■邱健
(深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司廣東深圳518172)
巖土工程勘察在高邊坡工程中的應(yīng)用
■邱健
(深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司廣東深圳518172)
巖土勘察工作在邊坡治理過程中發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用,本文以水庫區(qū)域高邊坡治理工程為例,結(jié)合勘察報(bào)告中客觀、準(zhǔn)確的巖土力學(xué)參數(shù),對邊坡地質(zhì)條件、邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)的敘述與分析,并提出了科學(xué)合理的建議。
巖土工程勘察 高邊坡 邊坡穩(wěn)定性分析
邊坡位于深圳龍崗區(qū)某水庫移民安置工業(yè)區(qū)南側(cè)。邊坡總長約185m,高約10.0~45.0m,邊坡整體呈折線展布,整體坡度約40~45°,各級坡度約40~50°,坡頂以上為自然坡體,植被茂盛,坡度較緩,約5~15°。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,邊坡東側(cè)坡段坡面發(fā)生了崩塌地質(zhì)災(zāi)害,對該側(cè)邊坡的穩(wěn)定性極為不利。長期的雨水從坡頂及坡面的滲入將使得邊坡坡體自重增加,抗剪切強(qiáng)度下降,在連續(xù)性強(qiáng)降雨下,邊坡已經(jīng)形成的高陡臨空面將極易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,而邊坡坡腳離麥林廠區(qū)最近距離為3.5m,邊坡失穩(wěn)對坡腳多層廠區(qū)宿舍樓及人員將構(gòu)成重大威脅,因此須對該邊坡地質(zhì)情況進(jìn)行勘查。
2.1地層巖性
根據(jù)鉆探揭露,場地內(nèi)揭露地層為測水組全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化砂巖(C1dc)。各巖層特征分述如下:
(1)全風(fēng)化砂巖(層序號①):黃褐色、淺黃色,巖芯呈堅(jiān)硬土狀,遇水易軟化?,F(xiàn)場有效標(biāo)貫試驗(yàn)2次,校正后N值介于35.8擊~41.5擊,平均38.6擊。場地內(nèi)僅ZK2、3鉆孔有揭露,揭露厚度介于2.50米~3.50米,平均3.00m。
(2)強(qiáng)風(fēng)化砂巖(層序號②):黃褐色、紫紅色,巖芯呈碎塊混土狀,遇水易崩解,局部夾較多中風(fēng)化碎塊,分布不均。巖體基本質(zhì)量等級為V類?,F(xiàn)場有效標(biāo)貫試驗(yàn)23次,校正后N值介于56.0擊~67.1擊,平均61.9擊。全場地鉆孔均有揭露,揭露厚度介于1.50擊~29.9m,平均15.77m。
(3)中風(fēng)化砂巖(層序號③):灰黃色、灰色,砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,風(fēng)化裂隙發(fā)育,巖芯呈碎塊狀,巖質(zhì)較硬,錘擊可碎。屬軟巖類,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ類。在控制深度內(nèi),場地內(nèi)在ZK1~4、6號鉆孔有揭露,揭露厚度介于2.70米~15.40m,平均8.95m。
2.2水文地質(zhì)條件
本場地在勘察深度內(nèi)揭露的地下水類型有基巖裂隙水,基巖裂隙水分布在基巖風(fēng)化裂隙中,主要為塊狀基巖裂隙水,屬微承壓水。含水巖層為測水組砂巖,含水介質(zhì)為基巖風(fēng)化裂隙,構(gòu)造裂隙,呈網(wǎng)絡(luò)狀或脈狀,地下水分布不均勻,巖體裂隙發(fā)育充泥,巖土體滲透性較弱,富水性較差。
場地地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給,由于場地地勢較高,順地勢從坡頂向坡腳排泄,勘察期間測得地下水混合穩(wěn)定水位埋深介于8.70~19.60米。
根據(jù)場地水文地質(zhì)情況結(jié)合鄰近勘察報(bào)告水質(zhì)分析結(jié)果綜合判定,場地地下水在強(qiáng)透水層中對砼具弱腐蝕性,在弱透水層中對砼具微腐蝕性。場地環(huán)境類型為Ⅱ類。
2.3巖土層力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)
根據(jù)場地巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)資料,結(jié)合深圳地區(qū)經(jīng)驗(yàn),依據(jù)《邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330~2013)、深圳市標(biāo)準(zhǔn)《地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》(SJG01—2010)中的有關(guān)規(guī)定,邊坡穩(wěn)定性計(jì)算所需的巖土設(shè)計(jì)參數(shù)建議值見表1。
表1 巖土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值
3.1邊坡穩(wěn)定性定性分析
由于邊坡坡面噴砼護(hù)面,基巖露頭極少,僅在邊坡東北段ZK2號孔及ZK4號孔附近量測得地層產(chǎn)狀及兩組不利結(jié)構(gòu)面(巖層產(chǎn)狀:290~325o∠32~40o;節(jié)理產(chǎn)狀:230o∠50o、290o∠35o)。根據(jù)現(xiàn)場情況,結(jié)合鉆探資料,綜合分析認(rèn)為,由于間隔前期支護(hù)時(shí)間太長,邊坡前期的已支護(hù)部分,即漿砌毛石護(hù)坡和漿砌石擋墻支護(hù)的詳細(xì)資料未歸檔,沒有查到,對邊坡分段做定性分析評價(jià):
現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性一般,邊坡基本穩(wěn)定。由于原邊坡局部坡度較陡,支護(hù)施工較粗糙,邊坡巖體在基巖裂隙水的長期浸泡侵蝕下,其不利(軟弱)結(jié)構(gòu)面上的凝聚力下降、強(qiáng)度降低,將可能導(dǎo)致邊坡中段局部崩塌。
3.2邊坡穩(wěn)定性定量分析
由于擋墻和上部坡體共同組成一個(gè)邊坡。若擋墻發(fā)生失穩(wěn),由于坡高,將會(huì)牽引著上部的坡體也相應(yīng)地滑動(dòng)。兩者的關(guān)系非常密切,邊坡的穩(wěn)定性較大程度上取決于下部擋墻的穩(wěn)定。為了更好地預(yù)測整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性,須將邊坡分為擋墻穩(wěn)定性計(jì)算和擋墻上部坡體穩(wěn)定性計(jì)算。綜合考慮兩者的安全系數(shù)是否滿足規(guī)范的要求,從而對邊坡的穩(wěn)定進(jìn)行預(yù)測評估。
對邊坡選取具有代表性地段進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表明:1~1′剖面在天然狀態(tài)下(工況一),邊坡穩(wěn)定系數(shù)均大于1,處于基本穩(wěn)定狀態(tài),穩(wěn)定系數(shù)安全儲(chǔ)備不高;在連降續(xù)降雨或暴雨時(shí)(工況二),邊坡穩(wěn)定系數(shù)雖小于1,穩(wěn)定系數(shù)低于規(guī)范安全系數(shù)要求,此剖面處的處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
綜上所述,結(jié)合邊坡穩(wěn)定性定性、定量分析結(jié)果,邊坡在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài),但安全儲(chǔ)備不高。在連續(xù)降雨及強(qiáng)降雨作用下,邊坡穩(wěn)定系數(shù)值在規(guī)定的安全系數(shù)以下,有失穩(wěn)破壞的可能。
(1)勘察場地地形地貌條件中等,地質(zhì)構(gòu)造條件中等,地層巖石簡單,工程地質(zhì)條件中等,水文地質(zhì)條件簡單,巖土體類型簡單,區(qū)內(nèi)抗震設(shè)防烈度為7度,區(qū)域地殼穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定,人類工程活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境影響程度中等。綜合確定評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜級別為中等。
(2)本邊坡坡高10~45m,坡下為工業(yè)區(qū),用地面積>0. 1~<0.5Km2,邊坡安全等級為一級,屬較重要建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)工程重要性和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度,確定本邊坡巖土工程勘察等級為甲級。邊坡西南段及東北段,結(jié)合治理現(xiàn)狀,對邊坡的危險(xiǎn)坡段進(jìn)行加固治理。
(3)依據(jù)地質(zhì)勘察情況,委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行邊坡加固施工,并做好地質(zhì)災(zāi)害的防治和監(jiān)測預(yù)報(bào)工作。
[1]建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.
P62文獻(xiàn)碼]B
1000~405X(2016)~4~319~1