邊坡工程勘察勘探點(diǎn)布置探討

廣東省水文地質(zhì)大隊(duì) 林華國(guó)

邊坡工程勘察是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作，需要綜合運(yùn)用工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查、鉆探及物探等手段進(jìn)行。其中，鉆探工作是直接了解邊坡巖土層情況以及獲取相關(guān)參數(shù)的最有效方式。合理布置邊坡工程的勘探點(diǎn)及勘探線，能夠準(zhǔn)確獲取邊坡巖土層的物理力學(xué)參數(shù)，合理縮短工期，降低工程勘察費(fèi)用。我國(guó)現(xiàn)行的《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》 （GB50330-2013）規(guī)定，根據(jù)邊坡工程安全等級(jí)和邊坡地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度，將邊坡勘察等級(jí)劃分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)，勘探點(diǎn)間距根據(jù)邊坡勘察等級(jí)來(lái)確定。本文對(duì)現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于勘探線、勘探點(diǎn)的規(guī)定及相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，以供參考。

01 現(xiàn)行勘察規(guī)范勘探線和勘探點(diǎn)的規(guī)定

關(guān)于邊坡工程勘察邊坡勘探線和勘探點(diǎn)間距的布置，在建設(shè)、公路、城市軌道交通、水利等行業(yè)以及部分省的地方標(biāo)準(zhǔn)均有規(guī)定，但差別較大，如表1所示。江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》 （DGJ32/TJ208-2016）、山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑巖土工程勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》 （DB37/5052-2015）、福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》 （DBJ13-84-2006）、重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （DBJ50/T-043-2016）以及廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《廣西壯族自治區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》（DBJ/T45-066-2018）等規(guī)范中關(guān)于邊坡勘察勘探點(diǎn)和勘探線的布置要求，與國(guó)標(biāo)邊坡規(guī)范的規(guī)定基本一致。從表1可以看出，現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于邊坡勘察勘探點(diǎn)間距，以《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》 （GB50330-2013）的規(guī)定最為普遍。

表1 不同的規(guī)范勘探線、勘探點(diǎn)規(guī)定對(duì)照表

02 關(guān)于現(xiàn)行勘察規(guī)范存在的問(wèn)題

勘察等級(jí)劃分存在的問(wèn)題

《巖土工程勘察規(guī)范 (2009年版)》 （GB50021-2001）關(guān)于勘察等級(jí)的規(guī)定，根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地的工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度，劃分為甲級(jí)、乙級(jí)和丙級(jí)?？碧近c(diǎn)布置間距依據(jù)地基復(fù)雜程度來(lái)確定，依據(jù)充分。

《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》 （GB50330-2013）關(guān)于勘察等級(jí)的規(guī)定，根據(jù)邊坡工程安全等級(jí)和邊坡地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度劃分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)?？碧近c(diǎn)間距根據(jù)邊坡勘察等級(jí)確定，而不是根據(jù)巖土體種類、均勻性及變化性來(lái)確定，依據(jù)不夠充分。

勘探點(diǎn)間距確定存在的問(wèn)題

邊坡工程一般位于山坡地帶，巖土體種類一般不多，強(qiáng)度變化小，均勻性也較好；但對(duì)于土質(zhì)邊坡，邊坡高度超過(guò)5m，坡度較陡 （超過(guò)45°）的情況下，其潛在的滑動(dòng)面一般都比較多。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》 （GB50330-2013）4.1.9 條文規(guī)定，對(duì)于邊坡高度超過(guò)5m 的土質(zhì)邊坡，坡度較陡 （超過(guò)45°）的情況下，一般應(yīng)確定為地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。但僅以此作為確定勘探線和勘探點(diǎn)間距欠合理，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)巖土體種類、均勻性及變化等來(lái)確定間距，如果以潛在滑動(dòng)面多少確定間距，高度超過(guò)5m 的土質(zhì)邊坡，坡度較陡（超過(guò)45°）的情況下，勘察等級(jí)均應(yīng)當(dāng)劃分為一級(jí)，按一級(jí)勘察。

如某人工開(kāi)挖土質(zhì)邊坡，邊坡長(zhǎng)度150m，高度12m，坡度55°。根據(jù)擬建工程的情況，邊坡破壞后果為嚴(yán)重，其安全等級(jí)為二級(jí)。邊坡坡體均為硬塑狀殘積土，土質(zhì)均勻，但因?yàn)檫吰赂叨却笄移露容^陡，潛在滑動(dòng)面多，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度復(fù)雜。按該規(guī)范規(guī)定，安全等級(jí)二級(jí)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的場(chǎng)地，邊坡勘察等級(jí)為一級(jí)；勘探線間距應(yīng)為≤20m，勘探點(diǎn)的間距應(yīng)為≤15m。如按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行布置鉆孔，邊坡需要布置勘探線不少于8條，鉆孔24個(gè)。但由于山體植被茂密，山體較陡，鉆機(jī)搬機(jī)非常困難，鉆孔施工難度大、成本高。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，邊坡巖土種類少，巖土體均勻，強(qiáng)度變化小，雖然潛在滑動(dòng)面多，但可按地質(zhì)環(huán)境簡(jiǎn)單考慮，勘察等級(jí)按三級(jí)考慮。勘探線間距應(yīng)為30m ～40m，勘探點(diǎn)的間距應(yīng)為20m ～25m。按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行布置鉆孔，邊坡只需要布置勘探線4條、鉆孔12個(gè)，勘察工作量大幅減少，既縮短了勘察工期，也節(jié)約了勘察費(fèi)用。

而對(duì)于受外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面組合控制的巖質(zhì)邊坡，應(yīng)當(dāng)以工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查為主，如果有外傾結(jié)構(gòu)面，宜采用無(wú)人機(jī)航拍三維建模、激光雷達(dá)掃描統(tǒng)計(jì)裂隙，布置適量鉆孔，并輔以鉆孔電視查明裂隙的形態(tài)特征，綜合判定巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。

如某擬建工程位于花崗巖采石場(chǎng)，周邊存在巖質(zhì)邊坡，邊坡長(zhǎng)約250m、坡高約25m，根據(jù)擬建工程的情況，邊坡破壞后果很嚴(yán)重，其安全等級(jí)為一級(jí)。巖體類型為I 類，但有明顯外傾結(jié)構(gòu)面，該場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。按相關(guān)規(guī)范規(guī)定，邊坡勘察等級(jí)為一級(jí)，勘探線間距應(yīng)為≤20m，勘探點(diǎn)的間距應(yīng)為≤15m，根據(jù)規(guī)范應(yīng)布置勘探線13條、鉆孔39個(gè)。該邊坡山體高陡，鉆機(jī)搬機(jī)較為困難，且全部鉆孔鉆探深度要求完整基巖，鉆孔施工難度很大，勘察工期長(zhǎng)，勘察成本很高。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，巖質(zhì)邊坡巖體完整、巖土體均勻，鉆孔揭露的巖芯基本為微風(fēng)化花崗巖?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后，勘察單位調(diào)整勘察方案，改為以工程地質(zhì)測(cè)繪為主，采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍形成三維模型，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，布置8個(gè)鉆孔，配合鉆孔電視，驗(yàn)證調(diào)查的結(jié)構(gòu)面分布情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易試驗(yàn)，并采取巖樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，提交了適合該邊坡的勘察報(bào)告，大幅節(jié)約了邊坡勘察費(fèi)用。

勘探點(diǎn)間距未考慮結(jié)構(gòu)類型

邊坡勘察是為后期邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料，但現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于勘探點(diǎn)間距的規(guī)定，并未考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，常常導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案不可行或者增加工程造價(jià)。

如某擬建擋土墻溝谷地帶，擋土墻凈高4m、長(zhǎng)度約120m，地基土為填土、淤泥質(zhì)土、砂層、粉質(zhì)黏土等，巖土體種類多，均勻性差，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。根據(jù)擬建工程情況，邊坡安全等級(jí)為三級(jí)，按本規(guī)范規(guī)定，邊坡勘察等級(jí)為二級(jí)，勘探線間距應(yīng)為20m ～30m，勘探點(diǎn)的間距應(yīng)為15m ～20m。按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行布置鉆孔，只需要布置勘探線6條，勘探線間距25m，布置鉆孔12個(gè)。根據(jù)勘察成果，設(shè)計(jì)擋土墻采用懸臂擋土墻，地基土不能滿足設(shè)計(jì)要求而采用了換填法進(jìn)行地基處理，但實(shí)際開(kāi)挖發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件變化很大，部分地段開(kāi)挖深度大，換填成本很高。根據(jù)地質(zhì)情況以及支擋結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行補(bǔ)充勘察，并調(diào)整鉆孔間距為10m。根據(jù)補(bǔ)充勘察結(jié)果重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于換填深度大的區(qū)域，改用高壓旋噴樁進(jìn)行地基處理，確保了擋土墻的安全。

如果從制定勘察方案開(kāi)始，就考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型及擬采用的基礎(chǔ)型式，根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)條件判定，在勘察過(guò)程中及時(shí)加密鉆孔，獲取準(zhǔn)確資料，就不需要二次進(jìn)場(chǎng)補(bǔ)充勘察，既節(jié)省了時(shí)間，也減少了工程造價(jià)。

03 邊坡勘察勘探點(diǎn)間距布置建議探討

綜合各因素確定勘探點(diǎn)間距

勘探孔的作用就是查明邊坡內(nèi)部巖土體的類型、分布形態(tài)特征，對(duì)于整體均勻的，巖土體種類少，可以加大鉆孔間距；對(duì)于巖土體種類多或者不均勻的，應(yīng)當(dāng)加密，才能起到查明邊坡巖土體類型及分布形態(tài)特征的作用。

勘探點(diǎn)間距可以是一個(gè)范圍值，勘察單位可以根據(jù)巖土體均勻性及邊坡安全等級(jí)綜合確定，對(duì)于邊坡安全等級(jí)高的、巖土體均勻性差的，勘探點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密；對(duì)于邊坡安全等級(jí)低的、巖土體均勻性好的，勘探點(diǎn)可以適當(dāng)放寬。

適當(dāng)放寬勘探點(diǎn)間距

《巖土工程勘察規(guī)范 (2009版)》 （GB50021-2001）規(guī)定，地基復(fù)雜程度為復(fù)雜的，勘探點(diǎn)間距為10m ～15m；地基復(fù)雜程度為中等復(fù)雜的，勘探點(diǎn)間距為15m ～30m；地基復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單的，勘探點(diǎn)間距為30m ～50m?！妒姓こ炭辈煲?guī)范》 （CJJ56-2012）規(guī)定，地基復(fù)雜程度為復(fù)雜的，勘探點(diǎn)間距為30m ～50m；地基復(fù)雜程度為中等復(fù)雜的，勘探點(diǎn)間距為50m ～75m；地基復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單的，勘探點(diǎn)間距為75m ～150m。《城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范》 （GB50307-2012）地基復(fù)雜程度為復(fù)雜的，勘探點(diǎn)間距為15m ～30m；地基復(fù)雜程度為中等復(fù)雜的，勘探點(diǎn)間距為30m ～50m；地基復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單的，勘探點(diǎn)間距為50m ～60m。

根據(jù)現(xiàn)行邊坡規(guī)范規(guī)定，勘探線間距小于40m，勘探點(diǎn)間距小于25m。相對(duì)于其他規(guī)范，《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）勘探線和勘探點(diǎn)的密度大，勘探工作量大，勘察費(fèi)用高。邊坡工程由于地形復(fù)雜、植被多、野外作業(yè)難度大，部分鉆孔的布置超出建筑用地紅線，上山道路困難及青苗賠償?shù)葐?wèn)題較多，按現(xiàn)行規(guī)范布置的鉆孔密度，實(shí)施起來(lái)非常困難。建議結(jié)合其他行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)放寬邊坡勘察關(guān)于勘探線和勘探點(diǎn)間距的規(guī)定，以便實(shí)施。

建議取消巖質(zhì)邊坡勘探點(diǎn)的間距規(guī)定

一般情況下，巖質(zhì)邊坡巖土體種類少，均勻性較好，強(qiáng)度差別不大。如現(xiàn)場(chǎng)有基巖裸露，且通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪及地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)巖性及強(qiáng)度變化不大，查清巖體結(jié)構(gòu)面類型、特征，可以布置少量鉆探，布置鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)有外傾結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡，可結(jié)合工程地質(zhì)測(cè)繪輔以鉆孔電視，查明結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征。

表2 邊坡勘探點(diǎn)和勘探線間距

邊坡勘探點(diǎn)間距合理分區(qū)

邊坡工程的地質(zhì)條件通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查，能初步發(fā)現(xiàn)該邊坡的工程地質(zhì)規(guī)律。通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查，確定哪些區(qū)域巖石出露、哪些區(qū)域覆蓋層厚度較大、哪些區(qū)域有填土等，再根據(jù)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)，并結(jié)合擬采用的支擋結(jié)構(gòu)有針對(duì)性地進(jìn)行勘探點(diǎn)布置。巖石出露區(qū)域應(yīng)以調(diào)查為主，可布置少量勘探點(diǎn)，填土區(qū)域勘探點(diǎn)應(yīng)加密。

勘探點(diǎn)間距應(yīng)考慮支擋結(jié)構(gòu)型式

不同支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡勘探點(diǎn)間距的要求不一樣。對(duì)于錨桿格構(gòu)、分級(jí)削坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，可采用主-輔勘探線(剖面)法，縱向勘探線的布置應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)分區(qū)進(jìn)行，不同山體單元均應(yīng)有主勘探線控制，主勘探線應(yīng)以垂直邊坡走向或平行主滑方向布置，在其兩側(cè)可布置輔助勘探線?？碧骄€和勘探點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)巖土層差異性和均勻性進(jìn)行調(diào)整，在錨桿分布范圍內(nèi)，均應(yīng)有鉆孔控制。

對(duì)于擋土墻，應(yīng)沿?fù)跬翂字行木€布置勘探線，當(dāng)擋土墻基底寬度大于10m 時(shí)，宜增加勘探線，勘探點(diǎn)的間距可以參考《巖土工程勘察規(guī)范 (2009年版)》 （GB50021-2001）關(guān)于天然基礎(chǔ)的勘探點(diǎn)間距要求，巖土層差異性大的，勘探點(diǎn)間距為10m ～15m；巖土層差異性中等的，勘探點(diǎn)間距為15m ～30m；巖土層差異性小的，勘探點(diǎn)間距為30m ～50m。

對(duì)于抗滑樁，應(yīng)沿抗滑樁布置的軸線布置勘探線，勘探點(diǎn)的間距可以參考《巖土工程勘察規(guī)范 (2009年版)》（GB50021-2001）關(guān)于樁基礎(chǔ)勘察時(shí)摩擦樁的勘察要求，間距可以控制在20m ～35m，如果地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)適當(dāng)加密。建議值見(jiàn)表2。

04 結(jié)論

本文將《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）與建設(shè)、公路、城市軌道交通、水利等行業(yè)以及部分省的地方現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在邊坡工程勘察的勘探線和勘探點(diǎn)間距的規(guī)定進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)現(xiàn)行《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）關(guān)于邊坡勘察勘探點(diǎn)布置規(guī)定進(jìn)行了較深入的探討，根據(jù)邊坡工程勘察實(shí)際工作提出了邊坡勘察勘探點(diǎn)間距布置的一些建議。