山西省孝义市某矿场排土场边坡稳定性分析.doc

山西省孝义市某矿场排土场边坡稳定性分析摘要：孝义市大胜村矿段矿排土场边坡由于堆填时间短，局部出现变形，排土场边坡的变形与破坏影响矿区的施工及人员、设备、财产安全，因此有必要对边坡稳定性的分析进行分析和评价，为应急处治设计提供依据关键词：地质环境条件 边坡稳定性分析 边坡变形一、场地概况（一）交通位置山西省孝义市位于晋中盆地西南端，西与中阳县、交口县接壤，南与灵石县相邻，北与汾阳市相接，东与介休市相连矿区位于孝义市西南 30km，隶属于孝义市阳泉曲镇管辖，南距阳泉曲镇约 8.5km矿区交通方便，有南阳至阳泉曲公路通过，其北与省道 s340 线相接，南与 s321 线相接距阳泉曲火车站约9km二）气象水文属于暖温带半干旱性气候，秋季多呈暴雨矿区四季分明，月平均气温为 23.7℃； 矿区平均降雨量为 529mm，降雨量多以暴雨形式出现，集中在 7～9 月份孝义市境内的地表水多为河水，河谷水系发达，但多为季节性河道，均属黄河流域汾河水系。

过境河有汾河、磁窑河、文峪河、虢义河；境内河有孝河、兑镇河等境内河流均呈近东西流向 矿区附近最大沟谷为柏子沟，沟内无长年流水三）地形地貌场地处于吕梁山区与晋中盆地过渡地带的黄土丘陵地区，冲沟纵横，沟谷发育，切割强烈，谷底狭窄，多呈“v”字形，谷深一般 100～500m矿区最高标高为 1289.5m，最低标高为 1060m四）地层岩性矿区出露古生界石炭系、新生界新近系和第四系，以第四系为主矿区基岩与第四系接触面的倾向与坡向相同，倾角也和坡角近于一致，而且接触面起伏不平五）地质构造矿区大地构造单元处于晋中隆起区，吕梁台凸与沁水台凹西侧过渡带霍西向斜的西北部岩层产状与区域构造方向基本一致，走向 nne～sse，倾向 nw，倾角 10～20°基岩中发育两组节理，产状分别为 281°∠74°和 120°∠75°，见者长度约 3m，间距 0.05～0.2m，后者长度约 4m，间距0.1～0.3m由于岩层倾向 nw～nnw，排土场边坡坡向且岩层倾角小于边坡坡角，岩层产状与边坡的关系对于排土场边坡稳定有利。

六）水文地质特征根据现场调查，结合区域水文地质资料分析，边坡所在区域地 下水类型主要为松散层中的孔隙水和基岩裂隙水前者是边坡区的主要地下水类型，基岩裂隙水主要分布在基岩和斜坡上部基岩裂隙内地下水的排泄通道不畅，坡脚的水不能及时排泄，使土体变成软塑状，这也是边坡出现变形的本质原因二、边坡变形的特点和规律（一）边坡变形现象排土场边坡的变形表现为两个方面，一是边坡上部排土中的裂缝，二是边坡下部木瓜沟和火烧沟之间的山梁下部的裂缝边坡上部排土中裂缝有多个方向，可分为与边坡走向平行、垂直和斜交三种裂缝宽度一般 0.5～5mm，长度不等，长者可达15m 以上，短者仅 1m 左右大多数裂缝呈现水平向的张裂性质，没有明显的垂直位移木瓜沟和火烧沟之间的山梁下部的裂缝分为三个方向，下部（靠近柏子沟）走向约 165°，北部（火烧沟南侧）走向约 200°，南部（木瓜沟北侧）走向约 260°二）边坡变形的特点和规律根据本次现场调查，排土场边坡变形表现为填土区的变形和填土区之间的山梁的变形。

填土区的变形主要表现为不同方向的裂缝，其次为局部的沉陷和滑移变形特征表明，填土目前仍然处于自重作用下的压密阶 段，在局部边坡段，由于填筑时未很好地夯实而出现裂缝甚至滑移填土区之间的山梁的变形主要表现为山梁下部出现裂缝，而且裂缝深度较浅，但山梁上部未见变形现象上述变形特征表明，该山梁没有发生整体位移，而且下部的变形属于浅层变形分析认为，发生上述变形的主要原因是，山梁两侧新堆填的土体在重力作用下向下蠕动过程中，由于填土和山梁的接触面不平整，摩擦力大，而山梁表层松散的坡积土层强度低，不能抵抗堆填的土体向下蠕动的作用力，从而在山梁两侧下部产生了变形三、边坡稳定性评价（一）排土场边坡稳定性评价根据现场调查和综合分析，影响排土场边坡稳定性的因素有人工堆土、地下水和降雨等1）人工堆填土：由于人工快速堆填大量的土，改变了坡体应力状态和稳定状态填土压实不均，斜坡部位松散2）降雨：场地降雨量少，但降雨易呈暴雨的形式出现由于没有完善的排水系统，降雨向土体入渗，不利于边坡的稳定。

3）车辆的荷载：边坡区域重载车辆活动频繁，车辆在的荷载使边坡承受较大的垂向压力，而且振动作用，也不利于边坡的稳定二）定性评价 排土场边坡主要由较为松散的填土、坡积土组成，其界面的倾向均和坡向一致，而且倾角较平缓边坡下部的填土段坡度较陡，偶有滑塌根据该边坡的主要特征，并结合宏观观测，认为该边坡处于欠稳定状态，可能会发生滑动三）定量评价边坡稳定性定量评价是按土体莫尔强度理论原理，利用剩余推力法，计算边坡体的稳定性根据前述边坡土体岩性主要为粉质粘土，在天然+自重的工况下按折线型滑动法对边坡进行稳定性计算计算参数充分结合野外地质调查考虑地表变形破坏特征，并根据地表变形破坏特征校核稳定性计算结果，根据《工程地质手册》 ，以及当地经验值，坡体人工填土的天然重度为 19.5kn/m3，饱和重度为 20.3 kn/m3亚粘土的天然重度为 19.4 kn/m3，饱和重度为19.87 kn/m3 砂岩的天然重度为 20.2 kn/m3，饱和重度为 21.5 kn/m3。

根据定性和定量评价结果可以得出，在天然状态下，边坡处于欠稳定状态较为松散的填土、坡积土易沿黄土顶面发生滑动边坡的稳定性计算与综合观测分析吻合参考文献：[1]《地质灾害防治条例》 （2003 年 11 月 24 日国务院第 394 号令） [2]《《岩土工程勘察规范》 （gb50021—2001）[3]《滑坡防治工程勘查规范》 （dz/t0218—2006）。