巖土工程勘察在高邊坡工程中的應(yīng)用

■邱健

（深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司廣東深圳518172）

巖土工程勘察在高邊坡工程中的應(yīng)用

■邱健

（深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司廣東深圳518172）

巖土勘察工作在邊坡治理過程中發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用，本文以水庫(kù)區(qū)域高邊坡治理工程為例，結(jié)合勘察報(bào)告中客觀、準(zhǔn)確的巖土力學(xué)參數(shù)，對(duì)邊坡地質(zhì)條件、邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)的敘述與分析，并提出了科學(xué)合理的建議。

巖土工程勘察 高邊坡 邊坡穩(wěn)定性分析

1　工程概況

邊坡位于深圳龍崗區(qū)某水庫(kù)移民安置工業(yè)區(qū)南側(cè)。邊坡總長(zhǎng)約185m，高約10.0～45.0m，邊坡整體呈折線展布，整體坡度約40～45°，各級(jí)坡度約40～50°，坡頂以上為自然坡體，植被茂盛，坡度較緩，約5～15°。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，邊坡東側(cè)坡段坡面發(fā)生了崩塌地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)該側(cè)邊坡的穩(wěn)定性極為不利。長(zhǎng)期的雨水從坡頂及坡面的滲入將使得邊坡坡體自重增加，抗剪切強(qiáng)度下降，在連續(xù)性強(qiáng)降雨下，邊坡已經(jīng)形成的高陡臨空面將極易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，而邊坡坡腳離麥林廠區(qū)最近距離為3.5m，邊坡失穩(wěn)對(duì)坡腳多層廠區(qū)宿舍樓及人員將構(gòu)成重大威脅，因此須對(duì)該邊坡地質(zhì)情況進(jìn)行勘查。

2　邊坡工程地質(zhì)條件

2.1地層巖性

根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地內(nèi)揭露地層為測(cè)水組全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化砂巖（C1dc）。各巖層特征分述如下：

（1）全風(fēng)化砂巖（層序號(hào)①）：黃褐色、淺黃色，巖芯呈堅(jiān)硬土狀，遇水易軟化。現(xiàn)場(chǎng)有效標(biāo)貫試驗(yàn)2次，校正后N值介于35.8擊～41.5擊，平均38.6擊。場(chǎng)地內(nèi)僅ZK2、3鉆孔有揭露，揭露厚度介于2.50米～3.50米，平均3.00m。

（2）強(qiáng)風(fēng)化砂巖（層序號(hào)②）：黃褐色、紫紅色，巖芯呈碎塊混土狀，遇水易崩解，局部夾較多中風(fēng)化碎塊，分布不均。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為V類。現(xiàn)場(chǎng)有效標(biāo)貫試驗(yàn)23次，校正后N值介于56.0擊～67.1擊，平均61.9擊。全場(chǎng)地鉆孔均有揭露，揭露厚度介于1.50擊～29.9m，平均15.77m。

（3）中風(fēng)化砂巖（層序號(hào)③）：灰黃色、灰色，砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，巖質(zhì)較硬，錘擊可碎。屬軟巖類，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ類。在控制深度內(nèi)，場(chǎng)地內(nèi)在ZK1～4、6號(hào)鉆孔有揭露，揭露厚度介于2.70米～15.40m，平均8.95m。

2.2水文地質(zhì)條件

本場(chǎng)地在勘察深度內(nèi)揭露的地下水類型有基巖裂隙水，基巖裂隙水分布在基巖風(fēng)化裂隙中，主要為塊狀基巖裂隙水，屬微承壓水。含水巖層為測(cè)水組砂巖，含水介質(zhì)為基巖風(fēng)化裂隙，構(gòu)造裂隙，呈網(wǎng)絡(luò)狀或脈狀，地下水分布不均勻，巖體裂隙發(fā)育充泥，巖土體滲透性較弱，富水性較差。

場(chǎng)地地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，由于場(chǎng)地地勢(shì)較高，順地勢(shì)從坡頂向坡腳排泄，勘察期間測(cè)得地下水混合穩(wěn)定水位埋深介于8.70～19.60米。

根據(jù)場(chǎng)地水文地質(zhì)情況結(jié)合鄰近勘察報(bào)告水質(zhì)分析結(jié)果綜合判定，場(chǎng)地地下水在強(qiáng)透水層中對(duì)砼具弱腐蝕性，在弱透水層中對(duì)砼具微腐蝕性。場(chǎng)地環(huán)境類型為Ⅱ類。

2.3巖土層力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)場(chǎng)地巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)資料，結(jié)合深圳地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)《邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330～2013）、深圳市標(biāo)準(zhǔn)《地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》（SJG01—2010）中的有關(guān)規(guī)定，邊坡穩(wěn)定性計(jì)算所需的巖土設(shè)計(jì)參數(shù)建議值見表1。

表1　巖土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值

3　邊坡穩(wěn)定性分析

3.1邊坡穩(wěn)定性定性分析

由于邊坡坡面噴砼護(hù)面，基巖露頭極少，僅在邊坡東北段ZK2號(hào)孔及ZK4號(hào)孔附近量測(cè)得地層產(chǎn)狀及兩組不利結(jié)構(gòu)面（巖層產(chǎn)狀：290～325o∠32～40o；節(jié)理產(chǎn)狀：230o∠50o、290o∠35o）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，結(jié)合鉆探資料，綜合分析認(rèn)為，由于間隔前期支護(hù)時(shí)間太長(zhǎng)，邊坡前期的已支護(hù)部分，即漿砌毛石護(hù)坡和漿砌石擋墻支護(hù)的詳細(xì)資料未歸檔，沒有查到，對(duì)邊坡分段做定性分析評(píng)價(jià)：

現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性一般，邊坡基本穩(wěn)定。由于原邊坡局部坡度較陡，支護(hù)施工較粗糙，邊坡巖體在基巖裂隙水的長(zhǎng)期浸泡侵蝕下，其不利（軟弱）結(jié)構(gòu)面上的凝聚力下降、強(qiáng)度降低，將可能導(dǎo)致邊坡中段局部崩塌。

3.2邊坡穩(wěn)定性定量分析

由于擋墻和上部坡體共同組成一個(gè)邊坡。若擋墻發(fā)生失穩(wěn)，由于坡高，將會(huì)牽引著上部的坡體也相應(yīng)地滑動(dòng)。兩者的關(guān)系非常密切，邊坡的穩(wěn)定性較大程度上取決于下部擋墻的穩(wěn)定。為了更好地預(yù)測(cè)整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性，須將邊坡分為擋墻穩(wěn)定性計(jì)算和擋墻上部坡體穩(wěn)定性計(jì)算。綜合考慮兩者的安全系數(shù)是否滿足規(guī)范的要求，從而對(duì)邊坡的穩(wěn)定進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。

對(duì)邊坡選取具有代表性地段進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表明：1～1′剖面在天然狀態(tài)下（工況一），邊坡穩(wěn)定系數(shù)均大于1，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定系數(shù)安全儲(chǔ)備不高；在連降續(xù)降雨或暴雨時(shí)（工況二），邊坡穩(wěn)定系數(shù)雖小于1，穩(wěn)定系數(shù)低于規(guī)范安全系數(shù)要求，此剖面處的處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

綜上所述，結(jié)合邊坡穩(wěn)定性定性、定量分析結(jié)果，邊坡在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但安全儲(chǔ)備不高。在連續(xù)降雨及強(qiáng)降雨作用下，邊坡穩(wěn)定系數(shù)值在規(guī)定的安全系數(shù)以下，有失穩(wěn)破壞的可能。

4　結(jié)論與建議

（1）勘察場(chǎng)地地形地貌條件中等，地質(zhì)構(gòu)造條件中等，地層巖石簡(jiǎn)單，工程地質(zhì)條件中等，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，巖土體類型簡(jiǎn)單，區(qū)內(nèi)抗震設(shè)防烈度為7度，區(qū)域地殼穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定，人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響程度中等。綜合確定評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜級(jí)別為中等。

（2）本邊坡坡高10～45m，坡下為工業(yè)區(qū)，用地面積>0. 1～<0.5Km2，邊坡安全等級(jí)為一級(jí)，屬較重要建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)工程重要性和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度，確定本邊坡巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。邊坡西南段及東北段，結(jié)合治理現(xiàn)狀，對(duì)邊坡的危險(xiǎn)坡段進(jìn)行加固治理。

（3）依據(jù)地質(zhì)勘察情況，委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行邊坡加固施工，并做好地質(zhì)災(zāi)害的防治和監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作。

[1]建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 [M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

P62文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～319～1