水工環(huán)地質(zhì)條件概述及基坑邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

令狐榮霞

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊(duì)，貴州 遵義 563000）

水工環(huán)地質(zhì)勘查工作有別于其他工作，最大的特點(diǎn)就是其工作的核心技術(shù)，由于地質(zhì)勘查工作的環(huán)境比較特殊，而且隨著地質(zhì)表面淺層能源逐漸開發(fā)耗盡，更是為地質(zhì)勘查工作提高了難度[1，2]。通過對(duì)地質(zhì)條件和基坑邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，分析內(nèi)容包括查明場(chǎng)地內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、分布狀況及其物理力學(xué)性質(zhì)特征；查明勘查場(chǎng)地地質(zhì)面起伏變化情況，地質(zhì)層風(fēng)化程度及發(fā)育規(guī)模；弄清楚施工現(xiàn)場(chǎng)的水工環(huán)地下水存在條件以及地下水對(duì)地質(zhì)層的侵蝕性；對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行地質(zhì)工程評(píng)價(jià)；明確基坑邊坡承受的力，挑選出基礎(chǔ)承受的地質(zhì)層；對(duì)可以使用的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析論證，找出合理的基礎(chǔ)方案建議，對(duì)基坑邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

1 工程概況

擬建地質(zhì)工程場(chǎng)地為新建場(chǎng)地，整個(gè)地質(zhì)工程擬建場(chǎng)地原始地形上無突變劇增陡坎，均為緩坡地段。場(chǎng)地?cái)M建物規(guī)劃-2F底標(biāo)高為619.0m，在鉆探施工前地下車庫范圍已進(jìn)行開挖平場(chǎng)至6.190m左右，地質(zhì)施工場(chǎng)地形開闊平整。根據(jù)地質(zhì)施工場(chǎng)地現(xiàn)狀地面標(biāo)高、設(shè)計(jì)地下室底板標(biāo)高場(chǎng)地紅線，場(chǎng)地開挖后東、南、西、北側(cè)將形成高約8m臨時(shí)性邊坡。

2 擬建地質(zhì)施工場(chǎng)地水工環(huán)地質(zhì)條件

擬建的地質(zhì)施工場(chǎng)地地表無大型聚水體，無泉、井出露。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔水位觀測(cè)，鉆探深度范圍內(nèi)無地下水，根據(jù)地質(zhì)場(chǎng)地及其周邊水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查并結(jié)合鉆孔水位觀測(cè)結(jié)果，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水位標(biāo)高在590.83m以下；場(chǎng)區(qū)的下伏基坑為可溶性地質(zhì)層，地質(zhì)層裂隙較發(fā)育，地質(zhì)場(chǎng)區(qū)存在水工環(huán)，且不具有穩(wěn)定水位，為地質(zhì)表面滲透補(bǔ)給，并擬定地質(zhì)場(chǎng)區(qū)為總體呈現(xiàn)南西側(cè)高北東側(cè)低，位于斜坡地帶，為水工環(huán)地下水逕流區(qū)。地質(zhì)水工環(huán)場(chǎng)地在基坑持力層范圍內(nèi)無地下水存在。通過鉆探勘查查明，地質(zhì)場(chǎng)地共施工鉆孔542個(gè)，其中揭露基坑鉆孔36個(gè)，場(chǎng)地相鄰地質(zhì)水文地質(zhì)基坑起伏一般為2m～5m，局部地段大于5m，該場(chǎng)地地質(zhì)水工環(huán)為中等發(fā)育。

3 場(chǎng)地地質(zhì)工程特征

據(jù)工程地質(zhì)調(diào)查及場(chǎng)地地質(zhì)工程勘查結(jié)果，地質(zhì)勘查工作是一項(xiàng)復(fù)雜且工程較高的工作，而且危險(xiǎn)程度也相對(duì)較大，所以對(duì)于水工環(huán)技術(shù)的需求較強(qiáng)。就我國(guó)目前的地質(zhì)勘查情況來看，對(duì)于水工環(huán)技術(shù)的重視程度不斷加強(qiáng)，水工環(huán)技術(shù)的應(yīng)用水平也有所提高。

（1）勘查技術(shù)。①電法。電法是我國(guó)目前地質(zhì)勘查過程中一個(gè)較為重要手段，也是應(yīng)用范圍較為廣泛一種勘查技術(shù)。由于其實(shí)用度較高，因此，對(duì)于我國(guó)對(duì)于我國(guó)地質(zhì)勘查工作水平的提高有著重要的影響。在長(zhǎng)期以來的發(fā)展過程中，電法主要分為激發(fā)極化法和高密度兩種電法，這兩種電法的范圍有所不同。②4GPR技術(shù)。GPR技術(shù)主要是應(yīng)用于深層地質(zhì)資源的勘查，它主要的工作手段是使用高頻脈沖波的反射對(duì)地質(zhì)層進(jìn)行探測(cè)，通過地面的高頻脈沖波發(fā)射站或者儀器對(duì)地質(zhì)層進(jìn)行脈沖波發(fā)射，然后通過地表的脈沖波接受站接收高頻脈沖波的反射信號(hào)，由于高頻脈沖波在探測(cè)到不同物質(zhì)的反射信號(hào)都有所差異，因此，可以通過對(duì)地質(zhì)水工環(huán)接收的反射信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)分析。

（2）基坑邊坡穩(wěn)定性分析。評(píng)價(jià)擬建水工環(huán)地質(zhì)工程場(chǎng)地開挖至-1F底標(biāo)高(623.90m)后基坑四周形成最高約4m的臨時(shí)性地質(zhì)層基坑邊坡，根據(jù)對(duì)該場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行分析，該地質(zhì)邊坡安全等級(jí)為二級(jí)，采用北京理正巖土計(jì)算6.5軟件對(duì)上述地質(zhì)邊坡根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)1：0.5坡率開挖采用圓弧滑動(dòng)法計(jì)算可知邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.092，安全系數(shù)小于1.20，水工環(huán)地質(zhì)邊坡基本穩(wěn)定。

4 水工環(huán)技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用

地質(zhì)勘查工作是一項(xiàng)復(fù)雜程度較高的工作，而且危險(xiǎn)程度較大，所以對(duì)于水工環(huán)技術(shù)的應(yīng)用需求較強(qiáng)。在我國(guó)目前的地質(zhì)勘查工作中，對(duì)于水工環(huán)技術(shù)的重視程度不斷加強(qiáng)，水工環(huán)技術(shù)的應(yīng)用水平也有所提高。

水工環(huán)技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用的首要工作就是通過技術(shù)勘測(cè)尋找出具有地質(zhì)資源可能性較大的區(qū)域，然后再通過時(shí)間勘查進(jìn)行確認(rèn)。隨著水工環(huán)技術(shù)的發(fā)展，其勘測(cè)精度和準(zhǔn)確度有著較為明顯的提升，可以為地質(zhì)勘查工作提供有效的勘查資料，提高我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作效率。其次水工環(huán)技術(shù)的應(yīng)用還可以為開采工作提供科學(xué)的技術(shù)分析，由于水工環(huán)技術(shù)近年來的快速發(fā)展，對(duì)于地質(zhì)勘查情況愈發(fā)詳細(xì)，所以可以有效的區(qū)分地質(zhì)資源區(qū)域的地質(zhì)情況，對(duì)與地下水等各種地質(zhì)情況進(jìn)行有效的勘查，為制定開采設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的參考數(shù)據(jù)，有效保障了地質(zhì)開采工作的安全水平與工作效率，減少不必要的時(shí)間損耗。

5 地質(zhì)基坑設(shè)計(jì)方案建議

根據(jù)水工環(huán)地質(zhì)工程地質(zhì)條件，擬地質(zhì)工程荷載情況及結(jié)構(gòu)關(guān)系，因此在場(chǎng)地內(nèi)擬地質(zhì)工程建議選擇中風(fēng)化地質(zhì)層作基礎(chǔ)持力層，采用樁基礎(chǔ)(局部獨(dú)立基礎(chǔ))方案。基礎(chǔ)全斷面嵌入持力層深度不小于0.50m及滿足設(shè)計(jì)構(gòu)造要求。

6 結(jié)論

①場(chǎng)地區(qū)域穩(wěn)定性較好，基坑地基穩(wěn)定性較好，場(chǎng)地地質(zhì)地基均勻性一般，在場(chǎng)地及其附近無滑坡、崩塌、泥石流、地址表面塌陷或地裂縫等重大不良工程地質(zhì)作用，場(chǎng)地穩(wěn)定性較好。②擬地質(zhì)工程建議選擇中風(fēng)化石灰?guī)r作基礎(chǔ)持力層，采用樁基礎(chǔ)(局部獨(dú)立基礎(chǔ))方案。基礎(chǔ)全斷面嵌入持力層深度不小于0.50m及滿足設(shè)計(jì)構(gòu)造要求。③建議取中風(fēng)化石灰?guī)r飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk=38MPa、地基承載力特征值fa=4180kPa、重度γ=26.6KN/m3。④場(chǎng)地區(qū)域地質(zhì)變化或抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本加速度值為0.05g，擬建地質(zhì)工程場(chǎng)地類別為Ⅱ類，設(shè)計(jì)地質(zhì)變化分組為第一組，震動(dòng)反應(yīng)特征周期為0.35s，場(chǎng)地對(duì)工程抗震為一般地段，按規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)防。⑤擬建場(chǎng)地根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料及鉆孔水位觀測(cè)，地下水位標(biāo)高在590.83m以下，擬建場(chǎng)地在基礎(chǔ)持力層范圍內(nèi)無地下水存在。

水工環(huán)地質(zhì)勘查工作隨著我國(guó)能源危機(jī)的逐漸顯示和能源領(lǐng)域改革的需要地位逐漸提高，而作為水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的重要手段的地質(zhì)勘查技術(shù)，是影響地質(zhì)勘查水平的重要因素，而且對(duì)各種地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用范圍的認(rèn)識(shí)水平也直接關(guān)系到地質(zhì)勘查工作效率，所以有關(guān)部門和勘查隊(duì)伍必須要從意識(shí)上提高對(duì)地質(zhì)勘查技術(shù)的重視。