淺析巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災害勘察思路

劉佳鑫

（綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計有限公司 四川 綿陽 621000）

淺析巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災害勘察思路

劉佳鑫

（綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計有限公司 四川 綿陽 621000）

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

巖質(zhì)邊坡；地質(zhì)災害；勘察

引言

地質(zhì)水文條件是制定巖質(zhì)邊坡勘察設(shè)計方案的首要因素，由于地層結(jié)構(gòu)復雜，巖質(zhì)邊坡所產(chǎn)生的問題比土質(zhì)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(zhì)邊坡。這在西部山區(qū)的公路勘察設(shè)計工作中經(jīng)常能遇到，而這類地質(zhì)條件復雜，容易引發(fā)地質(zhì)災害的高陡巖質(zhì)邊坡，針對其特點做好邊坡勘察工作是非常重要的。

1 巖質(zhì)邊坡的特點

（1）邊坡是把自然地質(zhì)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(zhì)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(zhì)邊坡的穩(wěn)定主要取決于邊坡巖體結(jié)構(gòu)、坡體結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(zhì)邊坡地質(zhì)災害勘察

巖質(zhì)邊坡勘察目的在于查明邊坡地段的工程地質(zhì)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(shè)的可行性及應采取的措施和建議。高陡巖質(zhì)邊坡勘察設(shè)計的工作思路的一般步驟為:工程地質(zhì)勘察—穩(wěn)定性分析評價—防護加固措施設(shè)計—施工階段現(xiàn)場核查—動態(tài)信息化跟蹤與設(shè)計調(diào)整—治理效果監(jiān)測與評估。在實地調(diào)查與評估的基礎(chǔ)上,分析邊坡巖體結(jié)構(gòu)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(shè)計。邊坡是將地質(zhì)體的一部分改造成人工設(shè)施，穩(wěn)定性受邊坡所在的環(huán)境地質(zhì)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(zhì)條件是正確邊坡設(shè)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(zhì)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(guān)地段的項目勘察設(shè)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(diào)查測繪為主，輔以物探、坑探、鉆探等方法；第三，對主要結(jié)構(gòu)面的勘察、量測。主要是利用調(diào)查以及勘探的方法對施工地質(zhì)進行巖土結(jié)構(gòu)面的勘察，巖土結(jié)構(gòu)面之間的組合關(guān)系、力學屬性等是主要的研究內(nèi)容；第五，查清楚不良地質(zhì)的哪些固有屬性會對邊坡產(chǎn)生影響，調(diào)查內(nèi)容包括范圍以及性質(zhì)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(gòu)造情況以及穩(wěn)定狀態(tài)等。

2.2 勘查手段

（1）工程地質(zhì)調(diào)查測繪。此項工作為邊坡勘察中最基礎(chǔ)，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(jié)構(gòu)、地層巖性、構(gòu)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??；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(shè)，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(diào)查統(tǒng)計地層的巖性、產(chǎn)狀、構(gòu)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(guān)系。調(diào)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(diào)查各個部分的情況，調(diào)查測繪范圍應超出邊坡范圍，以便進行工程地質(zhì)條件的對比。

（2）邊坡勘探。在工程地質(zhì)調(diào)查測繪的基礎(chǔ)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(diào)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(gòu)造結(jié)構(gòu)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(nèi)的地層分布、埋藏斷層和構(gòu)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(shè)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(jié)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(shè)計，必須在勘察中對構(gòu)成邊坡的巖土取樣并進行物理力學試驗。取樣應包括構(gòu)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?？紤]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(zhì)邊坡失穩(wěn)破壞主要受構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和軟弱巖層（或夾層）控制，因此其試驗內(nèi)容除巖層的容重外主要是測定結(jié)構(gòu)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(nèi)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(shè)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(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

現(xiàn)有的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法可歸為地質(zhì)綜合分析法和力學平衡計算兩類；地質(zhì)綜合分析法是最基礎(chǔ)的方法，正是前節(jié)所論述邊坡勘察基礎(chǔ)上需要解決的最重要問題之一，也為力學計算提供基礎(chǔ)邊界條件；巖質(zhì)邊坡可理解為由一系列結(jié)構(gòu)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(zhì)邊坡問題，而計算模型變量極多，結(jié)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(gòu)關(guān)系模型的合理選取至關(guān)重要。因此巖質(zhì)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(chǔ)上得出的，其分析的結(jié)論應與工程實踐相驗證、比較，以保證分析的合理性。

結(jié)語

高陡巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定狀況會受到邊坡巖體結(jié)構(gòu)、節(jié)理發(fā)育程度、水文地質(zhì)、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(zhì)邊坡還要重視對勘察結(jié)果的確認和驗證，勘察得出的結(jié)論是預測性的，施工過程中隨著開挖揭露地質(zhì)情況，能更為全面的了解地層信息，必要時對原有結(jié)論做出適當調(diào)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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