李 鵬 周才輝 吳少授

(云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院， 云南 昆明 650000)

1概述：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,在工業(yè)化進(jìn)程中,建設(shè)用地正日趨緊缺,因此目前不得不在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)里尋找適宜的建設(shè)用地,以最大限度的發(fā)揮寸土寸金的作用。然而人類(lèi)工程活動(dòng)卻往往又是引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的主要因素。為因應(yīng)這一危險(xiǎn)而進(jìn)行的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估(以下簡(jiǎn)稱(chēng)評(píng)估)就變得重要且必要。同時(shí),在評(píng)估中所采用的定量或半定量計(jì)算等技術(shù)方法的合理性與正確性直接影響結(jié)論的準(zhǔn)確性,進(jìn)而對(duì)工程建設(shè)過(guò)程及建成后形成潛在的影響。。

2技術(shù)方法的應(yīng)用：評(píng)估工作一般在工程建設(shè)尚未開(kāi)工之前展開(kāi),因而對(duì)工程建設(shè)可以預(yù)料的工序最終將會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成的影響進(jìn)行預(yù)測(cè),根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果及防治措施再對(duì)施工方案進(jìn)行調(diào)整,可以在降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),又對(duì)科學(xué)及合理的制定施工方案起到重要的作用。

2.1 人工邊坡的問(wèn)題：在工程建設(shè)中,因?qū)ㄔO(shè)場(chǎng)地進(jìn)行開(kāi)挖回填等工程措施常會(huì)形成人工邊坡。人工邊坡的穩(wěn)定性對(duì)建設(shè)工程的可行性、預(yù)算等會(huì)產(chǎn)生重要影響。在工程項(xiàng)目開(kāi)啟初期對(duì)有可能形成的不穩(wěn)定人工邊坡采取支護(hù)、支擋等措施作好各方面的準(zhǔn)備工作具有積極的意義。主要分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。

2.1.1 土質(zhì)邊坡

土質(zhì)邊坡主要出現(xiàn)在有厚層松散土層地區(qū)進(jìn)行深基坑的開(kāi)挖或者道路邊坡開(kāi)挖(邊坡上部有一定厚度的松散土層),根據(jù)土質(zhì)邊坡發(fā)生滑坡災(zāi)害的機(jī)理,在確定了邊坡的高度及坡度之后,采用瑞典圓弧滑動(dòng)法計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)。如公式(1):

(1)式中Fs-邊坡穩(wěn)定性系數(shù);ci'-第i條塊的內(nèi)聚力(kPa);li-第i條塊的滑面長(zhǎng)度(m);wi-第i條塊的重量(kN),土層重度統(tǒng)一取20kN/m3(可取土工試驗(yàn)數(shù)據(jù));ui-第i條塊孔隙水壓力 (kN/m);bi-第i條塊的寬度(m);αi-第i條塊的滑面傾角(°);φi-第i條塊的內(nèi)摩擦角(°);以上各參數(shù)均根據(jù)該場(chǎng)地巖土工程勘察中土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)或臨近場(chǎng)地的相應(yīng)數(shù)據(jù),采用理正軟件進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算所得Fs的值對(duì)比中安全系數(shù)臨界值,小于臨界值的邊坡為不穩(wěn)定邊坡,則考慮開(kāi)挖時(shí)采取支護(hù)措施或者進(jìn)行放坡。在邊坡高度一定的情況下可以計(jì)算出無(wú)需支護(hù)安全放坡的臨界坡度值,從而正確指導(dǎo)邊坡的開(kāi)挖施工。

2.1.2 巖質(zhì)邊坡

在山坡坡腳建房或在山上修建公路、高速公路等設(shè)施時(shí)往往會(huì)因挖山切坡形成高陡的巖質(zhì)邊坡。而巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性除了受邊坡的高度及坡度等的影響外,很大程度取決于邊坡面上巖石的完整性。對(duì)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的判斷,主要根據(jù)邊坡面上發(fā)育的節(jié)理、裂隙與巖層產(chǎn)狀、邊坡坡向等的組合關(guān)系來(lái)進(jìn)行,采用的方法為地質(zhì)剖面圖及赤平面投影圖法。為擬建房屋后將要開(kāi)挖形成高陡邊坡,可看出該邊坡為順向坡,且切坡后邊坡高度達(dá)30m以上,切坡后邊坡坡度為65°。

2.2 地基基礎(chǔ)的沉降問(wèn)題

2.2.1 堆載：對(duì)于要在軟土層上進(jìn)行大面積堆載的工程如基礎(chǔ)回填等,在堆載前應(yīng)考慮其極限承載能力。軟土地基極限承載力估算主要利用地基天然抗剪強(qiáng)度,按公式(2)計(jì)算第一級(jí)施加的荷載P及最大可填方高度h值。P=5.52Cu/K=γ×h (2)式中:Cu-天然狀態(tài)下不排水抗剪強(qiáng)度,根據(jù)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)值;K-安全系數(shù),一般取1或1.3;γ-填土重度,一般取20kN/m3;h-最大可填方高度。實(shí)際填方高度小于h值則是安全的,超出h值則會(huì)產(chǎn)生過(guò)量沉降,從而在回填之后需要等地基基礎(chǔ)沉降趨穩(wěn)之后再進(jìn)行工程施工,以此來(lái)確定擬填方高度對(duì)工程建設(shè)周期的影響。

2.3 地面沉降的問(wèn)題：對(duì)于由于過(guò)量開(kāi)采地下水等原因而形成的大面積區(qū)域地面沉降區(qū),如某些地方,建設(shè)項(xiàng)目必須充分考慮地面沉降對(duì)工程建設(shè)的影響從而采取相應(yīng)的防治措施進(jìn)行預(yù)防。根據(jù)區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)和地面沉降長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)資料對(duì)評(píng)估區(qū)的地面沉降歷史及特點(diǎn)進(jìn)行分析,主要分析評(píng)估區(qū)的沉降規(guī)模、速率及其對(duì)擬建建筑物的不良影響等。

2.4 砂土液化的問(wèn)題：在地震烈度大于Ⅵ度區(qū)如果存在厚層砂土或粉土類(lèi)砂性地層時(shí),需考慮地基土的地震動(dòng)液化的問(wèn)題。按國(guó)標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)對(duì)飽和砂土進(jìn)行液化判別。按7度設(shè)防近震考慮,則飽和砂性土的液化現(xiàn)象可由實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)N與標(biāo)貫擊數(shù)臨界Ncr相比較來(lái)進(jìn)行判別 (公式4)。

當(dāng)N＞Ncr時(shí),為不液化土。當(dāng)N≤Ncr時(shí),為液化土。而Ncr=N0[0.9+0.1(ds-dw)]c3/p (4)其中N0--液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值,若按7度地震烈度計(jì)算,N0=6

ds--飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入度的深度；dw--地下水位深度m；pc--相對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)點(diǎn)砂土的粘粒含量。對(duì)于被判定為液化土的地層,在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)則需避開(kāi)以該層作為基礎(chǔ)持力層以防特殊時(shí)期產(chǎn)生相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害。

3存在的問(wèn)題：由于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作是在工程建設(shè)起動(dòng)初期進(jìn)行,評(píng)估工作非常重要的一環(huán)是收集已有資料,尤其是對(duì)計(jì)算具有根本意義的土力學(xué)參數(shù)值的獲取,許多數(shù)據(jù)一般采用臨近場(chǎng)地的參數(shù)或經(jīng)驗(yàn)值。因此已有資料的準(zhǔn)確性或適應(yīng)性對(duì)計(jì)算精度有直接的關(guān)聯(lián),從而對(duì)評(píng)估結(jié)論形成一定的影響。在實(shí)際工作中應(yīng)盡可能收集到最接近現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)以減小誤差,得出最準(zhǔn)確的結(jié)論。

結(jié)論：本文所論述的評(píng)估技術(shù)方法經(jīng)過(guò)多年的大量實(shí)踐與應(yīng)用,其正確性及適用性已經(jīng)得到了充分的論證,具有廣泛的適應(yīng)性。在評(píng)估中正確合理的使用相應(yīng)的技術(shù)方法,將會(huì)為工程建設(shè)的可行性及其施工過(guò)程中應(yīng)采取的防治措施提供合理可行的理論依據(jù)及設(shè)計(jì)思路,防止盲目施工引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

[1]劉傳正.地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),1995,22(1):7～11.

[2]黃潤(rùn)秋、趙松江、宋肖冰,等.四川省宣漢縣天臺(tái)鄉(xiāng)滑坡形成過(guò)程和機(jī)理分析[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2005,32(1):13～15.