邊坡地質勘察勘探點和勘探線布置的分析研究

王玉培 羅士然 趙新博

（1河北雙誠建筑工程檢測有限公司，河北 石家莊 050000；2河北建設勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

1 勘探點和勘探線的規范要求

GB 50330-2013《建筑邊坡工程技術規范》中關于勘察等級的劃分和不同勘察等級所對應的勘探點和勘探線間距如表1所示。

表1 規范對勘探線和勘探點的相關規定

2 現行勘察規范存在的問題

現行建筑勘察規范依據邊坡地質復雜程度和項目安全級別兩個因素將勘察等級劃分為三個等級。勘探點之間的距離和勘探線之間的距離劃分均按照邊坡勘察等級確定。這一規定與GB 50021-2001《巖土工程勘察規范(2009年版）》中關于邊坡地質勘探點和勘探線間距的劃分原則有較大差距，且不如GB 50021-2001的依據充足，究其原因是建筑勘察規范對勘探點間距的規定中沒有考慮邊坡地質巖土體類別、巖土體的均勻性及其變化性等。

1）勘探點間距未考慮巖土體特征

建筑邊坡勘察規范規定，高度超過5m、坡度超過45°的邊坡為地質環境復雜邊坡，并依此來確定勘探點和勘探線間距。該規定如果針對一般山坡地帶的邊坡地質工程勘探，那么沒有問題，但如果針對土質邊坡，則不是很合理，因為高度超過5m、坡度超過45°的土質邊坡一定存在較多的滑動面，如果按照滑動面數量來確定勘察等級應為一級，而按照規范中地質環境復雜程度來劃分則為二級。

參考以下案例。擬建工程的土質邊坡需要處理，邊坡高度為13m，邊坡長度為160m，邊坡的坡度為56°，邊坡處理形式采用人工挖。根據現場實際情況可以判斷，該地質邊坡如果被破壞，對擬建建筑物會造成嚴重的后果，所以確定該邊坡的安全等級為二級。邊坡的高度和坡度較大，導致該邊坡存在較多潛在滑動面，地質情況復雜。按照GB 50330-2013規定，該邊坡的勘察等級應為一級。根據表1可知，邊坡勘探點的間距應小于等于15m；邊坡勘探線的間距應小于等于20m。按此要求，該邊坡工程需要布置至少8條勘探線、24個勘探孔。由于該邊坡坡度達到56°，且邊坡山體植被繁茂，勘探鉆機移動和成孔作業難度相當大，直接導致勘探成本增加。對該邊坡項目現場實地調查后發現，該邊坡巖土體種類少且均勻，具有較小的強度變化，滑動面雖然多，但完全可以按照地質環境簡單進行考慮，將邊坡勘察等級確定為三級。根據表1可知，邊坡勘探點的間距應大于20m小于等于25m；邊坡勘探線的間距應大于30m小于等于40m，這樣只需要布置4條勘探線、12個勘探孔即可，減少了50%的工作量，大大降低了勘察成本。

以上關于勘探孔布置的分析針對的是土質邊坡，而巖質邊坡的勘探孔布置需要在現場實地調查的基礎上輔以工程地質測繪，遇有外傾結構面的巖質邊坡，需要采用無人機航拍三維建模和激光雷達掃描等先進技術來統計巖層裂隙，并輔以鉆孔電視查明裂隙的形態特征，綜合判定巖質邊坡的穩定性。

參考以下案例。擬建工程的巖質邊坡需要處理，邊坡高度為26m，邊坡長度為260m，根據擬建工程具體情況，邊坡破壞后會對建筑物造成影響重大，屬安全等級為一級的巖質邊坡。該巖質邊坡存有較明顯的外傾結構面，地質情況復雜，按照規范要求該邊坡勘察等級為一級，應布置13條勘探線和39個勘探口，但該邊坡高大陡峭，鉆機施工和移動均十分困難，且全部鉆孔鉆探深度要求完整基巖，鉆孔施工難度很大，勘察工期長，勘察成本高。但是經過前幾個勘探孔巖心取樣后發現，巖心基本為微風化花崗巖，無明顯差異。勘察方案調整為地質測繪為主、無人機航拍為輔的巖質邊坡三維模型。按照三維模型的調查結果，邊坡最終布置了8個勘探孔，為了更加準確地確定巖質邊坡結構面的分布情況，勘察過程中首次采用了鉆孔電視。經過簡易試驗為輔、室內土工試驗為主的巖樣數據分析，最終制作了合格的勘察報告，勘察成本較先前的方案大幅降低。

2）勘探點間距未考慮結構類型

邊坡勘察的主要目的是為邊坡支護設計提供數據資料，但GB 50330-2013在制定勘探點間距時并沒有將邊坡支護結構類型這一因素考慮在內，所以，遵循規范的邊坡支護設計方案，要么安全系數不夠，要么預算過高。

參考以下案例。擬建項目的擋土墻工程約125m長，5m高。邊坡地層情況較復雜，主要包括雜填土、粉質黏土、不飽和淤泥質土以及中粗砂層等，且地層均勻性較差。根據擬建工程的特點，將邊坡安全等級確定為三級，按照勘察規范要求，該邊坡工程勘察等級確定為二級。根據表1可知，該邊坡工程應布置12個勘探孔、6條勘探線。根據勘察結論進行了邊坡支護設計，設計采用懸臂擋土墻，但是在施工過程中發現，地基土無法滿足邊坡設計要求，需進行地基換填，而地層均勻性較差，換填深度不一，換填成本增加，因此不得不根據懸臂擋土墻結構特性重新補勘，補勘將勘探孔間距由原來的20m調成為10m，并形成補勘報告。根據補勘結論重新進行邊坡支護設計，對換填較深區域采用高壓旋噴樁進行地基處理，保障了擋土墻的安全。如果勘察初期將邊坡支護結構類型考慮在內，就不會發生二次補勘現象，勘察成本也會相應降低。

3 對勘探點間距的建議

1）綜合考慮勘探點間距布置的影響因素

由以上案例分析可知，邊坡勘探孔間距與邊坡巖土體類型、巖土體分布均勻性有關，巖土體類型單一的，可以適當增加勘探孔間距，巖土體類型較多且分布不均勻的，應適當減小勘探孔間距。勘探點間距不是一個固定值，而是一個區間值，勘探孔間距應根據邊坡安全等級和邊坡巖土體種類、巖土體類型來綜合確定，不應僅依據邊坡安全等級。

2）對邊坡勘探點間距進行區域劃分

利用工程地質測繪和實地調查可以對邊坡工程的地質規律進行初步判斷，了解邊坡工程的巖石出露區域、覆蓋層較厚的區域、回填土區域等，繼而將整個邊坡工程劃分為若干區域，再結合擬定的支護結構，進行勘探點布置。巖石出露區域應以調查為主，可布置少量勘探點，填土區域的勘探點應加密。

3）勘探點間距應考慮邊坡支護結構類型

通過以上論述可以明確勘探點間距受支護類型的制約，對不同類型的邊坡支護結構，采用的勘探方法不同。比如，主-輔勘探線（剖面）勘探法適合分級開挖且采用錨桿支護的邊坡工程，每個區域單元內應有一條主勘探線，在主勘探線兩側布置輔勘探線。邊坡勘探點間距和勘探線間距應在規范基礎上，根據邊坡巖體類型和巖體分布均勻程度進行調整，且在邊坡錨桿支護的區域范圍內都應設置勘探孔。邊坡支護類型為擋土墻時，勘探線的布置應沿擋土墻基礎底部的中心線，以擋土墻基底寬度為基準進行勘探線間距和勘探點間距的設置，當基底寬度超過10m時，應增加勘探線。邊坡支護類型為擋土墻的勘探點間距可以參考GB 50021-2001進行設置。邊坡支護結構為抗滑樁時，勘探線應沿抗滑樁的軸線布置，巖土地層情況復雜時應減少勘探口間距。以上幾種邊坡支護結構類型對應的勘探孔和勘探線間距見表2。

表2 不同支護類型所對應的勘探點、勘探線間距

4 結語

在GB 50330-2013基礎上，結合具體工程案例對勘探孔和勘探線的布置進行了深入的分析研究，并給出了建議。