赤平投影分析边坡稳定性例题(用赤平投影网求解地质构造问题)
导语:赤平投影法分析岩质边坡稳定性的工程实例
某工程施工期,在主坝区右岸坝后开挖形成高陡边坡,高程 100 ~ 221 m。根据工程设计方案,在 185 m 高程布置混凝土拌和楼平台,158 m 高程开辟宽 2 m 的施工便道。从而形成本节引用的高程 158 ~ 185 m 段人工边坡。
1 边坡概况
天然边坡为岩质边坡,岩性为中粒 ~ 粗粒变质石英砂岩,边坡坡脚线长88 m,垂直高差 27 m。开挖边坡倾向 NE10°,坡度44°; 天然边坡坡度 35°。边坡结构见图 4。
图 4 边坡结构图
据边坡工程地质测绘发现,边坡岩体中发育 3组优势裂隙: J1,NE80°NW∠48°,发育间距 0. 8 ~1. 5 m; J2,NW320°SW∠80°,发育间距 1. 0 ~ 2. 0 m;J3,NW300°SW∠68°,发育间距 1. 5 ~ 2. 5 m。裂隙一般宽 0. 2 ~ 0. 5 cm,主要充填岩屑、碎屑和少量岩片,面铁质浸染,平直、较粗糙,长大于 20 m,属硬性结构面。
影响和控制边坡稳定性的结构面主要有 J1,J2和 J3,以及 J1 和 J2 的组合线 M1,J1 和 J3 的组合线M2,J2 和 J3 的组合线 M3。边坡和结构面及其组合线的产状见表 1。
. 2 边坡稳定性分析及评价
应用赤平投影图解模板,由表 1 中的综合产状作上半球极射赤平投影图,如图 5。
通过图 5 的结果分析可知:
( 1) J1,J2 结构面的交点位于边坡面投影弧的内侧,处于小圆与中圆之间。说明其组合线 M1 的倾向与边坡倾向相对一致,倾角小于开挖边坡的坡角而大于天然边坡的坡角,结构面组合切割体属不稳定结构。
( 2) J1,J3 结构面的交点和边坡面投影弧在同一侧,处于中圆与基圆之间。说明其组合线 M2 的倾向与边坡倾向相对一致,倾角比开挖边坡和天然边坡的坡角都小,即结构面组合交线在天然坡面上没有出露点,不会切穿边坡岩体,切割体属于较稳定结构。
3) J2,J3 结构面的交点位于边坡面投影弧相对的一面,落于小圆之内。说明其组合线 M3 的倾向相对于边坡倾向相反,倾角比开挖边坡坡角大,结构面组合切割体为倾向坡内的稳定结构。
综上所述,根据边坡岩体中发育多组结构面时,判断边坡稳定性所遵循的原则,该边坡整体处于不稳定状态。通过现场查证,分析结果与边坡实际情况相吻合。建议对该边坡进行锚固、表面喷射混凝土等安全支护处理措施。
4 结 语
工程岩质边坡在只考虑滑动力和抗滑力作用的条件下,采用赤平投影方法分析其稳定性十分简便、有效。利用赤平投影法分析岩质边坡稳定性的图解模板,在确定结构面组合交线与边坡的相对关系时,更加直观、明朗,分析问题变得进一步简化、快捷。通过工程实例验证,图解模板在分析岩质边坡稳定性时,简单、快捷、实用和有效,可作为赤平投影法分析岩质边坡稳定性的通用图解模板参照使用。
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