建筑邊坡項目巖土工程勘察技術要點探究

王鑫宇

摘 要：建筑邊坡項目巖土工程勘察工作意義重大，倘若勘察不到位，不能為邊坡的設計和施工提供科學、客觀的基礎資料和建議，將對整個工程建設帶來極大危害。結合烏當區松溪河環溪河水生態環境綜合治理項目濕地公園停車場北側高邊坡巖土工程勘察實例，從場地環境與工程地質條件分析、巖土工程分析評價、邊坡穩定性評價及支護方案建議等方面，對建筑邊坡項目巖土工程勘察技術要點進行了分析和探討。

關鍵詞：建筑邊坡項目；巖土工程；勘察技術要點

中圖分類號：TU195? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）06-0030-03

0 引言

烏當區松溪河環溪河水生態環境綜合治理項目用地面積38 900.2 m2，總規劃建筑面積187 850.8 m2濕地公園停車場位于新光路北側，停車場北側將會形成高約3.0～15.6 m的高邊坡，邊坡長160.0 m，分為AB段、BC段、CD段。邊坡為巖土組合邊坡，其中AB段、CD段為切向邊坡，BC段為逆向邊坡。邊坡現狀為山體自然坡，坡度為10°～30°。擬建場地環境條件中等復雜，邊坡破壞將對施工人員的安全和主體結構的施工造成影響。邊坡為永久性坡，破壞后果嚴重。邊坡安全等級為二級。

該邊坡項目詳細勘察工作是采用野外地質調查、測繪、工程地質鉆探等外業勘察方法，并通過場地環境與工程地質條件分析、巖土工程分析評價、邊坡穩定性評價及支護方案建議等勘察技術要點，為整個項目建設奠定了堅實的基礎。

1 場地環境與工程地質條件分析

1.1 自然環境及水文地質條件分析

擬建場地及周邊未見濱、湖、泊等大型地表水體。擬建場地坡腳為新光路，新光路以南為松溪河流，為南明河的支流。松溪河發源于貴州省貴陽市烏當區奶牛場，全長9.335 km，松溪河為典型的山區雨源性河流，每年5～12月份，降雨充足，河水流量較大，1～4月份降雨較少，河水流量較少。

據統計，松溪河年平均徑流量約21.416 m3/s，枯水與豐水交接期，雨水較豐富，河水量較大，松溪河河水位高程約為1 051.0～1 052.5 m之間，30年內最高洪水位為1 054.0～1 055.50 m，水位變幅約1.0～3.0 m。擬建場地處于地下水補給區，地下水主要為大氣降雨補給形成，其水位受降雨量影響變化迅速，峰值滯后時間短，屬潛水[1]。

巖溶管道水主要位于場地中的溶洞、溶蝕裂隙中，場地中巖性分界位置見差異性溶蝕，低洼處見巖溶泉水出露，根據現場勘察鉆探進行觀測水位，在所施鉆孔控制深度內并未發現穩定地下水位。

上層滯水主要賦存于第四系雜填土及粘土層中，無統一的水位標高，除接受大氣降水垂直補給外，還受相鄰含水層側向補給，多為季節含水，富水性差，水量甚微。擬建場地周邊無污染源及礦化地層。

1.2 工程地質條件分析

擬建場地位于貴陽市烏當區新添園區內，處于南北向的貴陽復式向斜的北側，南北向的云井莊斷層的南部，距離場區500 m處存在一條東西向的逆斷層，場區內尚未沒有發現斷層（裂）構造或活動性斷層（裂）構造。

擬建場區巖層產狀傾向東南，巖層產狀為340°∠20°，出露奧陶系下統湄潭組（O1 m）淺灰、灰色厚層灰巖和頁巖，頁巖和灰巖為相變構造產出，為不整合接觸，地質情況穩定，場區巖體節理、裂隙為較發育-發育，巖體節理以閉合-微張開為主，鈣質膠結，結合一般[2]。

1.3 不良地質作用分析

場地下伏基巖為灰巖，屬可溶性碳酸類巖，場地內的巖溶為碳酸鹽類巖溶，其發育主要受巖性及構造控制，水文對巖溶的發育起重要作用。該場地巖溶洞隙、節理、裂隙較發育，場地巖溶地貌特征明顯[3]。具有沿節理裂隙、順層發育特征的巖溶裂隙和洞穴。

通過鉆孔揭露基巖的28個鉆孔的巖溶統計，未遇到溶洞裂隙，鉆孔遇洞（隙）率0.0％，但相鄰鉆孔基巖起伏大于2.0 m，根據DBJ52/T046-2018《貴州省建筑巖土工程技術規范》，綜合判定本次工程區的巖溶發育程度為中等發育區。

2 巖土工程分析評價

2.1 地震效應評價及不良地質作用

建筑場地內及附近無活動性斷裂通過，場地區域穩定性較好；場地內無液化砂土和軟土。根據GB18306-2015《中國地震動參數區劃圖》及GB50011-2010《建筑抗震設計規范》，場地為抗震設防6度區，設計地震為第一組，設計基本地震加速度值為0.05 g[4]。

擬建場地覆蓋層為雜填土和粘土，其厚度為0.5～3.2 m，平均厚度為1.5 m。根據土體結構及承載力特征值對應GB50011-2010《建筑抗震設計規范》表4.1.3可知，土層等效剪切波速在500≥vs≥250范圍，故場地土的類型為中硬土，場地屬可進行建設的一般地段，場地類別為Ⅰ1類，地震動反應譜特征周期為0.25 s，設計應按有關規范進行設防。場地及鄰近地段無活動性斷層通過；場地內無地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流等不良地質現象，擬建場地內無高邊坡[5]，場地穩定。

2.2 地基巖土均勻性評價

場地地基巖土由雜填土、粘土、強風化頁巖和中風化灰巖組成。①雜填土。場區局部分布，厚度1.4～3.2 m，厚度變化大，分布不均勻，均勻性差。②粘土。主要分布于場區局部地段，厚度0.8～4.1 m，厚度變化較大，平面分布不均勻，均勻性差。③強風化頁巖。主要分布于場區局部地段，厚度1.1～9.9 m，厚度變化較大，平面分布不均勻，均勻性較差。④中風化灰巖。巖體分布連續，厚度大，巖溶洞隙中等發育，均勻性好。

2.3 水文地質條件評價

地表水主要分布為邊坡坡腳以外的松溪河地表水體以及大氣降水，在邊坡開挖期間，避免對邊坡巖土層產生影響，降低其物理力學指標，對邊坡極不利，須將其引入排洪系統，并做好相應措施，防止再次積水。碳酸鹽巖巖溶水主要賦存于基巖裂隙、溶洞管道之中，在勘察期間，所施鉆孔未見碳酸鹽巖巖溶水，對該邊坡施工影響不大。

2.4 巖土工程參數分析評價

中風化灰巖承載力特征值計算如式（1）：

fa=ψr·frk =0.12×63.7≈7.64 MPa? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中：fa為巖石地基承載力特征值，單位是MPa；frk為巖石飽和單軸抗壓強度標準值，單位是MPa；ψr為折減系數[6]。

考慮勘察工作時對土樣產生的不利影響，并結合鉆探揭露地質情況、附近基巖露頭、樣品測試結果，考慮到擬建場地巖石特征，結合當地建筑經驗，確定地基承載力特征值詳見表1。

3 邊坡穩定性評價及支護方案建議

3.1 邊坡特征

濕地公園停車場北側將會形成高約3.0～15.6 m的高邊坡，邊坡長160.0 m，分為AB段、BC段、CD段，邊坡為巖土組合邊坡，其中AB段、CD段為切向邊坡，BC段為逆向邊坡。邊坡現狀為山體自然坡，坡度為10°～30°，邊坡巖體類型為Ⅲ類，邊坡特征詳見表2。

3.2 邊坡穩定性分析

通過對AB、BC、CD段節理裂隙赤平投影圖（詳見圖1至圖3）分析和圓弧滑動計算可知：①巖層產狀，340°∠20°，節理J1：80°～100°∠65°～75°，節理J2：210°～230°∠70°～85°。②L1與L2、L1與L3、L2與L3兩組節理面交點位于邊坡投影弧的對側，說明組合交線的傾向與邊坡傾向相交，所以沒有發生順層滑動的可能性，屬于最穩定結構[7]，邊坡整體穩定。③由于施工擾動，以及坡面雨水沖刷、下滲以及長期暴露于外等不利因素影響，故須進行構造支護，邊坡局部巖體破碎及存在不良地質作用而發生垮塌，針對該局部部位應加強支護。

3.3 邊坡支護方案建議

烏當區松溪河環溪河水生態環境綜合治理項目濕地公園停車場北側高邊坡巖土工程勘察所施鉆孔內未見穩定地下水位，對邊坡開挖及支護工程影響甚微，但大氣降水將會對邊坡開挖造成不利影響[8]。應盡量選擇在少雨季節進行邊坡開挖支護，避免大氣降水及各種地表水沿地表遷流沖刷邊坡或滲入邊坡，并做好邊坡止水和排水工作。

經穩定分析計算，AB、BC和CD段邊坡最小穩定安全系數Fs＝1.401＞1.30，邊坡整體穩定。由于施工擾動以及坡面雨水沖刷、下滲等不利因素影響，邊坡易于滑動，故需要進行支護處理，建議分臺階放坡+擋墻支擋或采用格構錨桿（索）進行支護。

區域水文地質條件資料表明，本場地環境類別屬Ⅱ類濕潤區，環境水和土對混凝土及混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性。根據規范，建設場區應按有關規定進行抗震設防。

邊坡周圍排放的生活用水、降雨形成的片流、管網滲漏水，及邊坡支護的施工用水等排放，在現斜坡上，滲入坡體，對邊坡穩定性極為不利。建議采取各種措施防止大氣降雨等形成的流水沖刷坡面，在設計支護中各坡面設置排、泄水孔，控制施工用水并采用合理的施工工藝。

邊坡施工前，應建立固定觀測網對邊坡進行水平位移及垂直位移觀測。邊坡施工應采用信息施工法。

4 結束語

建筑邊坡項目巖土工程勘察工作意義重大，倘若工作不到位，不能為邊坡的設計和施工提供科學、客觀的基礎資料和建議，將對整個工程建設帶來極大危害，甚至導致不可挽回的生命財產損失。因此勘察工作者必須熟練掌握相關巖土工程勘察技術要點，為邊坡項目的建設開啟一個良好的開端。

參考文獻

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