盧培剛
河南省有色工程勘察有限公司 河南 鄭州 451464
在滑坡區進行巖土工程勘察工作,主要是為了查明滑坡所在坡體的地層巖性、地質構造、水文條件等,了解滑坡規模、形態、變形特征等,并分析滑坡的形成原因和發展趨勢,掌握滑坡可能帶來的危害,根據測量參數計算各巖層的力學參數,最后對滑坡的穩定性做出綜合性的分析,并且給出相應的治理方案。通過詳細有效的巖土工程勘察工作,可以掌握滑坡的各項信息和參數,進而提升滑坡治理的科學性和合理性。
某沿海地區擬建高速公路處于構造剝蝕的丘陵地帶,公路路段中的K21+060-K21+466處于山脊區域,該地山體植被茂盛,原始地貌屬于自然緩坡,區域內容匯積了大面積的水流。在此段,公路采用挖方路塹的修筑方式,右側修建人工邊坡,高度約50m。人工邊坡的修建會改變自然坡體的地表水徑流和滲流的流向,使地表和地下水都向人工邊坡的方向排泄。路塹邊坡挖掘的過程中出現了數次滑塌的情況,經過治理逐漸形成“凹”性地貌,所以邊坡率出現了較大的變化,部分區域坡率平緩。到達雨季之后,邊坡區域暴雨連連,坡體后緣出現地表水下灌的情況,同時地下水向路塹邊坡滲流。統計顯示,該部分地表水下灌的速度達到40t/h,是引發坡體失穩的核心因素。所以,在邊坡穩定性治理之前,要先做好地表水和地下水的治理工作。
勘察工作可以分為三個部分,分別是:施工準備、外業工作、內業資料整理[1]。在整個勘察的過程中,主要采用了現場踏勘、工程地質調查、鉆探三種勘察方法。通過現場踏勘對滑坡區的地形地貌、地質條件等進行逐步的了解,并收集與之相關的各項資料;在工程地質調查的過程中,主要進行滑坡區的測量,測量后需要繪制測圖,包括整個滑坡影響范圍,主要繪制內容有公路路線、裂縫、地貌、地形等,根據前期勘察工作,進一步掌握滑坡的規模及形態等內容,對影響滑坡穩定性的各項因素進行定性分析;在鉆探方面,在要求斷面布置鉆孔,分別是K21+175、K21+240、K21+306、K21+363、K21+770五個路段,前四個剖面分別布置4個鉆孔,第五個剖面布置2個鉆孔。根據滑坡部分確定鉆孔深度。采用回轉鉆進的方式,鉆孔深度為20~30m,并且對18個鉆孔拍攝照片。測繪鉆孔之后,要采集土樣,并進行土樣試驗,試驗數量有37組。
工程地質條件包括多個方面,主要有:地形地貌、氣象水文、地層巖性、地質構造、水文條件幾個方面[2]。在地形地貌方面,該地屬于丘陵臺地和沖積平原相間地貌,地勢的傾斜趨勢為由西北向東南。地表被茂密的植物覆蓋,滑坡相對高差為45m左右,自然邊坡表面存在火山角礫巖孤石且數量巨大;在氣象水文方面,該地為南亞熱帶海洋性季風氣候,具有溫暖、潮濕、降雨量高的特點,年平均氣溫為21.6~22.6℃,降水量為1700~2231mm。其中,3~9月為雨季,降水量較大,約占全年降水量的一半左右;在地層巖性方面,勘察區域主要由第四系松散覆蓋層和侏羅系火山角礫巖組成;在地質構造方面,該勘察路段經過的區域為斷裂構造發育,呈現為網格縱橫的形態,線路處于斷裂挾持部位,區域內會可能出現的新構造運動以第三系以來的地殼活動為主;在水文地質方面,該地的地下水主要分為第四系松散層孔隙水、巖層承壓水、大氣降水等。地下水位主要受到季節性降水的影響,雨季和非雨季的變化較大。在大氣降水補給的同時,也會通過蒸發、徑流的方式排出一部分。由于邊坡周圍積水嚴重,且沒有深切沖溝,地表徑流發育不良,所以地下水比較豐富,且坡面長時間受到滲水影響。
滑坡巖土工程條件主要包括:滑坡形態特征、結構特征、成因分析和危害性分析。該區域的滑坡組成物質以坡積層和全-強風化火山角礫巖為主,結構屬于復合型滑坡結構,具有多層畫面,且活動次數較多,級數也相對較多。坡體厚度最大達到16m,體積達到10萬m3左右,屬于中型滑坡[3]。
滑坡的成因主要從兩個影響方面進行分析:一方面是自然因素,另一方面是人為因素[4]。在自然因素方面,主要受到地形地貌、降水、巖性等因素的影響。根據該地的滑坡組成物質和坡度,可知該地巖性不良,強度不高,容易形成高陡邊坡[5]。對現場滑坡進行調查,某組滑坡結構面傾斜角度為22°,容易出現坡體順層滑動的情況;在人為方面,主要是公路開挖導致的滑坡問題,公路挖掘會降低坡體支撐力,進而影響坡體平衡,造成滑坡問題。如果發生滑坡問題,不僅會影響公路上車輛的行駛安全,還有可能導致公路斷道,進而帶來巨大的損失。
根據上述內容,可以分析對應的滑坡治理措施,堅持從小入手、及早治理、及時根治的原則,采取有效的加固方案。可以完善滑坡截排水系統,定洼匯水區域應該設有相應的排水措施,地表水的排泄方向可以通過截水溝進行控制。此外,可以按照固定間距在坡面布置排水孔,以此排除坡體內部水分。針對巖性不良的問題,可以采用抗滑樁的治理方式。