堆放,2017年堆积完成,位于成雅铁路D1K107+100路堑左侧100m漏斗形的沟槽内,面积57333m2(86亩),方量约为56xl04m3,其中危险区面积46342m2(69.58亩)。目前形成SW、SE、NE三个临空面较好的斜坡:①SE侧斜坡坡向150%坡度为35。,横向长度212m,底部高程627m,顶部高程656m,垂直高差29m,坡面已被平整为四级台阶;②NE侧斜坡坡向45。,坡度为35。,横向长度75m,底部高程628m,顶部高程656m,垂直高差28m,坡度为35。,坡面已被平整为五级台阶;③SW侧斜坡坡向240。,坡度为45。,高差4~5m,尚未进行平整。NW侧为施工自然坡体,未形成临空面,如图1所示。1.3堆积体颗粒粒径分布特征堆积体为路堑挖方弃土,成份为更新统含卵石粉质黏土(软塑〜硬塑状)以及卵石土。其中粒径大于2mm的颗粒含量占20%,粒径2〜60mm(圆砾)的颗粒含量占25%,粒径60〜200mm(卵石)含量占45%,大于200mm(漂石)含量占10%。2弃渣场边坡变形特征及变形机制2.1变形特征2.1.1拉裂变形及局部垮塌文章编号:1673-0038(2021)01-0250-02拉裂变形主要出现在SE、NE侧的三、四级边坡及平台,且在SE侧与NE侧边坡过渡带的位置最为严重。拉裂变形从二~四级平台及边坡处均有不同程度发展,具有自上至下规模由大到小的特点。2.1.2边坡前缘垮塌堆积体的边坡坡度较陡,平均坡度35。,堆积物结构松散,自稳能力差,加之坡面水流的冲蚀、浸泡、软化作用,各平台坡脚雨水排泄不畅,导致坡脚局部垮塌。2.1.3坡面冲蚀变形堆积体呈阶梯状形式,平台为大气降水和地表水的汇集提供有利的地形条件。同时,雨水携带细颗粒向深部入渗,造成通道堵塞,渗流量小有利于大气降水迅速转化为地表径流。形成溅蚀一细沟侵蚀一冲蚀软化的破坏过程。图2SE、NE侧边坡拉裂变形区2.2边坡破坏模式分析弃渣场坡度较陡,临空条件好,在连续强降雨下,大量地表水入渗坡体,加大了覆盖层的重量,降低了堆积物的抗剪强度,且降雨时易产生大量坡面流水冲蚀、软化边坡。首先在土体表面及坡脚产生蠕动变形,从而造成边坡拉裂及逐步垮塌,破坏模式为前缘牵引一拉裂破坏。3边坡稳定性计算与评价3.1滑动面形态据现场调查、钻探等综合分析,弃渣场堆积体产生的潜在滑动为:(1)沿下伏软弱面滑动,主要位于SE侧边坡,原始沟槽内分布厚度约3m的淤泥质软土,易沿软弱接触带发生剪切滑动;(2)拉裂垮塌,填方边坡产生表层溜塌。3.2边坡物理力学参数分析及取值根据试验结果结合工程类比,综合确定了弃渣场岩土体物理力学参数。(1)弃渣土:r=20kN/m\C=22kPa,巾=15°;(2)软土(原状土):r=22kN/m3,C=12kPa,巾=10。;(3)黏土夹卵石土(原状土):r=25kN/m3,C=30kPa,巾=20°。3.3稳定性计算结果采用极限平衡法中的瑞典条分法,公式如下:£((W(cosa-Asina)-N>r-RD:):an©+CL)晚=--------------------——:~~:-----—、n£...