贵州某高水位卵石深基坑边坡稳定性分析

罗海洲

摘要：随着社会经济的发展，建筑工程项目日渐增多。在建筑工程建设过程中，深基坑边坡的稳定性十分重要，其关系着整个建筑工程是否能够顺利进行。本文结合实例对贵州某高水位卵石深基坑边坡展开深入分析，通过对深基坑边坡稳定性的科学合理评估，为下一步的工程边坡支护方案提供数据支持。

关键词：高水位;深基坑;边坡稳定性;卵石

1.引言

近年来，随着建筑行业的迅猛发展，基坑工程的规模也越来越大。如果建筑工程在建设过程中，施工区域内存在较厚的卵石层，且含有丰富的地下水，一旦未能采取有效的技术措施对地下水进行处理，将导致深基坑边坡稳定性失衡，给建筑工程本身以及周围的建筑物带来不利的影响。因此，研究分析高水位卵石深基坑边坡稳定性具有重要的现实意义。

2.工程概述

贵州省某棚户区工程建设项目，整个项目在建设过程中，平场开挖施工结束后，会形成A-B、B-C、C-D、D-E、E-A五段高约12.48m-14.5lm的临时性基坑边坡。其中多个基坑边坡坡顶临近道路或者建筑物。如果深基坑边坡稳定性较差，在开挖之后，将给周围的建筑物和道路带来巨大的影响，严重威胁着过往行人和住户的生命和财产安全。因此，本工程对施工区域内的深基坑边坡稳定性展开深入分析，为下一步的深基坑边坡支护方案提供数据和理论支持。

3.工程地质和水文地质条件

3.1工程地质

据区域地质资料，本工程施工区域属于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区东部边缘，都匀向斜轴部西侧，无大断裂通过。根据对施工现场进行钻探揭露，场地地层自上而下依次为：第四系杂填土（Qml）、第四系冲洪积卵石（ Qal）、二叠系上统吴家坪组（P2W）页岩夹硅质岩。

3.2水文地质条件

（1）地表水：拟建场地位于剑江河一级阶地，场地地表水主要为附近居民的生活污水及大气降水，场地西面约4.32m为一条总体自北东向南西向的剑江河支流，小河水面标高约为769.50m，河堤未作防渗措施，与地下水联系密切，往南西方向170m处汇人剑江河。剑江河干流经市区由北向南流，其水位标高为768.OOm，根据黔南州水文记录资料，该剑江河干流历史最高洪水位为769.90m。

（2）地下水：根据钻探资料及区域水文地质资料，场地下伏基岩属碎屑岩组，为不可熔岩，场区地下水为潜水类型，按埋藏类型分为：杂填土层中的松散孔隙水、卵石土层中的松散孔隙水以及基岩裂隙水。根据现场抽水试验表明.场地在勘察期间的稳定水位高程为4.66m，属于高水位地区。

4.高水位卵石深基坑边坡稳定性分析

4.1浸润曲线的确认

由于本工程地下水水位埋藏较浅，考虑到基坑尚未开挖，根据类似工程经验，该断面剑江河干流历史最高洪水位为769.90mm，基坑降水到地下室底板以下0.5m处，出于工程安全考虑，边坡开挖降水后，浸润曲线从坡脚缓慢上升总体呈剖抛物线分布，最后水平趋近于丰水期水位769.90m。

4.2边坡稳定性计算

为简化计算，本文擬采用平面滑动法及圆弧滑动法对该临河面E-A段基坑边坡的稳定性进行计算及评价。

（1）平面滑动法。通过分析可知，E-A段为顺向坡，外倾结构面（岩层面75°∠28°），坡向102°，外倾结构面倾角转换成视倾角为25.35°，又因为岩体类型为Ⅳ类，强风化页岩夹硅质岩等效内摩擦角φe小于45°+φ/2破裂角，为40°。故分别计算破裂角，为40°。故分别计算破裂角取岩层面及等效内摩擦角参与计算，两种情况安全系数取小值，杂填土层及卵石土作为附加荷载参与计算，同时土压力计算时本工程按水土分算。

计算结果（见表1）。

（2）圆弧滑动法。根据《建筑边坡工程技术规范》（ GB50330-2013）条文说明5.2.4条规定采用简化毕肖普法（Bishop），采用理正岩土软件按自动搜索最危险滑面，对E-A段边坡圆弧滑动的稳定性进行计算。为简化计算，将E-A段边坡（17-17剖面）上覆杂填土层及建议挡墙部分当作附加荷载参与计算。

4.3 E-A段深基坑边坡稳定性评价

该段基坑边坡为岩土混合边坡，属于不稳定结构，由于存在外倾结构面，岩质部分可能会产生顺层的滑移，同时在开挖时，边坡在卸荷裂隙与本身节理裂隙的组合切割作用下，岩体将形成独立的块体，在施工爆破等作用下，边坡可能会产生局部的崩塌。并且强风化层及上部土层可能会产生圆弧状滑动破坏边坡的稳定性。坡顶已建剑江支流河堤及简易挡墙距离边坡上口线较近，边坡的稳定性对其有直接的危害，且危害较大。上述原因都会对剑江支流河堤、简易挡墙及坡脚施工安全造成一定影响，必须对该段边坡进行支护处理。

5.边坡支护方案建议

5.1支护方案的选择

（1）对于E-A段基坑边坡：坡顶临近剑江支流河堤简易挡墙段，墙下又临近剑江支流，由于无放坡条件，一旦失稳不仅危及过往行人及施工人员安全，同时还会引起河水倒灌，为避免近距离降水影响该建筑地基稳定，采用咬合桩+锚索支护，尽可能减少地基地下水流失。（2）对于其余段基坑边坡：参考本地区深基坑支护成功经验，由于坡顶临近道路或者建筑物，一旦发生边坡失稳现象，将造成严重的安全事故。亦建议采用咬合桩+锚索支护，尽可能减少地基地下水流失。

5.2施工降排水措施

由于本工程场区地势低洼，地下水埋深较浅，自然排泄条件较差，且基坑开挖深度高于5m，属于深基坑开挖作业，因此，必须重视降排水措施的选择，避免造成动水压力急剧改变，导致边坡发生坍塌等安全事故。结合本工程实际情况，计划采用咬合桩+锚索完全止水，截断河水与基坑内地下水联系，从而避免因为人工降低地下水水位，导致边坡出现坍塌等问题。

6.结束语

综上所述，本工程结合贵州省某建筑工程实例，采用了平面滑动法及圆弧滑动法对高水位卵石深基坑边坡稳定性进行了深入分析，并根据分析结果，制定了相对应的支护方案，同时还针对本工程高地下水水位可能导致的边坡坍塌问题，提出了有效的解决对策，确保了深基坑作业的安全性和稳定性。

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