巖土工程勘察在高邊坡工程中的運(yùn)用分析與研究

關(guān)志偉

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆烏魯木齊830000）

1 高邊坡勘察的價(jià)值和危害

高邊坡巖土勘察對(duì)建設(shè)過程中的質(zhì)量和建設(shè)工程中合理設(shè)計(jì)參數(shù)都有著重要的影響，因此巖土勘察的重要性越來越得到體現(xiàn)。近年來，由于邊坡失穩(wěn)造成了工程重大事故，人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，這也導(dǎo)致其成為我國建設(shè)工程施工中一個(gè)比較嚴(yán)峻的問題。邊坡的穩(wěn)定性，直接決定著工程修建的可行性，影響著工程的建設(shè)投資和安全運(yùn)行；因此對(duì)高邊坡進(jìn)行勘察很有必要，在進(jìn)行高邊坡處理時(shí)，應(yīng)從引起高邊坡滑坡的原因入手，結(jié)合高邊坡的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌及水文地質(zhì)條件，并預(yù)測(cè)高邊坡可能的破壞形式，然后結(jié)合工程特點(diǎn)，提出相應(yīng)的加固方案，最后綜合考慮施工方法和經(jīng)濟(jì)條件，選擇便于實(shí)施的加固治理方案，而對(duì)于勘察設(shè)計(jì)的影響也隨之越來越大，因此高邊坡有必要進(jìn)行科學(xué)合理的勘察設(shè)計(jì)。在高海拔地區(qū)地勢(shì)復(fù)雜的高邊坡地區(qū)，由于自身地形的限制阻礙了勘察人員正常的工作，使得高邊坡的勘察設(shè)計(jì)變得十分復(fù)雜。但是這對(duì)勘察人員既是挑戰(zhàn)也是加強(qiáng)勘查技術(shù)的挑戰(zhàn)，對(duì)勘察人員進(jìn)一步分析巖石高邊坡形成原因，以及對(duì)探討巖石工程勘察在高邊坡工作中的運(yùn)用分析具有深遠(yuǎn)的意義。

高邊坡的常見的危害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

高邊破的坍塌。主要是由于邊坡爆破、開挖、排水和防護(hù)等措施不到位或是土質(zhì)勘察采集時(shí)爆破用量不均，土質(zhì)的致密性減弱導(dǎo)致。

高邊坡的滑坡?？赡苁鞘艿狡碌牡刭|(zhì)分裂、巖石的卸載、土質(zhì)中水等方面的影響，以及高邊坡的坡體的軟硬質(zhì)、風(fēng)化、開挖的影響，都可能會(huì)影響高邊坡的平衡性，導(dǎo)致高邊坡有側(cè)向變形的趨勢(shì)，當(dāng)雨季來臨，土質(zhì)的荷載達(dá)到一定的程度后，邊坡就會(huì)出現(xiàn)滑坡。

邊坡的傾斜。主要與地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)，比如地震使巖石的巖層發(fā)生斷裂，造成相互之間的交接面中出現(xiàn)軟硬交替的陡傾斜巖層，會(huì)出現(xiàn)邊坡的大規(guī)模傾斜，從而造成危險(xiǎn)。

巖石高邊坡的穩(wěn)定性與山體的穩(wěn)定有著深遠(yuǎn)的關(guān)系，具體來說，山體與高邊坡體的穩(wěn)定性關(guān)系是正比例關(guān)系。高邊坡多指高度大于20m小于100m，或者巖石的邊坡高度大于30m小于100m的邊坡。其邊坡高度因素將對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生重要作用和影響，其邊坡穩(wěn)定性分析和防護(hù)加固工程設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行個(gè)別或特別設(shè)計(jì)計(jì)算，巖石高邊坡的形成原因跟自身工程所處位置有關(guān)，在勘察高邊坡時(shí)要特別注意原始應(yīng)力場(chǎng)與內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)的關(guān)系，在靠近坡面時(shí)要時(shí)刻關(guān)注整個(gè)坡面的狀態(tài)。防止由于內(nèi)部應(yīng)力而發(fā)生松弛接近零的狀態(tài)，因而產(chǎn)生崩塌的狀況，要時(shí)刻保持勘察過程中的安全性。高邊坡巖石結(jié)構(gòu)存在潛在的變化性，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)對(duì)防災(zāi)抗災(zāi)能力的減弱，從而對(duì)建筑物的安全性給予威脅，破壞建筑地表的完整性。

在分析大量資料中表明，巖石高邊坡發(fā)生變形的原因如下：第一，巖石高邊坡形成相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，形成個(gè)體，并且具有特有的結(jié)構(gòu)層次；其二，勘察過程中容易發(fā)生危險(xiǎn)容易引起開挖后的巖體變形、錯(cuò)落、傾斜、滑坡等危害，這會(huì)對(duì)建筑的周邊的建筑或道路、橋梁造成不可估量的影響。因此要積極地防止高邊坡對(duì)周圍的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重危害，而只有在巖石勘查過程中對(duì)高邊坡進(jìn)行冷靜、理智的分析，才可以進(jìn)一步的避免這樣的事情發(fā)生。

2 高邊坡勘察存在問題

在邊坡防護(hù)過程中，要關(guān)注坡高與坡角之間的關(guān)系，對(duì)基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)要加強(qiáng)保護(hù)，從而避免其受到影響，有利于維護(hù)建筑物和社會(huì)公共財(cái)產(chǎn)的損失。多用邊坡的加固來進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)改造過程。在進(jìn)行邊坡考察時(shí)，分析其穩(wěn)定性，滿足交通進(jìn)行的安全性分析。在早期建設(shè)道路規(guī)劃時(shí)，對(duì)高邊坡的危害的概念還不夠明確，可能會(huì)有遺留的高邊坡問題，而如何在現(xiàn)階段國情中去不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出自身的可行性計(jì)劃，并針對(duì)高邊坡造成的已有危害的信息進(jìn)行總結(jié)，并不斷構(gòu)建經(jīng)濟(jì)高效的現(xiàn)代化工程設(shè)計(jì)。

在巖土勘察過程中要明確高邊坡的性質(zhì)：首先分析土質(zhì)，在施工過程中以及勘察時(shí)候，邊坡的坡面和坡頂是否因?yàn)閷?duì)方的操作設(shè)備影響其相對(duì)的穩(wěn)定性，是否建筑物的加大會(huì)對(duì)高邊坡的最大載重力造成影響。還需考慮對(duì)邊坡建造地基時(shí)，對(duì)巖石進(jìn)行爆破時(shí)對(duì)高邊坡的影響會(huì)怎樣。其次需要考慮土質(zhì)所在地的降水量，以及水的儲(chǔ)存能力進(jìn)行分析，基本用雨季時(shí)的降雨量對(duì)高坡地的影響作為衡量的因素，尋找相對(duì)平衡下的最大值。需要考慮降雨后，雨落與地表水皆會(huì)向高坡地的裂縫中流去，會(huì)增大邊坡傾斜性。土質(zhì)內(nèi)部集攢大量水分后，土壤孔隙的增大，造成坡體的重量增加，易在水的作用下滑坡。最后需要考慮地基被地下水的破壞程度，判斷是否影響穩(wěn)定性，巖石的邊坡，舊的地質(zhì)是否引起新的地質(zhì)問題，在高邊坡地進(jìn)行分析時(shí)，需要對(duì)產(chǎn)生危害性的研究，分析反、切向、反向坡對(duì)地質(zhì)的造成原因。

3 高邊坡巖石勘察設(shè)計(jì)方法

巖土工程勘察中，要對(duì)地質(zhì)進(jìn)程調(diào)查，分析巖石的性質(zhì)，對(duì)巖石的分布有個(gè)總體的判斷評(píng)估，對(duì)其穩(wěn)定性形成原因進(jìn)行總結(jié)，最后進(jìn)行高邊坡的勘察設(shè)計(jì)。

3.1 地面的條件進(jìn)行查看

在分析高邊坡對(duì)地質(zhì)工作中的影響做分析的關(guān)鍵，首先對(duì)高邊坡的山坡的走向、坡度的高低、山坡上的基本的植被等信息，將山坡分為幾個(gè)部分，測(cè)量其坡度的形狀、坡度的高度、坡度縮成的角度，查看是否處于河流湖泊流經(jīng)的地段，如果是還需要測(cè)量河流的分布的數(shù)量、河岸的穩(wěn)定性等。其次需要依照地形的邊坡的地層、風(fēng)化程度等地質(zhì)信息，對(duì)坡度的走向、開挖的高度和位置進(jìn)行有效的分析。同時(shí)要對(duì)坡面的巖石層進(jìn)行考察，查勘是否有軟弱層、水平狀的巖石累積層等。然后對(duì)地質(zhì)的組織進(jìn)行分析，對(duì)近水平結(jié)構(gòu)、分布的位置、產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。最后推測(cè)發(fā)生的時(shí)間、成因、分布狀態(tài)，以及可能會(huì)造成的情況進(jìn)行針對(duì)性的分析并積極地去解決。

3.2 地質(zhì)勘察

地質(zhì)勘察主要是對(duì)地層進(jìn)行研究分析，確定造成這種情況的因素，對(duì)地層的界限、地下水的情況、土質(zhì)的含水量進(jìn)行初步的評(píng)估。對(duì)勘察對(duì)象的勘察地點(diǎn)、采樣的地點(diǎn)進(jìn)行判斷，并且選取適當(dāng)?shù)姆绞?。將不同勘察的共同性進(jìn)行融合，尋求更合適的方式。采用標(biāo)準(zhǔn)的勘察流程，首先對(duì)高邊坡按照一定的距離分成不同的片段，選擇其中具有特殊性的片段進(jìn)行斷面處理，并進(jìn)行斷面勘察。如果存在不良的危險(xiǎn)狀況，在這種狀況下的不同斷面進(jìn)行再次勘察，基本會(huì)設(shè)置3個(gè)以上的地點(diǎn)，進(jìn)行分析。其次采用的勘察模式基本上運(yùn)用鉆孔，結(jié)合物探和坑槽的方式，對(duì)當(dāng)前地質(zhì)進(jìn)行考察評(píng)估。如果發(fā)生高邊坡的坡度高、危險(xiǎn)性大的情況，要對(duì)地面和深孔位位移進(jìn)行監(jiān)督測(cè)量。在勘察的同時(shí)，選擇具有研究?jī)r(jià)值的巖石、水體、土體進(jìn)行研究，為日后進(jìn)行建設(shè)工程中提供有利的數(shù)據(jù)參考。

3.3 進(jìn)行高邊坡穩(wěn)定性的評(píng)估

對(duì)高邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行估量，按照穩(wěn)定性的四種等級(jí)劃分?；痉€(wěn)定型多指系數(shù)在1.1～1.2之間，在其區(qū)間基本符合坡形的巖石的要求，并且基本呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的平衡，相對(duì)的結(jié)構(gòu)只會(huì)產(chǎn)生落石等。欠穩(wěn)定多指穩(wěn)定系數(shù)維持在1.0～1.1的區(qū)間范圍內(nèi)，巖石結(jié)構(gòu)相對(duì)維持在一個(gè)維度下，但是在地下水等影響下，會(huì)有巖石層滑動(dòng)的情況發(fā)生。不穩(wěn)定穩(wěn)定系數(shù)維持在小于1.0的狀況下，巖石強(qiáng)度的要求不符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)會(huì)伴隨著多方面滑坡的危險(xiǎn)，造成整體的失去平衡。

3.4 高邊坡的設(shè)計(jì)

根據(jù)所針對(duì)的對(duì)象進(jìn)行可靠的方式選擇：針對(duì)坡度的高低進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)原則主要注意是否超過一定維度，對(duì)放穩(wěn)定坡度，防止植被的損壞的情況，可以對(duì)高邊坡用加固的方法來增加緩沖，進(jìn)行加固，針對(duì)具體的設(shè)計(jì)進(jìn)行勘察和提出相對(duì)應(yīng)的解決方式，提高安全性，保障可以正常施工建設(shè)，讓人們出行無隱患。

4 結(jié)束語

綜上所述，在我國高邊坡的工程檢測(cè)存在著極大的危害，因此分析其危害的產(chǎn)生、高邊坡形成的原因，進(jìn)行科學(xué)勘察設(shè)計(jì)具有著深遠(yuǎn)的影響。在勘察中不只要考察當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)，同時(shí)需要勘察其穩(wěn)定性，保持其在一定范圍內(nèi)的平衡，進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。如此可以使高邊坡在設(shè)計(jì)中符合標(biāo)準(zhǔn)，在一定限度內(nèi)保障公共設(shè)施道路的財(cái)產(chǎn)安全和人身安全，防止滑坡等情況，促使我國的高邊坡設(shè)計(jì)更加人性化合理化。

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