邊坡地質(zhì)勘察勘探點(diǎn)和勘探線布置的分析研究

王玉培 羅士然 趙新博

（1河北雙誠建筑工程檢測有限公司，河北 石家莊 050000；2河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

1 勘探點(diǎn)和勘探線的規(guī)范要求

GB 50330-2013《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于勘察等級的劃分和不同勘察等級所對應(yīng)的勘探點(diǎn)和勘探線間距如表1所示。

表1 規(guī)范對勘探線和勘探點(diǎn)的相關(guān)規(guī)定

2 現(xiàn)行勘察規(guī)范存在的問題

現(xiàn)行建筑勘察規(guī)范依據(jù)邊坡地質(zhì)復(fù)雜程度和項目安全級別兩個因素將勘察等級劃分為三個等級。勘探點(diǎn)之間的距離和勘探線之間的距離劃分均按照邊坡勘察等級確定。這一規(guī)定與GB 50021-2001《巖土工程勘察規(guī)范(2009年版）》中關(guān)于邊坡地質(zhì)勘探點(diǎn)和勘探線間距的劃分原則有較大差距，且不如GB 50021-2001的依據(jù)充足，究其原因是建筑勘察規(guī)范對勘探點(diǎn)間距的規(guī)定中沒有考慮邊坡地質(zhì)巖土體類別、巖土體的均勻性及其變化性等。

1）勘探點(diǎn)間距未考慮巖土體特征

建筑邊坡勘察規(guī)范規(guī)定，高度超過5m、坡度超過45°的邊坡為地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜邊坡，并依此來確定勘探點(diǎn)和勘探線間距。該規(guī)定如果針對一般山坡地帶的邊坡地質(zhì)工程勘探，那么沒有問題，但如果針對土質(zhì)邊坡，則不是很合理，因為高度超過5m、坡度超過45°的土質(zhì)邊坡一定存在較多的滑動面，如果按照滑動面數(shù)量來確定勘察等級應(yīng)為一級，而按照規(guī)范中地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度來劃分則為二級。

參考以下案例。擬建工程的土質(zhì)邊坡需要處理，邊坡高度為13m，邊坡長度為160m，邊坡的坡度為56°，邊坡處理形式采用人工挖。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況可以判斷，該地質(zhì)邊坡如果被破壞，對擬建建筑物會造成嚴(yán)重的后果，所以確定該邊坡的安全等級為二級。邊坡的高度和坡度較大，導(dǎo)致該邊坡存在較多潛在滑動面，地質(zhì)情況復(fù)雜。按照GB 50330-2013規(guī)定，該邊坡的勘察等級應(yīng)為一級。根據(jù)表1可知，邊坡勘探點(diǎn)的間距應(yīng)小于等于15m；邊坡勘探線的間距應(yīng)小于等于20m。按此要求，該邊坡工程需要布置至少8條勘探線、24個勘探孔。由于該邊坡坡度達(dá)到56°，且邊坡山體植被繁茂，勘探鉆機(jī)移動和成孔作業(yè)難度相當(dāng)大，直接導(dǎo)致勘探成本增加。對該邊坡項目現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，該邊坡巖土體種類少且均勻，具有較小的強(qiáng)度變化，滑動面雖然多，但完全可以按照地質(zhì)環(huán)境簡單進(jìn)行考慮，將邊坡勘察等級確定為三級。根據(jù)表1可知，邊坡勘探點(diǎn)的間距應(yīng)大于20m小于等于25m；邊坡勘探線的間距應(yīng)大于30m小于等于40m，這樣只需要布置4條勘探線、12個勘探孔即可，減少了50%的工作量，大大降低了勘察成本。

以上關(guān)于勘探孔布置的分析針對的是土質(zhì)邊坡，而巖質(zhì)邊坡的勘探孔布置需要在現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上輔以工程地質(zhì)測繪，遇有外傾結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡，需要采用無人機(jī)航拍三維建模和激光雷達(dá)掃描等先進(jìn)技術(shù)來統(tǒng)計巖層裂隙，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。

參考以下案例。擬建工程的巖質(zhì)邊坡需要處理，邊坡高度為26m，邊坡長度為260m，根據(jù)擬建工程具體情況，邊坡破壞后會對建筑物造成影響重大，屬安全等級為一級的巖質(zhì)邊坡。該巖質(zhì)邊坡存有較明顯的外傾結(jié)構(gòu)面，地質(zhì)情況復(fù)雜，按照規(guī)范要求該邊坡勘察等級為一級，應(yīng)布置13條勘探線和39個勘探口，但該邊坡高大陡峭，鉆機(jī)施工和移動均十分困難，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，勘察成本高。但是經(jīng)過前幾個勘探孔巖心取樣后發(fā)現(xiàn)，巖心基本為微風(fēng)化花崗巖，無明顯差異?？辈旆桨刚{(diào)整為地質(zhì)測繪為主、無人機(jī)航拍為輔的巖質(zhì)邊坡三維模型。按照三維模型的調(diào)查結(jié)果，邊坡最終布置了8個勘探孔，為了更加準(zhǔn)確地確定巖質(zhì)邊坡結(jié)構(gòu)面的分布情況，勘察過程中首次采用了鉆孔電視。經(jīng)過簡易試驗為輔、室內(nèi)土工試驗為主的巖樣數(shù)據(jù)分析，最終制作了合格的勘察報告，勘察成本較先前的方案大幅降低。

2）勘探點(diǎn)間距未考慮結(jié)構(gòu)類型

邊坡勘察的主要目的是為邊坡支護(hù)設(shè)計提供數(shù)據(jù)資料，但GB 50330-2013在制定勘探點(diǎn)間距時并沒有將邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)類型這一因素考慮在內(nèi)，所以，遵循規(guī)范的邊坡支護(hù)設(shè)計方案，要么安全系數(shù)不夠，要么預(yù)算過高。

參考以下案例。擬建項目的擋土墻工程約125m長，5m高。邊坡地層情況較復(fù)雜，主要包括雜填土、粉質(zhì)黏土、不飽和淤泥質(zhì)土以及中粗砂層等，且地層均勻性較差。根據(jù)擬建工程的特點(diǎn)，將邊坡安全等級確定為三級，按照勘察規(guī)范要求，該邊坡工程勘察等級確定為二級。根據(jù)表1可知，該邊坡工程應(yīng)布置12個勘探孔、6條勘探線。根據(jù)勘察結(jié)論進(jìn)行了邊坡支護(hù)設(shè)計，設(shè)計采用懸臂擋土墻，但是在施工過程中發(fā)現(xiàn)，地基土無法滿足邊坡設(shè)計要求，需進(jìn)行地基換填，而地層均勻性較差，換填深度不一，換填成本增加，因此不得不根據(jù)懸臂擋土墻結(jié)構(gòu)特性重新補(bǔ)勘，補(bǔ)勘將勘探孔間距由原來的20m調(diào)成為10m，并形成補(bǔ)勘報告。根據(jù)補(bǔ)勘結(jié)論重新進(jìn)行邊坡支護(hù)設(shè)計，對換填較深區(qū)域采用高壓旋噴樁進(jìn)行地基處理，保障了擋土墻的安全。如果勘察初期將邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)類型考慮在內(nèi)，就不會發(fā)生二次補(bǔ)勘現(xiàn)象，勘察成本也會相應(yīng)降低。

3 對勘探點(diǎn)間距的建議

1）綜合考慮勘探點(diǎn)間距布置的影響因素

由以上案例分析可知，邊坡勘探孔間距與邊坡巖土體類型、巖土體分布均勻性有關(guān)，巖土體類型單一的，可以適當(dāng)增加勘探孔間距，巖土體類型較多且分布不均勻的，應(yīng)適當(dāng)減小勘探孔間距?？碧近c(diǎn)間距不是一個固定值，而是一個區(qū)間值，勘探孔間距應(yīng)根據(jù)邊坡安全等級和邊坡巖土體種類、巖土體類型來綜合確定，不應(yīng)僅依據(jù)邊坡安全等級。

2）對邊坡勘探點(diǎn)間距進(jìn)行區(qū)域劃分

利用工程地質(zhì)測繪和實(shí)地調(diào)查可以對邊坡工程的地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行初步判斷，了解邊坡工程的巖石出露區(qū)域、覆蓋層較厚的區(qū)域、回填土區(qū)域等，繼而將整個邊坡工程劃分為若干區(qū)域，再結(jié)合擬定的支護(hù)結(jié)構(gòu)，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)域的勘探點(diǎn)應(yīng)加密。

3）勘探點(diǎn)間距應(yīng)考慮邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)類型

通過以上論述可以明確勘探點(diǎn)間距受支護(hù)類型的制約，對不同類型的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)，采用的勘探方法不同。比如，主-輔勘探線（剖面）勘探法適合分級開挖且采用錨桿支護(hù)的邊坡工程，每個區(qū)域單元內(nèi)應(yīng)有一條主勘探線，在主勘探線兩側(cè)布置輔勘探線。邊坡勘探點(diǎn)間距和勘探線間距應(yīng)在規(guī)范基礎(chǔ)上，根據(jù)邊坡巖體類型和巖體分布均勻程度進(jìn)行調(diào)整，且在邊坡錨桿支護(hù)的區(qū)域范圍內(nèi)都應(yīng)設(shè)置勘探孔。邊坡支護(hù)類型為擋土墻時，勘探線的布置應(yīng)沿?fù)跬翂A(chǔ)底部的中心線，以擋土墻基底寬度為基準(zhǔn)進(jìn)行勘探線間距和勘探點(diǎn)間距的設(shè)置，當(dāng)基底寬度超過10m時，應(yīng)增加勘探線。邊坡支護(hù)類型為擋土墻的勘探點(diǎn)間距可以參考GB 50021-2001進(jìn)行設(shè)置。邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)為抗滑樁時，勘探線應(yīng)沿抗滑樁的軸線布置，巖土地層情況復(fù)雜時應(yīng)減少勘探口間距。以上幾種邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)類型對應(yīng)的勘探孔和勘探線間距見表2。

表2 不同支護(hù)類型所對應(yīng)的勘探點(diǎn)、勘探線間距

4 結(jié)語

在GB 50330-2013基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例對勘探孔和勘探線的布置進(jìn)行了深入的分析研究，并給出了建議。