地下水在弱膨胀性土边坡稳定中的影响.doc
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1、地下水在弱膨胀性土边坡稳定中的影响第24卷2010正第5期1O月岩土工程技术GeotechnicalEngineeringTechniqueVo1.24NO.5OCt,2010文章编号:10072993(2010)05023104地下水在弱膨胀性土边坡稳定中的影响董柱毛勇赖正发(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院,云南昆明650051)【摘要】地下水是影响边坡稳定一个重要因素,主要体现为内,外两个方面的影响.经常考虑的地下水对边坡地层重度,强度等方面的影响属于内的方面;地下水还可能对边坡岩土体产生如浮托力,静水压力,动水压力,渗透力等附加力属于外的方面.通过对一弱膨胀性土边坡失稳各阶段,各影响
2、因素下的分析,阐述了地下水在弱膨胀性土边坡稳定分析中内,外方面的不利影响.并得出结论:在边坡稳定分析时,仅考虑地下水对地层重度,抗剪强度等指标的影响,其分析结果偏于不安全;尤其是边坡地层为弱膨胀性土时,浸水后强度大幅下降,应采用浸水试验指标进行边坡稳定性复核;其次还应考虑地下水渗流排泄对边坡产生的附加荷载.【关键词】边坡稳定;地下水;弱膨胀性土;内,外影响;附加荷载;渗透力【中图分类号】TU441.35【文献标识码】Adoi:10.3969/j.issn.10072993.2010.05.004ResearchontheAffectofGroundwaterontheStabilityofth
3、eSlightly.expansiveSoilSlopeDongZhuMaoYongLaiZhengfa(KunmingProspectingDesignInstituteofChinaNonferrousMetalsIndustry,Kunming650051Yannan,China)AbstractThegroundwaterisanimportantfactorfortheslopestability;theinfluenceincludestheintrinsicfactorandtheextrinsicfactor.Generallyspeaking,theaffectofintri
4、nsicfactorincludesthegravitydensityandstrengthofthesoillayerintheslope.Groundwateralsomayproduceanotheradditionalforceinslopesoil,suchasBuoyancypressure,HydrostaticPressure,Hydrodynamicpressure,PenetrationandSOon,whicharetheextrinsicfactor.Basedonthestudyofeveryinstabilitystageandeveryinfluencefacto
5、rofaslightly-expansivesoilslope,theconclusionsareshownasbelow.Theresultisunsafefortheslopestability,iftheanalysisonlyincludestheinfluencesofgroundwateronweightdensityofsoilandshearstrength.Especially,whentheslopesoilisaslightly-expansivesoil,itsstrengthwillbereducedifitiswet.ItshouldusetheindexofWat
6、erImmersionTesttocheckthestabilityoftheslope,andtheadditionalloadshouldbeconsidered,whichisgeneratedbytheseepofgroundwater.Keywordsslopestability;groundwater;slightly-expansivesoil;intrinsicfactorandextrinsicfactor;additionalload;Penetrati0引言随着我国经济建设的发展,尤其是近几年中国西部大开发的进行,西南地区山地建设工程越来越多,其中涉及到很多挖,填方边坡需
7、进行分析,治理.影响工程边坡稳定的因素很多,其中地下水是不可忽视的一个因素.地下水对边坡稳定的影响体现在多个方面,除了我们经常考虑到的地下水对边坡地层重度,强度等方面的影响外,地下水还可能产生如浮托力,静水压力,动水压力,渗透力等对边坡的附加作用力,在工程若考虑不够周全,则有可能引发工程事故.本文以一弱膨胀性土边坡失稳的具体工程为例,通过对该失稳边坡各阶段,各影响因素下的稳定性的分析,介绍了地下水在弱膨胀性土边坡稳定分析中内(增大地层重度,降低地层强度),外(浮托力,静水压力,动水压力,渗透力等)方面的不利影响,为今后类似工程的分析,设计提供有益的借鉴和参考.1工程概况某焦化公司拟在云南省曲靖
8、市师宗县城东北部新建一生产厂区,占地面积约1.25X0.52kn7.场地位于师宗盆地北东部边缘,属构造剥蚀中一低山地貌.地势北作者简介:董柱,1975年生,男,汉族,云南个旧人,1996年毕业于东南大学土木工程系,高级工程师,一级注册结构师,注册土木(岩土)工程师,主要从事岩土工程的研究与设计工作.E-mail:d-zlO232岩土工程技术2010年第5期高南低,自然坡度15.20.根据总图规划进行场地整平后,形成南部填方,北部高约20.0rn,坡度l:1左右的挖方边坡.2009年4月底进入雨季后,该挖方边坡局部地段发生滑移,滑体宽30.01TI,高20.013+1,后缘陡坎高差约1.0m,滑
9、体后缘坡面上阶梯状发育有多条张拉裂缝(见图1).业主在发现滑动迹象后,立即组织了对滑坡体的削坡卸载处理,但在削坡一段时间后,后缘坡面上逐渐有新的裂缝产生,说明该滑坡的规模,范围及周界仍在继续发展,严重影响工程建设.业主即组织了针对该滑坡的专项勘察及治理.图1平面图2场地工程地质条件2.1地形地貌拟建场地位于云南省曲靖市师宗县,师宗盆地北东部边缘,为山地,低山丘陵.地势北高南低,相对高差约56m,自然坡度15.20.,植被良好,地貌上属于剥蚀中低山丘陵地带.2.2地质构造场地区域地质构造比较复杂,主要由南北向构造系,人字型构造系,华夏构造系,棋盘格式构造系,山字型构造五大构造系组成.受场区外区域
10、构造的影响,岩体张性和扭性结构面(节理裂隙)较发育.2.3地层岩性场地地层主要由第四系植物层(Q)耕土,第四系坡残积(Q4d)粘土以及三叠系中统法郎组(Tf)页岩组成.粘土,褐黄,褐灰色,硬塑状态,稍湿;强风化页岩,深灰色,黑色,薄层状构造,钙泥质胶结,显层理,层面倾角50.60.,节理裂隙发育,倾角多分别约为30.,5O.75.和近于垂直三组,裂面平直较光滑;中等风化页岩,深灰色,黑色,薄层状构造,钙质胶结,显层理,层面倾角50.60.,节理裂隙较发育一不甚发育,倾角多分别约为3O.,50.75.和近于垂直三组,裂面平直较光滑.2.4水文地质场地地处南盘江流域篆长河水系的上游九龙河及牛街河的
11、分水岭地带,南东有溪沟水系分布,自西向东斜穿而过,属季节性河流,场地汇集的地表水,地下水均排泄于此溪沟中.场地内地下水主要由大气降水补给,赋存于粘土孔隙及基岩裂隙中,属第四系潜水及基岩裂隙水,受水力坡度影响以地下迳流的形式由北向南排泄.2.5不良地质作用粘土层,强风化页岩自由膨胀率3552,部分地段具有弱膨胀性.3滑坡基本特征及成因分析3.1滑坡形态特征根据滑坡勘察,滑坡体宽约30.01TI,高20.0m,后缘有明显的滑坡壁陡坎高约1.0m,周界清晰.滑坡后缘坡面上阶梯状发育有多条长1.512.0m,宽530cm的张拉裂隙,前缘处明显可见大块鼓胀和隆起地形.滑坡滑面主要位于粘土,强风化页岩内,
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