某巖質高邊坡的綜合勘察技術應用

賀詠楠

(哈爾濱華龍公路工程設計有限公司，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 工程概況

某巖類高邊坡，具體高度是68.5 m；坡度寬是382.6 m。該巖類高邊坡可以分成三級放坡，詳細情況為：第一級，高度是11.8 m，坡率是1∶0.6；第二級，高度10.5 m，坡率是1∶6；第三級，高度47.5 m，坡率在(1∶0.6)到(1∶0.8)的范圍內。詳細分析了此邊坡的具體情況，能夠看出邊坡南層的坡面處于比較平順的狀態(tài)，具體坡率是1∶0.8；而邊坡的北側面就呈現為上面緩，下面陡的形式，邊坡坡度最大位置的坡率超出1∶0.6。

2 高邊坡勘察技術的運用

2.1 工程測量

綜合勘察技術實際使用前，需要工程測量做為基礎，提供前提條件，主要分成地質勘探和地形測量的工程測量。對工程做全面的測量區(qū)域資料的收集，分析資料的精度和可靠性。工程測量一般分成地質剖面測量、勘探坑道測量、勘探工程點的定位測量，一般以地形測量結果圖為依據，保證平面與高程系統(tǒng)維持相同。如果區(qū)域內控制點的密度不充分的時候，應當運用測量區(qū)域內已經存在的控制點，結合GPS與常規(guī)方法進行加密。

2.2 工程地質調查與測繪

工程地質的調查和測繪，在工程綜合勘察中是必須應用到的方法。對于此高邊坡工程，應借助此手段，對勘察線路和重點區(qū)域內地形構造的發(fā)育特征、不良的地質現象和地貌特征進行勘察。從結構面檢查結果可以知道，該高邊坡地區(qū)內巖體呈現節(jié)理裂隙類發(fā)育，具體是硬質結構面，很多地方都以方解石脈填充，少量地方以鈣泥質填充。經過地面調查得知，測量出90組的節(jié)理裂隙的產狀，運用相應的統(tǒng)計軟件，可以分析出此邊坡的節(jié)理裂隙密度圖以及走向的玫瑰花圖。具體分成主要三組，第一種產狀，73°～94°，角度為60°～74°；第二種產狀，153°～169°，角度為73°～89°；第三種產狀，175°～193°，角度為77°～89°。次要二組，第一種產狀，46°～74°，角度為21°～33°；第二種產狀，176°～197°，角度為42°～70°。

測量區(qū)域內的中風化巖體的裂隙呈現為張開形狀，鉆孔之后，漏水非常嚴重；其次為微風化巖體的裂隙，呈現為閉合狀，在局部地方受到了風化卸荷和斷裂的影響，張性透水現象處于深部裂隙部分。從邊坡節(jié)理裂隙的等密度圖以及走向的玫瑰花圖，能看出東西方向裂隙發(fā)育比較好，南北方向裂隙發(fā)育不是很嚴重。

依據走向的玫瑰花圖以及等密度圖，并運用節(jié)理裂隙相關分析軟件，可以得出邊坡區(qū)域巖體和邊坡組合赤平投影圖。對此圖進行分析，邊坡巖體中有兩組存在優(yōu)勢節(jié)理裂隙，其一是走向為南北順坡向陡到較陡傾斜角裂隙，其二走向為東西陡傾角裂隙，這兩者處于互相切割的狀態(tài)，同邊坡構成不穩(wěn)定的楔形體，邊坡巖體的結構自身就是不穩(wěn)定的類型。還因為公路邊坡放坡非常陡，有著較強風化卸荷作用，因此確定，公路邊坡區(qū)域巖體的結構面發(fā)育情況，影響到邊坡穩(wěn)定性，容易出現局部的失穩(wěn)破壞，主要破壞類型包括掉塊、崩塌、楔形滑落。

2.3 工程鉆探

鉆探是巖土類勘察工程中主要應用的手段，此巖質類高邊坡同樣使用此手段。鉆探進行中，使用到XY-1型巖芯鉆機、便攜式小型鉆機，以75 mm單動的雙管鉆進為主要技術。

從鉆探結構去分析，綜合區(qū)域基本資料，繪制出此邊坡工程范圍內地層和巖土層的特征分布。邊坡區(qū)域內土體主要形式為風化松動破碎巖體和殘坡積土層，近坡腳位置的厚度較強，厚度范圍在11.6～12.1 m，順著山坡自坡腳向著上方漸變薄。針對巖性特征分析，一般可分成三層，塊石、含粘性土碎(塊)石、碎石粉質粘土。

邊坡部位前的第四紀層(巖體)主要是下白奎統(tǒng)多屑角礫凝灰?guī)r、英安玢巖，通常情況下，頂部是紫灰色多屑角礫凝灰?guī)r，構成了蓋層，其余下部分是青灰色安山玢巖，由其產生邊坡的基底。而在邊坡區(qū)域中發(fā)育的巖脈，其具體巖性是安玄巖。還有中-微風化基巖的巖體是堅硬巖；另外，強風化巖體表現為灰黃色；中-微風化表現出紫紅色到青灰色。

2.4 工程物探

(1)彈性波CT成果

在工程物探中的彈性波CT，來自醫(yī)學應用的CT，屬于無損檢測方式，可以稱之為層析成像方法。一般對工程巖體完整情況進行評價時使用，可以對巖體風化的程度進行劃分，找出裂隙發(fā)育巖體、風化破碎、圈定構造破碎帶、較完整基巖頂板的位置，并確定出具體形態(tài)。

從CT的測試結果去看，ZK4以及ZKG號孔間，有斜切坡面斷裂構造存在，產狀應當為80°∠60°。此部分對于地表的發(fā)育影響很大，如果發(fā)展為中風化、微風化，發(fā)育的寬度減小，部分表現為長和大的貫通類裂隙狀，其中局部比較破碎，不連續(xù)的低速帶表現為線狀的分布。

(2)數字孔內攝像成果

以CCD的攝像頭，輔助截頭錐面反射鏡，在側視的視角對孔壁進行拍攝，就可得到360°的鉆孔孔壁圖像反射平面圖像，這種就是全景圖像。因為鉆孔是圓柱的形狀，因此反射后圖像變成圓環(huán)狀，其中內圓就是孔壁的上端，而外圓就是下端，疊加了深度，以及羅盤指針，將其存儲到磁帶之中。在磁帶里面獲得圖像數據，構建孔壁模型，構成孔壁平面展開圖、三維虛擬巖芯圖，然后分析裂隙性。此部分為微風化基巖深部裂隙、中風化基巖張性裂隙。

3 綜合勘察技術整合分析

整合化分析對于綜合勘察技術而言，是非常重要的一種方法，以綜合勘察為基礎，針對每項技術的成果做檢查驗證，之后找出各種勘察技術的優(yōu)點和缺點，然后可以優(yōu)勢互補，組織相互性對比的印證分析，以對各項勘查技術得到的結果進行整合。

針對此次勘察，以鉆孔巖心的方式，實際測量了巖體的深部裂隙的傾角，然后運用孔內電視的方式，測量了其裂隙的傾向，得到節(jié)理裂隙的傾角以及傾向的分布。以鉆孔巖心為基礎，綜合考量孔內的電視攝像結果，得到高邊坡的深部巖體節(jié)理裂隙的發(fā)育情況：此高邊坡區(qū)域內的巖體節(jié)理裂隙的發(fā)育情況，各個傾向的都有，傾向NEE是主要的方向，SWW是次要方向，傾斜角度在60°之上是最發(fā)育，占比為37%，45°緩傾角占比為36%，45°～60°之間傾角占比是27%，還有一部分大于80°的陡傾，但是比較少。