巖土工程勘查在高邊坡工程中的應用探究

臧秀玲

遼寧省有色地質勘查總院有限責任公司 遼寧沈陽 110013

1 高邊坡勘察設計原則

1.1 安全性設計原則

結合高邊坡的特點，勘察設計難度較大，要求設計人員遵守安全性設計原則，根據工程所在地區(qū)的地質條件，制定出完善的施工方案[1]。對于高邊坡勘察設計人員來說，要加強穩(wěn)定性分析，為邊坡治理提供設計依據，減少邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 生態(tài)復綠設計原則

邊坡穩(wěn)定性，主要指的是邊坡土體與巖體在邊坡所處地形地貌、坡體自重應力、附加應力以及外在不利因素條件下，其自身的穩(wěn)定度。通過提升邊坡穩(wěn)定性，可以保障邊坡前緣建（構）筑物人員以及車輛的安全通行，對建（構）筑物結構起到一定的保護作用。在邊坡加固設計環(huán)節(jié)，設計人員全面考慮邊坡坡腳應力，包括地下水集中的問題，合理確定邊坡支撐力，避免邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。設計人員還要運用科學防護措施，加強生態(tài)復綠設計，制定合理支護方案。

1.3 穩(wěn)定性設計原則

邊坡是保障邊坡前緣建（構）筑物人員財產安全和交通穩(wěn)定運行的核心載體，通過加強高邊坡勘察設計，并對邊坡周圍的配套設施進行大力完善，可顯著提高該地區(qū)的文化經濟的發(fā)展。在高邊坡勘察設計工作之中，要求設計人員遵守穩(wěn)定性設計原則，從可持續(xù)發(fā)展角度進行分析，找到高邊坡建設環(huán)節(jié)中存在的問題，制定出科學的監(jiān)測方案，進一步提升高邊坡的穩(wěn)定性與安全性。

2 高邊坡勘察設計分析

2.1 詳細勘察

在高邊坡勘察工作中，①收集擬建場地邊坡滑塌區(qū)及影響范圍內的建（構）筑物的基本資料，區(qū)域內的水文及氣象資料，周圍山洪、沖溝和河流沖淤等情況，明確此次勘察工作的范圍；②查明擬建場地范圍內巖土層結構類型、成因、性狀、覆蓋層厚度、基巖面的形態(tài)和坡度、巖石風化和完整程度；③查明主要結構面的類型、產狀、發(fā)育程度、延伸程度、結合程度、風化程度、充填狀況、組合關系、力學屬性和與臨空面的關系；④查明地下水埋藏條件、含水層分布情況、提供地下水位及變動幅度；⑤查明不良地質作用類型、成因、分布范圍；⑥提供滿足設計、施工所需的巖土參數(shù)，為后期設計工作提供理論依據；⑦分析邊坡的可能失穩(wěn)方式，評價其穩(wěn)定性，并提出邊坡支護設計方案。

2.2 精準設計

高邊坡防護設計關鍵是邊坡穩(wěn)定性的驗算以及作用在支護結構上的側向巖土壓力計算。邊坡失穩(wěn)的形式是多種多樣的，必須結合地形地質條件分別對待，如巖質邊坡一般以崩塌為主，成層軟巖一般以順層滑動為主，土質邊坡以沿剪切破壞面整體滑動為主，另外還與軟弱結構層以及地下水活動狀況密切相關。在高邊坡設計過程中，首先應根據勘察資料，復核現(xiàn)場實際情況，然后根據邊坡的工程地質條件、開挖現(xiàn)狀、周邊建（構）筑物等情況綜合分析，進行分段、分級評價，逐步細化，并按相關現(xiàn)行規(guī)范要求，采用剛體極限平衡法結合極射赤平投影或數(shù)值極限分析法，對各邊坡段的巖土體進行穩(wěn)定性分析，從定性分析與定量分析兩部分展開，得到準確的理論數(shù)據，進而判斷該邊坡的穩(wěn)定性，最終制定具有針對性的設計方案[2]。

3 巖土工程勘察在建筑邊坡治理中的優(yōu)化路徑

3.1 實施邊坡定量定性分析

巖土工程勘察要想在建筑邊坡治理中發(fā)揮出真正效用，還需充分結合勘察結果優(yōu)化邊坡治理方案，以便達到最佳治理效果。以長為45m，高為14m 的邊坡為例，其邊坡腳下設有4 層高度的建筑物，其與坡腳間距在3．3m 左右。原有邊坡治理期間采用的是塊石砌漿法，為了有效預防該邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，通過在該區(qū)域進行精細的巖土工程勘察，結合邊坡周邊地質條件，對該邊坡進行了穩(wěn)定性分析，最終重新整治邊坡，消除隱患。通過巖土工程勘察后發(fā)現(xiàn)：場地巖土層由上至下依次為素填土、粉質黏土、砂礫巖，地下水位埋藏深分布儲量較少，由于素填土為新近回填，呈欠固結狀態(tài)，粉質黏土呈軟可塑、中壓縮性狀態(tài)，所以，邊坡治理期間素填土和粉質黏土均不宜當成治理基礎予以利用，而砂礫巖因其承載力較高，故而可以為支護結構提供可靠的支撐力。在整個邊坡中，它的坡度高達85°，砂礫巖厚度為3m，針對表現(xiàn)不穩(wěn)定的邊坡在后期將出現(xiàn)較大隱患，因此，應予以治理。

3.2 充分應用多樣性勘察方法

在高邊坡治理中若能依據巖土工程勘察方法對其進行輔助，將確保治理工作的順利進行。具體可按照下述兩種方式獲取勘察信息：①原位勘察，它是立足于原形態(tài)邊坡，通過對建筑邊坡巖土性質直接進行勘察，并掌握力學特征，此種方法需采用鉆探形式了解邊坡巖土結構，整體成本偏高，應擇優(yōu)而選。②物探測繪，物探與測繪的原理有所差異，前者依靠物理知識對邊坡沿途特征加以分析，而后者則利用計算機技術對地形、巖性進行制圖，這兩種方法在建筑邊坡治理中都有著顯著優(yōu)勢，可結合建筑物特點與邊坡所在位置選擇適合的勘察法[3]。

3.3 注重防水與噴錨治理效果

邊坡若治理不當極易發(fā)生滑坡現(xiàn)象，故而應善于應用巖土工程勘察方法及時分析巖土結構，以便提出可行性治理方案。比如在建筑邊坡中，發(fā)現(xiàn)距離邊坡26．6m 處有泥巖分布，且表面隆起，而距離36．6m 處也存在塌落風險，故而采用噴錨法實施砼支護，但由于其坡面有著5m×10m×2m 的裂縫，對此在予以治理時需根據巖土工程勘察結果中關于巖性、結構的數(shù)據對其實施防水處理與噴錨支護，尤其是距離邊坡36．6m 處的區(qū)域可采用種植植被等方式，確保邊坡處在安全狀態(tài)下，并且還應設置截水溝，防止?jié)B水引發(fā)邊坡事故。

4 結語

總而言之，在高邊坡勘察設計中，需要技術人員按規(guī)范的相關要求，在現(xiàn)場勘察工作時要仔細、認真，確保工程地質條件、巖土參數(shù)的真實、合理。通過定性分析，初步了解可能出現(xiàn)的破壞模式，再使用定量分析，提高整體分析的科學性。在設計階段需要根據相關現(xiàn)行規(guī)范文件，參考不同的施工要求和已有工程經驗綜合分析制定，逐步提升當前設計的科學合理性，確保高邊坡安全。