淺析巖質邊坡地質災害勘察思路

劉佳鑫

（綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設計有限公司 四川 綿陽 621000）

淺析巖質邊坡地質災害勘察思路

劉佳鑫

（綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設計有限公司 四川 綿陽 621000）

高陡巖質邊坡由于地形的坡度比較大，很容易出現(xiàn)滑坡等地質災害，在開展地質勘察工作的過程中，加大高陡巖質邊坡的地質災害勘察工作，保證工程建設及運行的安全性是非常必要的。文章針對工程巖質邊坡的地質災害勘察工作展開分析顯得尤為重要。

巖質邊坡；地質災害；勘察

引言

地質水文條件是制定巖質邊坡勘察設計方案的首要因素，由于地層結構復雜，巖質邊坡所產(chǎn)生的問題比土質邊坡往往更有難度；同時，由于巖體相對于土體強度較高，大多可以在較高陡的狀態(tài)保持相對穩(wěn)定，因此高邊坡也多是巖質邊坡。這在西部山區(qū)的公路勘察設計工作中經(jīng)常能遇到，而這類地質條件復雜，容易引發(fā)地質災害的高陡巖質邊坡，針對其特點做好邊坡勘察工作是非常重要的。

1 巖質邊坡的特點

（1）邊坡是把自然地質體改造為符合人類生產(chǎn)生活需要的人為建造物，故其特點和穩(wěn)定情況取決于邊坡所在地的地形地貌特征、地質情況，水文氣象環(huán)境等，由于自然環(huán)境的多樣性，邊坡的穩(wěn)定形態(tài)也是千差萬別。

（2）巖質邊坡的穩(wěn)定主要取決于邊坡巖體結構、坡體結構，由于巖石的軟硬程度存在一定的差異，這使得其沿著節(jié)理裂隙面、層面或者是交接部位具有風化剝蝕凹坑，通過軟弱結構面切割巖體，形成臨空面的崩塌、傾倒、坍塌、落石等不同形式的破壞。

2 巖質邊坡地質災害勘察

巖質邊坡勘察目的在于查明邊坡地段的工程地質條件、水文氣象環(huán)境、人類活動的影響以及自然條件下，邊坡穩(wěn)定情況；評價工程建設的可行性及應采取的措施和建議。高陡巖質邊坡勘察設計的工作思路的一般步驟為:工程地質勘察—穩(wěn)定性分析評價—防護加固措施設計—施工階段現(xiàn)場核查—動態(tài)信息化跟蹤與設計調整—治理效果監(jiān)測與評估。在實地調查與評估的基礎上,分析邊坡巖體結構的變形破壞與失穩(wěn)模式,充分考慮自然營力、工程活動對邊坡穩(wěn)定所造成的影響,以及邊坡失穩(wěn)對自然環(huán)境、人類活動和鐵路工程造成的破壞可能,才能有的放矢進行針對性地治理設計。邊坡是將地質體的一部分改造成人工設施，穩(wěn)定性受邊坡所在的環(huán)境地質條件和改造程度的影響。因此查明邊坡所在地的環(huán)境工程地質條件是正確邊坡設計的基本條件。

2.1 勘察要點

第一，充分收集邊坡所在區(qū)域的各類圖表、資料，包括氣象水文資料、照片、衛(wèi)星圖、地形圖、地質圖、已有邊坡成功案例、出現(xiàn)變形邊坡的變形類型、規(guī)模、部位、危害發(fā)展情況、治理措施等，以及相關地段的項目勘察設計資料；第二，要清楚施工地的地形地貌特征。在做這一工作時，我們可以采用測量的方法，使得對其能夠有整體的把控，并且要清楚坡向以及路線之間的聯(lián)系；第二，勘察巖土的特征。目的是要弄清巖土的類型、形成原因以及風化的程度等，在這個過程應以調查測繪為主，輔以物探、坑探、鉆探等方法；第三，對主要結構面的勘察、量測。主要是利用調查以及勘探的方法對施工地質進行巖土結構面的勘察，巖土結構面之間的組合關系、力學屬性等是主要的研究內容；第五，查清楚不良地質的哪些固有屬性會對邊坡產(chǎn)生影響，調查內容包括范圍以及性質等；第六，對巖土體的物理力學性能進行確定，這是要通過收集大量的地區(qū)資料數(shù)據(jù)，類比已建工程，并通過不斷的試驗綜合得出的；第七，查清坡頂臨近建筑的構造情況以及穩(wěn)定狀態(tài)等。

2.2 勘查手段

（1）工程地質調查測繪。此項工作為邊坡勘察中最基礎，最重要的手段，積極開展此項工作從整體上把握邊坡坡體的結構、地層巖性、構造情況，判斷邊坡的穩(wěn)定性情況，可能產(chǎn)生的變形形式、規(guī)模大小；并對下一步勘探工作中勘探斷面的布置，勘探點的具體布設，以及數(shù)量、深度方面的要求有整體的把握。實際工作中應充分利用山坡、河岸等處的基巖露頭及人工挖掘面調查統(tǒng)計地層的巖性、產(chǎn)狀、構造、節(jié)理裂隙、地下水出露等情況，及其與開挖后臨空面之間的關系。調查工作應當從整體到局部，逐步深入，先從整體上把握坡體情況和穩(wěn)定性，在分段調查各個部分的情況，調查測繪范圍應超出邊坡范圍，以便進行工程地質條件的對比。

（2）邊坡勘探。在工程地質調查測繪的基礎上，對于隱伏的情況，如地層深度變化情況，風化線，軟弱面情況，地下水的埋藏情況等，調查測繪如不能查明，應通過勘探查明。鉆探是目前邊坡勘探的主要手段，可有效查明邊坡的軟弱地層、構造結構面的位置和地下水情況，由于邊坡鉆探要求有較高的巖芯采取率，以防漏掉軟弱夾層。因此鉆探方法建議采用無泵反循環(huán)鉆進或風冷卻雙筒巖芯管鉆進，不應采用開水正循環(huán)鉆進方法。此外，物探作為鉆探的重要補充，可以查明整個邊坡體內的地層分布、埋藏斷層和構造破碎帶的位置、風化界限和過濕帶的分布。雖精度不高，但造價低、速度快，可減少鉆孔數(shù)量。物探線一般沿地形等高線布設以減少地形影響，其探測深度應大于鉆探深度。物探多采用電測深法和地震法，前者有利于查清地層和地下水分布，后者能較準確劃分地層界限，可結合使用。（3）巖土試驗。為了進行邊坡的穩(wěn)定性計算和加固工程的設計，必須在勘察中對構成邊坡的巖土取樣并進行物理力學試驗。取樣應包括構成邊坡的所有地層，特別是對邊坡穩(wěn)定起控制作用的軟弱地層。考慮巖土的不均勻性，每種巖土應取多組試樣，以便綜合評定。實踐證明巖質邊坡失穩(wěn)破壞主要受構造結構面和軟弱巖層（或夾層）控制，因此其試驗內容除巖層的容重外主要是測定結構面和軟弱巖層的強度參數(shù)，包括其單軸和三軸抗壓強度，不同含水狀態(tài)下的粘聚力和內摩角，以及一些特殊巖層的崩解性、脹縮性等。有時因取樣困難需進行現(xiàn)場原位剪切試驗。工程設計中還需要提供地基巖土的承載力、摩擦系數(shù)、彈性地基系數(shù)k，以及其隨深度變化的比例系數(shù)m等參數(shù)。

3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析

現(xiàn)有的巖質邊坡穩(wěn)定性分析方法可歸為地質綜合分析法和力學平衡計算兩類；地質綜合分析法是最基礎的方法，正是前節(jié)所論述邊坡勘察基礎上需要解決的最重要問題之一，也為力學計算提供基礎邊界條件；巖質邊坡可理解為由一系列結構面切割的巖體組成，其失穩(wěn)模式及計算模型眾多，適應性各異，尚無單一程序化方法能擬合各類巖質邊坡問題，而計算模型變量極多，結果呈多解性，因此對勘察人員的專業(yè)判斷有較高的要求。此處限于篇幅不能對此類問題展開討論，但有一點是肯定的，力學平衡計算的成敗取決于計算模型對實際問題的擬合程度，巖土體的本構關系模型的合理選取至關重要。因此巖質邊坡穩(wěn)定性分析需立足于實際，是在現(xiàn)場勘查工作開展的基礎上得出的，其分析的結論應與工程實踐相驗證、比較，以保證分析的合理性。

結語

高陡巖質邊坡的穩(wěn)定狀況會受到邊坡巖體結構、節(jié)理發(fā)育程度、水文地質、氣候環(huán)境以及施工工藝情況等多種因素的影響，勘查工作中需對這些影響因素一一辨明，對影響因素了解的越詳盡，則不可預計的風險就越小，同時在具體項目中要辨明哪些是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素、哪些是次要因素，其發(fā)展變化的一般規(guī)律是什么，弄清這些有助于理清勘查思路，優(yōu)化勘查手段，提高勘察成果的準確性、客觀性。此外，對高陡巖質邊坡還要重視對勘察結果的確認和驗證，勘察得出的結論是預測性的，施工過程中隨著開挖揭露地質情況，能更為全面的了解地層信息，必要時對原有結論做出適當調整以符合實際情況，能進一步有效減少高邊坡變形的發(fā)生。

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