大连泰山热电厂新建工程岩质边坡稳定性工程地质评价

侯连成，徐春宇，包 俊

(辽宁电力勘测设计院，沈阳 110005)

大连泰山热电厂新建工程岩质边坡稳定性工程地质评价

侯连成，徐春宇，包 俊

(辽宁电力勘测设计院，沈阳 110005)

大连泰山热电厂新建工程岩质边坡主要受两组优势结构面控制，其结构破坏方式主要为单滑面破坏与楔状破坏，根据现场结构面调查的结果采用概率优势组划分与结构面组合分析即赤平投影法评价了边坡的稳定性。

岩质边坡，结构面，稳定性分析。

1 工程概况

大连泰山热电厂新建工程建设规模为安装2台国产440t/h超高压循环硫化床锅炉，配2台135MW超高压双抽供热机组，电厂的规划容量按4台国产440t/h超高压循环硫化床锅炉考虑。

厂区北部排洪管线地段形成近15m高的岩质边坡，有三处在施工放炮过程中出现小规模山体滑坡，厂区西南部扩建场地将形成20余米高的岩质边坡，厂区东南部将形成10余米的土岩质混合边坡。本次研究的目的主要任务是给出边坡沿线的稳定性评价；提出对沿线边坡坡形和坡角的建议和治理建议。

2 主要工程地质特征

工程边坡属低山地貌，场区主要东、西两个岩质边坡构成。边坡概貌及全景详见图1。

边坡主要出露和钻孔揭露的基岩为震旦系桥头组，岩性以灰白色中—厚层石英岩夹薄层石英岩、板岩、灰质板岩、千枚岩及千枚岩、板岩夹薄层石英岩为主。场区附近处于地质构造相对稳定的地段。

图1 大连泰山热电厂北侧人工边坡概貌

根据《建筑边坡工程技术规范》G B 50330－2002，将场区的北侧边坡确定为安全等级为二级的人工岩质边坡。

根据现场工程地质调查可以得出西段边坡的滑塌地质现象主要受倾向坡外、中陡倾角软弱结构面控制的结论。东段边坡的结构面与坡面构成的不稳定体见图2。

3 边坡岩体稳定性分析

3.1 结构面优势分组

以东段边坡岩体(图2)的结构体稳定性分析为例，在现场共测得节理裂隙59条，采用随机结构面优势分组的概率统计方法，可以获得表1所示的结果。

图2 边坡岩体结构特征

表1 东段边坡结构面优势分组结果

由表1的述四个优势分组可知对边坡稳定性起控制作用的只有第2、4组，第4组主要是与层面平行的面，其单独就可以起到控制作用，而第2组与第4组组合的结果可以产生楔状的结构破坏。因此，在东段边坡进行岩体稳定性分析时，要将第2、4两组结构面作为主要的边界条件来分析评价。各分组的产状特征可用施密特下半球投影图表示，见图3。

3.2 边坡稳定性评价

采用结构面组合分析法可以得到如表2所示的结果。由表2可以得出21个结构面中仅有2个不能构成单面滑移破坏，其余的均能构成单面滑移，其安全坡角的变化范围为38°～75°，主要变化区间是55°或稍大些，与现场观察一致。

下面用第4组的结构面平均产状投影到赤平极射投影图上，第4组结构面的平均产状是倾向182.8°，倾角53.8°。将第2组与第4组结构面都投影到赤平极射投影图上，见图4，并用程序进行分析得出东段人工边坡产生双滑面滑移的可能，其能组合成有效的楔形体约407个，结构面组合交线的倾角大于50°有231个，占所有可能楔形体的56.8%，倾角大于45°的楔形体有324个，占所有可能楔形体的79.6%，倾角小于45°的楔形体仅占可能楔形体的20%左右。以上分析的结果与实际观察到的情况是相符的。

表2 东段人工边坡第4组结构面可能单滑面滑移的判断

此外，根据传统的方法将两组结构面平均产状投影得到平均结构面(图5)，平均结构面交线的产状为倾向171.36°，倾角52.45°，安全坡度角为52.45°。可以得出其分析的结果与现场调查的结果是吻合的。采用相同的方法对西段边坡也进行了分析评价，其过程这里不再赘述。通过以上分析可以得到如下的结论。

图4 所有结构面的投影图

图5 第4、第2组结构面平均产状投影

4 结论

根据以上对东段边坡的研究可以得出如下认识，由层面构成的单面滑移的倾角一般在55°以上为主，而其平均倾角则是53°；由双结构面构成的楔形体滑移的其组合交线的倾角一般大于50°；若取两组结构面的平均产状则结构面组合交线的倾角为52°，略大于已经滑落的两楔形的组合交线倾角50°。

根据分析，西侧边坡主要受单滑面和双滑面的结构体控制，而这两种结构体的破坏角度都在50°以上，因此，要使继续开挖的边坡保持稳定的最好办法是后仰放坡法，即把开挖的边坡角放到50°以下，就可以基本上保证边坡不再发生类似的结构体滑塌现象。西段边坡后仰放坡的角度宜采取45°，即岩质边坡坡率允许值为1∶1。东段边坡后仰放坡的角度宜采取42°，即岩质边坡坡率允许值为1∶1.11。

[1] 陈剑平，石丙飞，阙金声等，广州林语山庄边坡岩体结构与地质条件评价，研究报告，2005年2月

[2] 陈剑平，王清，阙金声等，天津蓟县小渔山矿山复垦岩质边坡工程地质稳定性评价研究，研究报告，2006年5月

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[5] 水利水电科学研究所等合编，水利电力出版社，岩石力学参数手册，1991年5月

[6] 陈剑平、肖树芳，王清，随机不连续面三维网络计算机模拟原理，东北师范大学出版社，长春，1995年

[7] 孙玉科、古迅，赤平极射投影在岩体工程地质力学中的应用，科学出版社，北京，1980年7月

[8] 陈剑平、石丙飞、王清，工程岩体随机结构面优势方向的表示法初探，岩石力学与工程学报，2005年

[9] 陈剑平、卢波、王良奎、李晓春，复杂不稳定块体的自动搜索及其失稳方式的判断－基于随机不连续面三维网络模型，岩石力学与工程学报，2003,22(7):1126-1131

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Engineering Geologic Estimating of Cliff Boundary Stability of New Engineering of Thermo Electric Power Plant in Dalian Taishan

HOU Lian-cheng, XU Chun-yu, BAO Jun
(Liaoning Electric Power Survey and Design Institute, Shenyang 110005, China)

The stability of the rock mass slope of Taishan thermoelectricity power station of Dalian is controlled by two clusters predominance discontinuities, the rock structural failure manners are mainly wedged and plan. According to the discontinuities investigation in situ, using probability predominance clusters demarcation method to demarcate the four clusters of discontinuities, and using discontinuities combination method and stereo-projector method to evaluate the stability of the rock mass slope.

rock mass, discontinuities, stability analysis.

P642

B

1671-9913(2010)01-0012-04

2009-11-13

侯连成(1957-)，男，辽宁人，高级工程师，副总工程师，长期从事岩土工程勘察技术工作。