滑坡體巖土工程勘察與評價方法研究

趙安文

摘?要： 我國山地丘陵區(qū)約占國土面積的65%，地質(zhì)條件復(fù)雜，構(gòu)造活動頻繁。經(jīng)常會出現(xiàn)山體滑坡，威脅人民生命財產(chǎn)安全?；轮饕艿匦蔚孛?、巖土結(jié)構(gòu)等控制由降水、開挖坡腳等誘發(fā)。因此，在工程建設(shè)過程過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對重點(diǎn)區(qū)域的巖土工程勘察工作，采取有效的措施治理坡面滑動?；诖耍疚膶⒅攸c(diǎn)分析滑坡體巖土工程的勘察內(nèi)容以及如何對滑坡本身的穩(wěn)定性進(jìn)行評價，最后對防治滑坡工作的開展提出了建議。

關(guān)鍵詞： 滑坡體;巖土工程;勘察;評價方法

【中圖分類號】TV19?????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）03-0009-02

0?引言

在施工的過程中，應(yīng)當(dāng)明確影響滑坡體穩(wěn)定性的相關(guān)因素，并能夠?qū)Σ煌挠绊懸蛩夭扇♂槍π缘慕鉀Q措施。目前，在施工中常見的影響邊坡穩(wěn)定性的因素有：第一，地形地貌的特點(diǎn)，只有當(dāng)處于一定地貌部位并具備一定的坡度的斜坡才存在著滑坡的可能;第二，底層巖性的不同，易風(fēng)化、對水較為敏感、抗剪強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)松軟的巖土結(jié)構(gòu)是最有可能發(fā)生滑坡的地質(zhì);第三，地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)。由結(jié)構(gòu)松軟、抗剪強(qiáng)度低、易風(fēng)化以及在水的作用下其性質(zhì)易發(fā)生變化的巖土體構(gòu)成的斜坡最易發(fā)生滑坡。特別是在地質(zhì)構(gòu)造活動強(qiáng)烈的地區(qū)，經(jīng)常發(fā)生滑坡。在實(shí)際施工時需要對以上區(qū)域予以重視。

1?滑坡體巖土勘察測繪的主要內(nèi)容

1.1?搜集滑坡巖體地段附近的地質(zhì)構(gòu)造圖、工程地質(zhì)圖、水文氣象、易滑地層分布以及當(dāng)?shù)鼗率录荣Y料。

1.2?測繪滑坡地段的微地貌的演變形態(tài)及其演變歷史。并且將能夠引起滑坡的相關(guān)因素進(jìn)行歸納總結(jié)，根據(jù)測繪的數(shù)據(jù)，對普遍存在著滑坡分布的范圍應(yīng)當(dāng)及時的采取相應(yīng)的控制措施。同時，在調(diào)查滑坡附近建筑物，土質(zhì)結(jié)構(gòu)變形的過程中，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)ζ淦茐牡某潭龋巫兊臓顟B(tài)，出現(xiàn)的位移數(shù)據(jù)都要進(jìn)行探測。并能夠針對受損嚴(yán)重的區(qū)域，基于相應(yīng)的控制措施。每一次勘察工作的開展，都需要積累相關(guān)防止滑坡的經(jīng)驗(yàn)，以便在后續(xù)工作開展的過程中能夠更好地查明滑坡的具體原因。

2?滑坡體巖土工程勘察要點(diǎn)

滑坡勘察中的勘探以坑深、觸深、鉆深和物探為主?？辈熳鳂I(yè)的分配應(yīng)當(dāng)以滑坡形態(tài)、地下水情況以及工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜合確定。在勘察過程中需要注意以下要點(diǎn)：

2.1?鉆探孔的深度應(yīng)當(dāng)鉆探至最穩(wěn)定的底層，且至少要穿過下一層滑面。而控制性鉆探孔的深度應(yīng)當(dāng)至少穿過穩(wěn)定地層，只有這樣的深度，才能滿足治理工作的需要。

2.2?對于較大規(guī)模的滑坡勘探來說，應(yīng)當(dāng)在鉆探工作開始之前，布置物探工作。

2.3?滑坡的勘探，建議使用管式鉆頭、全取芯鉆進(jìn)。對于土質(zhì)滑坡地區(qū)，建議采用干鉆。同時在鉆探過程中，注意記錄鉆探工作的開展情況，以及疑難鉆探的相關(guān)情況。

2.4?在滑坡的各個土層地段中都采取土試樣，地下水特別豐富的底層，應(yīng)當(dāng)采取水試樣。

2.5?布置鉆探孔時，相鄰兩孔的間距不能超過40m，以免造成勘探結(jié)果的不準(zhǔn)確。在預(yù)計采樣點(diǎn)以及滑坡轉(zhuǎn)體處也要布置相應(yīng)的勘探點(diǎn)。

2.6?在勘探工作開始之前，應(yīng)當(dāng)查明預(yù)勘探地區(qū)的地下水情況，含水層厚度，水的流速，流向等因素。

3?滑坡體巖土工程勘察的評價方法

3.1?勘察內(nèi)容

重點(diǎn)觀察滑坡高程和平面位置的變化，并能夠根據(jù)觀測結(jié)果，繪制出符合計算情況的位移矢量圖，根據(jù)施工精度的不同，確定出合適的繪圖比例。根據(jù)矢量圖中所包含的內(nèi)容，計算出維持巖體穩(wěn)定性的臨界數(shù)值，最終提出穩(wěn)定性預(yù)報。

3.2?應(yīng)如何對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析

（1）滑動因素及滑動前的跡象變化

首先分析能夠影響巖體穩(wěn)定性的滑動因素，包括抗滑力與下滑力的對比，巖體自身的重力情況及

其隨時間的變化情況;其次分析滑動前的跡象，例如巖體結(jié)構(gòu)的隆起、舌部鼓脹、泉水復(fù)活、巖體裂縫等，以及引起滑動的人為因素以及自然因素例如泉水的沖刷力、填土，切方等[1]。將上述影響因素進(jìn)行綜合評定，從而判定滑坡的穩(wěn)定性。

（2）水文地質(zhì)條件以及工程地質(zhì)條件的對比

勘察滑坡地段附近的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件，并與臨近地段地質(zhì)參數(shù)相似的穩(wěn)定山坡進(jìn)行對比，將兩者的異同點(diǎn)進(jìn)行羅列分析，從而預(yù)估出巖坡的穩(wěn)定程度。

（3）分析滑坡巖體周圍的地貌特征

地貌特征的分析，可以利用滑坡地質(zhì)圖中所示的參數(shù)進(jìn)行分析。根據(jù)各階地標(biāo)高聯(lián)結(jié)關(guān)系，地貌發(fā)育歷史過程和變化情況、滑坡變形體歷史、地貌的差異，以及滑坡本身的位移量等參數(shù)，來預(yù)判未來一段時間內(nèi)滑坡體發(fā)生位移的幾率，從而判斷局部與滑坡整體的穩(wěn)定程度。

3.3?判斷滑坡穩(wěn)定性的分析辦法

假設(shè)破裂面為直線型，經(jīng)過邊坡上任意點(diǎn)A（或坡腳）可以引出無數(shù)條與水平線為β角的可能破裂的直線。按巖土體安全系數(shù)公式計算各破裂面的K值，巖土體安全穩(wěn)定程度將以其中最小值來確定。其中，臨界面為最小安全系數(shù)，水平面與臨界面所成的角為β。此角稱為臨界角。因此，將上述數(shù)值帶入可求得邊坡穩(wěn)定性系數(shù)：

Ks=γVcosβtanφ+AcγVsinβ

注：公式中的β角，為巖體穩(wěn)定性的臨界角但是在實(shí)際施工的過程中，巖體表面附加的作用力并不是理想狀態(tài)，常見的附加力有附加載荷、地震力、動水壓力、靜水壓力等等，因此用上述公式分析巖體的穩(wěn)定性存在著較大的誤差。因此，在計算的過程中應(yīng)當(dāng)將上述作用力設(shè)為未知數(shù)代入楔體的力系平衡進(jìn)行計算[2]。

例如，當(dāng)巖體地段出現(xiàn)暴雨時，若邊坡存在張節(jié)理時，此區(qū)域很容易出現(xiàn)雨水集聚，排水不暢。當(dāng)積水集聚到一定壓力時，沿著滑動面與張節(jié)理處產(chǎn)生靜水壓力，使得滑動力進(jìn)一步增大。

此時可代入如下公式計算邊坡穩(wěn)定性的系數(shù)：

Ks=γVcosβ-μ-vsinβtanφ+AcγVsinα+vcosβ

其中，A=（H-z）cscβ;

μ=12γwzw（H-z）cscβ;

v=12γwzw2。

式中，γ為巖土體的重度（kN/m3）;γw為水的重度（kN/m3）;z為坡頂至滑坡面深度（m）;zw為裂隙充水高度（m）;H為滑坡腳至坡頂?shù)母叨龋╩）;C為結(jié)構(gòu)面的黏聚力（kPa）;φ為結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角（°）;A為單位長度結(jié)構(gòu)面的面積（m2）;V為巖土體的體積（m3）;β為結(jié)構(gòu)面的傾角（°）;α為坡角（°）。

4?治理滑坡的要點(diǎn)

4.1?對于不穩(wěn)定的滑坡區(qū)域，可使用抗滑錨桿、擋土墻、支撐盲溝等措施進(jìn)行維護(hù)。

4.2?對于存在潛在位移的滑坡區(qū)域，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施延緩位移發(fā)展的速度，例如可以在巖體上附加相關(guān)的加重輔助措施，同時采用支撐抗滑、排水等措施減少減重實(shí)效的現(xiàn)象[3]。

4.3?在施工過程中應(yīng)結(jié)合坡體穩(wěn)定性的臨界值來規(guī)劃設(shè)計方案。在設(shè)計過程中，還要考慮滑坡的局部位移、坡體變形等對工程造成的影響。

4.4?對施工區(qū)域存在較多地下水的底層，建議在滑坡體外設(shè)計泄水隧道或計截水盲溝，排水仰排的方式引流地下水。

4.5?為了防止水分滲入到滑坡體中，建議采取填塞裂縫的方式消除體積水。

結(jié)束語：在位于滑坡地段附近開展鐵路、公路、房屋建設(shè)時，必須要預(yù)先做好施工區(qū)域的工程地質(zhì)勘察工作，防止在施工時出現(xiàn)滑坡。其次，在斜坡地帶進(jìn)行填方或挖方時，建議現(xiàn)將當(dāng)?shù)氐乃那闆r調(diào)查清楚，防止在施工時出現(xiàn)工程滑坡。再次，在施工前應(yīng)當(dāng)事先制定好挖方的順序，科學(xué)的規(guī)劃地下水的引流，棄土的安置工作等等;另外，施工過程中需要對存在危險的邊坡進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，保證建設(shè)工作的開展是安全的。最后，是建設(shè)場地的取舍，對于工程地質(zhì)勘察過程中已確定是大型滑坡的區(qū)域，盡量不在此區(qū)域施工，如果能采取相應(yīng)的防治對策予以解決，則能夠開展施工工作。

參考文獻(xiàn)

[1]?曹麗文，吳圣林，孫強(qiáng)，等.巖土工程勘察方向研究型教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J].煤炭高等教育，2013（01）：96-97+104.

[2]?方懈.巖土工程勘察中邊坡防護(hù)的應(yīng)用[J].同行，2016，000（004）：P.40-42.

[3]?荊卉，張孟才，祁福利，等.巖土工程勘察在黑龍江省地區(qū)地災(zāi)防治中的應(yīng)用[C]// 第十八屆全國探礦工程（巖土鉆掘工程）學(xué)術(shù)交流年會.0.