吳文剛

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局101地質(zhì)大隊，貴州 黔東南 556000）

區(qū)域水文地質(zhì)條件以及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查一直以來都是地質(zhì)勘查工作中一項重要內(nèi)容，其勘查目標(biāo)主要包括以下幾點：一是查清自然環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境條件；二是查明區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害的分布、規(guī)模、變形破壞現(xiàn)象、危害對象等；三是分析區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害形成的影響因素；四是分析其發(fā)展趨勢與破壞模式；五是建立合理的地質(zhì)模型和計算模型進行穩(wěn)定性評價；六是提出供滑坡防治的巖土體物理力學(xué)參數(shù)地質(zhì)建議值；七是提出可行的防治方案建議，為防治工程施工提供科學(xué)依據(jù)。區(qū)域水文地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查對區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害防治具有重要的勘查意義，為此本文提出區(qū)域水文地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查的實踐研究。此次以黃平縣且蘭醫(yī)院滑坡防治工程為實例，黃平縣且蘭醫(yī)院滑坡位于黃平縣新州鎮(zhèn)（城關(guān)）十里橋村且蘭醫(yī)院后緣（南東側(cè)），距縣城中心直線距離約1.7Km，有S306省道從滑坡前緣（北西側(cè)）經(jīng)過，交通條件便利?；聟^(qū)地理坐標(biāo)為：107°54′35.20″-107°55′52.71″、北緯26°54′51.74″-26°56′1.20″（WGS-84），結(jié)合該工程勘查工作對區(qū)域水文地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查進行實踐研究[1]。

1 區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害特征及成因機理

根據(jù)資料以及工作經(jīng)驗，區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害主要以滑坡現(xiàn)狀變形為主，主要集中于滑坡前緣和后緣，變形方式為后緣多級拉張裂縫，前緣擋土墻裂縫、地面鼓翹、建筑物墻體裂縫[1]。區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害主要受地形地貌、地層巖性等因素共同作用控制的結(jié)果，滑坡所在地形為一左右緣高，中間低的負地形，且具備較大的匯水面積，地形上為一集水區(qū)域，在地表水及地下水的長期侵蝕下，滑坡坡體土常年飽水軟化，對其抗剪強度產(chǎn)生了較大的不利影響[2]?；聟^(qū)巖體為志留系翁項群頁巖，該巖體強度低，透水性差，為相對隔水層，在強降雨等不利條件下，大氣降水部分下滲進入滑體形成孔隙水，孔隙水滲透至下伏巖土接觸面后，由于頁巖隔水，水體便沿巖土接觸面發(fā)生面流，并向低洼處匯流，孔隙水在徑流面流過程中，一方面對滑體產(chǎn)生動水壓力，增大了滑體的下滑力；另一方面造成滑體飽水軟化，并軟化了下伏土層與強風(fēng)化頁巖接觸面（滑移面），導(dǎo)致滑體抗滑力降低。

區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素主要為暴雨作用和工程活動。暴雨是誘發(fā)滑坡變形破壞的主要因素之一。因滑坡體四周高，中間低，為一匯水集中區(qū)，在強降雨等不利條件下，代表水體一方面對滑坡體造成侵蝕破壞，造成滑坡體飽水軟化，抗剪強度降低；另一方面，地表水下滲形成地下水，沿巖土分界面形成面流，并向低洼處匯流，造成滑移面飽水軟化，抗剪強度降低，同時，地下水面流形成的動水壓力進一步增大了滑坡的下滑力。工程活動主要表現(xiàn)于滑坡前緣和坡面，滑坡前緣建筑以及公路建設(shè)過程中，對滑坡前緣切方開挖，形成了高陡切方邊坡，改變了滑坡應(yīng)力分布，形成了有利剪出口，對滑坡體滑移變形破壞提供了有利條件[3]?；缕旅嬷饕獮樗?，水田常年蓄水，水田蓄水在滲漏進入滑坡坡體后，將導(dǎo)致滑坡滑移面及滑體抗剪強度減小，并增大了滑體自重，對滑坡滑移破壞提供了有利條件。綜上所述，區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害滑坡發(fā)生變形破壞為自然因素和人為工程、農(nóng)耕活動綜合作用導(dǎo)致。

2 區(qū)域水文地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查實踐

通過實地詳細勘查，工程地質(zhì)測繪，勘查、試驗測試、收集區(qū)內(nèi)已有的地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等方法，并對黃平縣且蘭醫(yī)院水文地質(zhì)災(zāi)害的危險性、穩(wěn)定性進行模型化定量評價，確定科學(xué)合理的治理方案，進而對滑坡體進行可靠的治理，保障人民生命財產(chǎn)的安全。采用的勘查手段有地形測量、地質(zhì)災(zāi)害測繪、鉆探、探井及巖土試驗等，以下將對黃平縣且蘭醫(yī)院滑坡防治工程勘查實踐進行詳細分析。

2.1 地形測量及測繪

本次地形測量采用天寶GPS-RTK和中海達GPS-RTKV30實測地形點和地物點，測區(qū)布設(shè)了GPS（E）級點2個，如下表所示。

表1 GPS點坐標(biāo)、高程統(tǒng)計表

嚴格按照1:1000地形圖及相關(guān)行業(yè)規(guī)范來進行測量和編制。該項目以E級控制點K1、K2作為起算點，經(jīng)現(xiàn)場解算校正，該控制點精度能滿足本次地形測量的要求。地形測繪采用實測1:1000地形圖做手圖，重點調(diào)查測繪滑坡體的巖土構(gòu)成和地表裂縫等變形特征的發(fā)育情況，并繪制在地形底圖上。

表2 巖土物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)表

2.2 鉆探采集水文地質(zhì)樣品

黃平縣且蘭醫(yī)院滑坡防治工程勘查實踐采用了鉆探技術(shù)，利用鉆探技術(shù)獲取黃平縣且蘭醫(yī)院水文地質(zhì)樣品，為保證鉆探工作的地質(zhì)成果資料的準確性，此次采用JIHD-ASD4型號鉆探機進行鉆探施工，在鉆探過程中嚴格控制回次進尺，土層不大于0.50m，巖石不大于1.50m。鉆進過程中嚴格控制沖洗液量，土層鉆進采用干鉆，基巖鉆進采用小水量鉆進，巖芯采取率＞75%。為進行大容重實驗，布置探井工程6個，探井孔口呈正方形，寬2.0m，深2.5m?，F(xiàn)場采集土樣9件、巖樣6件（其中巖樣為鉆孔內(nèi)取樣，滑帶土由于厚度較淺，加之鉆探工藝的局限性，很難鉆孔內(nèi)取樣），并通過室內(nèi)試驗測試各土樣、巖樣的物理力學(xué)參數(shù)及腐蝕性指標(biāo)，為災(zāi)害體穩(wěn)定性計算及設(shè)計提供可靠的物理力學(xué)指標(biāo)。室內(nèi)土樣測試指標(biāo)為含水率、天然密度、孔隙比、飽和度、液限、塑限、抗剪、壓縮模量等；巖樣測試指標(biāo)為重度、單軸飽和抗壓強度、直剪。土樣及巖樣皆在坡面、鉆孔內(nèi)采取，并及時密封與送檢。

2.3 區(qū)域水文地質(zhì)條件分析

經(jīng)鉆探樣品實驗測試，根據(jù)出露的地層巖性及地下水含水介質(zhì)賦存特征，黃平縣且蘭醫(yī)院地下水類型可分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩大類。松散巖類孔隙水賦存于第四系殘破積含塊石、碎石粘土中，該含水巖組分布于整個斜坡，厚度2.75m～10.23m，受降雨影響較大，一般透水不含水，本次鉆探過程中，在該層未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定地下水位。但在強降雨期間，勘查區(qū)地形條件易于集水，基巖為隔水層，該層土體易處于飽水狀態(tài)。本次在滑坡前緣發(fā)現(xiàn)兩處泉點（Q1、Q2），兩處泉點均為季節(jié)性下降泉，泉水均來源于松散巖類孔隙水，降雨期間，Q1流量約0.3L/s、Q2流量約0.5L/s，旱季時期，該兩處泉點干涸。除此之外，滑坡體及附近未發(fā)現(xiàn)泉涌現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查詢問，Q1和Q2兩處泉點均系且蘭醫(yī)院宿舍樓后緣（南東側(cè)）擋墻修建完成后出現(xiàn)，推測其形成原因為，因擋墻泄水孔排水不暢（調(diào)查期間，擋墻泄水孔多處于堵塞狀態(tài)），同時擋墻所在區(qū)域為易集水的溝谷地形，受擋墻阻水后，地下水逕流向擋墻后緣及左側(cè)土體裸露區(qū)域排泄，并形成Q1、Q2兩處下降泉點。賦存于志留系翁項群（Swx）頁巖中，大氣降水部分通過土體下滲至基巖裂隙中形成基巖裂隙水，而強風(fēng)化頁巖長期受地下水的作用易于泥化，沿土層和基巖界面形成滲透性較差的相對隔水層，因此，該含水巖組富水性弱，含水性差。本次鉆探過程中，在該層未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定地下水位，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)基巖裂隙水泉點。

2.4 區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性評價分析

根據(jù)以上對區(qū)域水文地質(zhì)條件分析結(jié)果，以及鉆探試驗測試結(jié)果，得到勘查區(qū)域滑體、滑帶等的物理力學(xué)參數(shù)值，具體如表2所示。

根據(jù)上表中風(fēng)化頁巖飽和單軸抗壓強度標(biāo)準值為frk=10.56MPa，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ類，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）第5.2.6條規(guī)定，取折減系數(shù)=0.1，計算得場地滑床地基承載力特征值。根據(jù)各個指標(biāo)，計算出區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定系數(shù)，其計算公式如下。

公式（1）中，F(xiàn)s為穩(wěn)定系數(shù)；Ri為作用于第i塊的抗滑力；ψj為第i塊段土的內(nèi)摩擦角；Ti為作用于第i塊滑動面上的滑動分力（kN/m），出現(xiàn)與滑動方向相反的滑動分力時，Ti應(yīng)取負值。根據(jù)上試計算剖面、巖土參數(shù)及計算公式，選取計算剖面，去下圖所示作為區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定系數(shù)計算剖面，如下圖所示。

圖1 剖面計算簡圖

根據(jù)選擇的計算剖面以及公式（1）計算結(jié)果，確定區(qū)域水文地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性。根據(jù)計算結(jié)果，勘查區(qū)滑坡發(fā)生整體滑動的可能性大，危害程度較大，危險性大，應(yīng)盡快實施綜合治理方案，以此完成對區(qū)域水文地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查的實踐研究。

3 結(jié)語

本文結(jié)合黃平縣且蘭醫(yī)院滑坡防治工程勘查實踐資料，對區(qū)域水文地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查的實踐進行了研究，此次研究對區(qū)域水文地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查的實踐操作具有一定的借鑒意義。