超高填土邊坡的工程地質(zhì)勘察與分析

（廣東省交通規(guī)劃設計研究院 股份有限公司 廣東廣州510507）

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自深圳市某滑坡重大事故后，廣東省內(nèi)展開了針對人工填土高邊坡的全面排查和防護預案工作。本人負責勘察工作的某高速公路路側(cè)存在一處石場棄土形成的超高填土邊坡，本文通過介紹該超高填土邊坡的勘察工作以及初步的防護方案，以分享工程實踐經(jīng)驗和勘察效果評價，對此類工程勘察設計有借鑒作用，具有一定的社會經(jīng)濟和安全生產(chǎn)意義。

超高填土邊坡邊坡勘察設計淺層地震折射波

1 項目簡介

廣東省某高速公路隧道入口左側(cè)為采石場，距離隧道施工最近的開采區(qū)域距離隧道左線80.17m，為露天開采，采石場廢棄渣土約70多萬方，最大渣土深度約56m。該采石場的渣土邊坡底部距離隧道進口最近距離約20m。渣土呈上寬下窄扇形堆積于隧道與采石場之間的山谷內(nèi)；渣土邊坡底寬約25m，頂寬約250m，頂?shù)赘卟罴s113m。

圖1 隧道、采石場平面位置圖

2 地貌、地質(zhì)概況

該區(qū)域為丘陵地貌，地形起伏大，地面標高115~375m，最大相對高差約260m。山體植被較茂密。渣土邊坡底寬約25m，頂寬約250m，坡面坡角約25°~40°，邊坡下部渣土表面生長雜草，上部坡面土體裸露。坡腳有一漿砌片石擋墻，高約4.5m，墻左側(cè)端部損壞嚴重，同時墻身存在縱向裂縫，個別平臺見張拉裂縫，以近似平行等高線為主，裂縫寬度5~10cm，裂縫深度0.5~1.2m，上部渣土堆填時間晚，較為松散，坡面發(fā)育局部淺層滑塌。

圖2 填土邊坡地形地貌圖

根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查及鉆探資料，坡面土體主要為人工填筑的石場渣土，主要為碎石填土，混少量塊石及粘性土填土夾層，下覆為坡殘積粉質(zhì)粘土及侏羅系花崗片麻巖風化層。在距離進口約200m處發(fā)育斷層1處。帶內(nèi)巖石破碎，局部發(fā)育構(gòu)造透鏡體，發(fā)育有近水平方向的擦痕，其上見方解石及鐵質(zhì)薄膜，斷裂兩側(cè)巖石節(jié)理發(fā)育。

根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果，采石場的排土場邊坡坡腳靠近隧道洞口護坡處見地下水滲流。遇降雨天氣，坡腳出水明顯加大。坡面土體主要為堆填碎石土、堆填粉質(zhì)粘土。地表水及地下水徑流明顯。坡面見多處降水沖溝。坡腳滲出泉水勘察期間流量約3.2m3/d，地下水涌水量隨季節(jié)性變化大，雨季水量增大，旱季水量較貧乏，勘察期間降水量相對較少。

3 勘察方案與完成工作量

本次勘察采用資料收集與利用、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、原位測試、水文觀測、室內(nèi)試驗及物探淺層地震勘探等手段，開展了綜合勘察工作。按照邊坡平面特征，呈扇形放射狀，由底至頂分級布置鉆孔及物探測線，完成勘探孔13個；物探工作采用了淺層地震折射波法，物探測線沿邊坡設計方布置的6條測線，附動力觸探及室內(nèi)試驗等。

圖3 鉆孔及物探位置示意圖

4 勘察成果分析

4.1 資料收集與利用

根據(jù)前期搜集的原始地形圖，該填土邊坡中部原始地形為山坳，四周原始地形為坡地，因此填土層中部最深，兩側(cè)偏淺，中部最深處按照實測標高和原始地形圖標高的差值估計約為55m，上述特征與勘察成果基本一致。

4.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)調(diào)繪

全面掌握了區(qū)域的地形地貌、原始的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)情況和填土邊坡目前的表面特征等，前述內(nèi)容已有，不再贅述。

4.3 鉆探與原位測試。

通過鉆探揭示，填土主要成分為強風化~中風化碎石混粉質(zhì)粘土的碎石土層，鉆探過程泥漿沖刷后巖芯大部分僅保留碎石。碎石填土厚度5.30～57.00m，層厚極不均勻通過動力觸探原位測試方法，基本清楚了碎石填土層不同深度的密實程度。填土層底部大部分為砂質(zhì)粉質(zhì)粘土與全風化花崗片麻巖，局部為強風化~中風化的花崗片麻巖。鉆孔一般鉆至中風化~微風化花崗片麻巖層下3m終孔。鉆探揭示的填土層厚度分布特征與資料收集反映的情況基本一致。

4.4 物探淺層地震勘探

一般情況下，填土層相對較為松散，其地震縱波波速300m/s～1500m/s，中-微風化花崗片麻巖層縱波波速4000m/s～5000m/s。折射波資料顯示邊坡填石層縱波波速310m/s～470m/s，極松散，填石層厚度變化較大，穩(wěn)定性差。

5 結(jié)論與建議

綜合勘察資料，采石場的渣土邊坡成分主要為碎石填土，充填粉質(zhì)粘土，填土層埋深呈邊坡頂?shù)撞繙\中部深，兩側(cè)淺中部深的特點，填土厚度5.30～57.00m，平均厚度為24.85m。下覆為坡殘積粉質(zhì)粘土及侏羅系花崗片麻巖風化層。

填土層整體欠壓實，上部松散，下部稍密的狀態(tài)，現(xiàn)狀二級~三級開挖坡面地表已現(xiàn)張裂縫，坡面普遍存在地表水形成的沖溝，坡腳擋墻邊緣局部已經(jīng)發(fā)生擠出破壞，坡體整體穩(wěn)定性偏差，建議進行處理。

坡腳滲出泉水勘察期間流量約3.2m3/d，地下水涌水量隨季節(jié)性變化大，雨季水量增大，旱季水量較貧乏，勘察期間降水量相對較少。建議采用坡體整體采用塑料膜覆蓋的應急措施，邊坡后壁之上3~5m采取排水天溝截水排水。因邊坡碎石堆較厚，利于地下水富集，建議加強坡體范圍綜合的防排水措施，針對出露的泉水和滲水點，做排水溝、排水導管或滲溝，將水引出滑坡體外。同時對坡腳行車便道進行警戒，疏解工地運輸車輛通行，避免滑坡的整體下挫造成人員財產(chǎn)損失。

根據(jù)施工安全風險評估結(jié)果，該采石場渣土采石場的排土場邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡自身失穩(wěn)風險較高?？紤]到其緊鄰隧道洞口及道路，一旦發(fā)生失穩(wěn)，上部填石土將會下滑，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟損失，易引發(fā)社會的關(guān)注，造成不可估量的后果。填土邊坡體量較大，處理難度相當大，建議采用放坡卸載措施，輔以坡面與坡體的綜合防排水措施等綜合治理方法立體式處理，徹底清方減載，達到該邊坡長久穩(wěn)定的目的。

[1]《巖土工程勘察規(guī)范》 （GB50021-2001） （2009版）.

[2]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》 （GB50330-2013）.

[3]馬惠民、王恭先、周德培等編著.山區(qū)高速公路高邊坡病害防治實例.人民交通出版社,2006.

[4]徐平，馬清文等編著.不穩(wěn)定高邊坡調(diào)查與治理.黃河水利出版社，2013.

超高填土邊坡的工程地質(zhì)勘察與分析

■周孝宇

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-177-2

周孝宇(1979～)，男，地質(zhì)工程碩士，巖土工程高級工程師，研究方向為高速公路工程地質(zhì)勘察。