李哲軍

摘要：在建筑工程建設中巖土勘察貫徹整個工程從施工設計到竣工整個過程。本文結合實例以觀音閣普天同慶莊園項目展開深入分析，通過對巖土工程地質特征進行研究，為工程建設提供參考。

關鍵詞：建筑工程；巖土勘察；工程地質

1.工程概況

本項目位于惠州市觀音閣鎮(zhèn)，交通較便利，地理位置優(yōu)越。根據(jù)勘察任務書，該項目總用地面積為14160.00m2，總建筑面積為56890.00m2；研究區(qū)及周邊現(xiàn)狀地形標高28.46m～66.50m，首層地坪設計標高35.00m（±0.00），負一層沿街大門入口標高32.00m。根據(jù)建筑物設計總平面布置圖、設計經(jīng)濟技術指標以及有關技術標準規(guī)定，建筑物主要由地下室、住宅樓、服務配套組成。本項目區(qū)域屬亞熱帶季風氣候，四季分明，氣候溫和濕潤，冬季多偏北風，夏季多偏南風，陽光充足，雨量充沛，夏長而無酷暑，冬季偶有陣寒的氣候特征。氣候特點表現(xiàn)為高溫、多雨、濕潤、霜期短，雨、旱季明顯。

2.研究區(qū)巖土地質條件

2.1研究區(qū)巖土特征

根據(jù)地質勘探揭露，研究區(qū)巖土層由新至老為素填土、第四系沖積層、第三系泥質粉砂巖、泥盆系砂巖，分述如下：

（1）素填土層

①素填土：黃色，褐色，松散，主要為粘性土組成，含少量碎石、砂礫，不均勻夾植物根系，含砂礫較多，成分不均勻，密實度較差。表層分布，共11個鉆孔見有揭露，層厚1.50m～3.00m，層頂埋深0.00m，層頂高程29.62m～33.87m。

（2）第四系沖積層

②淤泥質土：灰黑色，流塑—軟塑，主要為粉粘粒夾腐殖質組成，含有機質較多，局部含少量粉細砂，不均勻夾灰黃色軟塑的粉質粘土，干強度、韌性高。本層主要在山間凹地、魚塘處分布，呈透鏡體分布，層厚0.60m～5.00m，層頂埋深為1.50m～3.00m，層頂高程25.46m～28.12m。

（3）第三系泥質粉砂巖

③-1全風化泥質粉砂巖：褐色，褐紅色，巖體結構基本被破壞，為極軟巖，巖芯呈堅硬土狀，土夾砂礫狀，夾較多強風化巖，風化不均勻，具有遇水易軟化、崩解特點。層厚1.00m～ 8.50m，層頂埋深為0.00～7.00m，層頂高程21.46m～59.00m。

③-2-1強風化泥質粉砂巖：褐色，深褐色，巖體結構大部分被破壞，裂隙極發(fā)育，巖芯呈半巖半土、土夾碎塊狀，局部見含砂礫，遇水易軟化、崩解，為極軟巖，巖體基本質量等級為Ⅴ級。層厚2.80m～18.40m，層頂埋深為0.00～11.00m，層頂高程17.46m～50.00m。

③-2-2強風化泥質粉砂巖：褐色，深褐色，巖體結構大部分被破壞，裂隙極發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，極破碎，局部見含砂礫，遇水易軟化、崩解，局部手捏易碎，為極軟巖，巖體基本質量等級為Ⅴ級。層厚2.50m～30.50m，層頂埋深為0.00～ 28.10m，層頂高程17.79m～57.00m。

③-3中風化泥質粉砂巖：褐色，紅褐色，粉砂質結構，薄層構造，泥質膠結，為較軟巖，裂隙發(fā)育，巖芯呈柱狀、碎塊狀，裂隙面較新鮮，局部見含砂礫，揭露巖體整體較破碎，其中泥質粉砂巖巖質較軟，含砂礫巖質稍硬，似薄層狀穿插發(fā)育，巖體基本質量等級為Ⅳ級。揭露層厚2.10m～10.50m，頂埋深為10.30m～40.50m，層頂高程7.11m～28.30m。

（4）泥盆系砂巖

④-1全風化砂巖：灰黃色，巖體結構基本被破壞，為極軟巖，巖芯呈堅硬土狀，土夾砂礫狀，局部夾強風化巖塊，風化不均勻，具有遇水易軟化、崩解特點。層厚1.00m～ 12.90m，層頂埋深為0.00～2.30m，層頂高程27.85m～66.50m。

④-2強風化砂巖：灰黃色，灰色，巖體結構大部分被破壞，裂隙極發(fā)育，巖芯呈碎塊狀、碎塊夾土狀，局部夾中風化巖，遇水易軟化，局部手捏易碎，為極軟巖，巖體破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。層厚1.50m～26.60m，層頂埋深為0.00～13.90m，層頂高程18.62m～65.00m。

④-3中風化砂巖：灰色，青灰色，局部深灰色，粉細粒結構，薄層狀構造，局部含炭質，裂隙發(fā)育，巖心呈柱狀、碎塊狀，為較軟巖，揭露巖體整體較破碎，巖體基本質量等級為Ⅳ級。揭露層厚2.60m～15.00m，頂埋深為0.00～24.50m，層頂高程9.92m～44.50m。

2.2巖土地震穩(wěn)定性評價

研究區(qū)鄰近紫金博羅大斷裂，現(xiàn)今仍有活動，以及研究區(qū)內發(fā)育有次生斷裂，三面環(huán)山，東側臨近東江河岸等情況，開挖山體形成的人工邊坡易產(chǎn)生滑坡、崩塌等不良地質現(xiàn)象，受斷裂影響，研究區(qū)巖體破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育及結構體塊度小等，研究區(qū)區(qū)域地質構造條件較復雜；上覆20m范圍內揭露的巖土層有人工填土、流塑—軟塑的淤泥質土，屬軟弱土，而揭露的全風化巖屬中硬土，研究區(qū)及巖土層地震穩(wěn)定性較差，屬對建筑抗震不利地段。

根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）（2016年版）4.1.8條規(guī)定，河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上建筑時，除保證其在地震作用下的穩(wěn)定性外，尚應估計不利地段對設計地震動參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用，其水平地震影響系數(shù)最大值應乘以增大系數(shù)，建議增大系數(shù)λ=1.2采用。

3.研究區(qū)工程地質評價

3.1研究區(qū)穩(wěn)定性和適宜性評價

據(jù)區(qū)域地質資料、現(xiàn)場工程地質調查及鉆孔資料，研究區(qū)附近及鉆孔揭露深度范圍內見有次生斷裂構造通過，揭露的巖體裂隙發(fā)育，多呈碎塊狀，研究區(qū)原始地貌類型主要為剝蝕殘丘、山間洼地，位于兩個地貌單元處，經(jīng)挖方及局部整平，周邊地質環(huán)境遭受較大破壞，研究區(qū)內未發(fā)現(xiàn)有埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石的現(xiàn)象，但揭露的巖土種類較多，工程性質差異較大，巖體破碎，研究區(qū)等級為二級，該研究區(qū)屬對建筑抗震不利地段，根據(jù)《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質勘察規(guī)范》CJJ57-2012第8章、附錄C，研究區(qū)穩(wěn)定性差，工程建設適宜性差。

3.2地基均勻性和穩(wěn)定性評價

在鉆孔揭露深度內巖土種類較多，各成因類型的巖土層物理力學性質變化大，巖體具有風化不均勻性，巖層風化界線變化較大，巖層界面坡度較陡，為不均勻地基，地基等級為二級，對地基穩(wěn)定性不利。

①層、素填土：厚度變化較大，為人工堆填，成分較雜，以粘土夾少量碎石為主，研究區(qū)表層均有分布，均勻性差，具濕陷性，密實度差。

②層、淤泥質土：流塑—軟塑，高壓縮性土，微透水性，承載力低，埋深變化較大，透鏡體狀，其均勻性及穩(wěn)定性差。

③-1、④-1層、全風化巖：極軟巖，呈堅硬土狀、含砂礫，研究區(qū)局部地段分布，均勻性及穩(wěn)定性一般。

③-2、④-2層、強風化巖：極軟巖，呈半巖半土狀，碎塊狀，研究區(qū)局部地段分布，承載力較高，穩(wěn)定性較好。

③-3、④-3層、中風化巖：較軟巖，強度高，工程性質均勻，穩(wěn)定性好。

4.邊坡工程地質評價

4.1人類工程活動

研究區(qū)人類工程活動較強烈，主要因研究區(qū)工程建設需要，對研究區(qū)山體斜坡按一定的坡率進行放坡開挖，根據(jù)山體現(xiàn)狀標高，人工開挖形成的坡高約3m～28.3m不等，坡度55°～65°，人工邊坡坡度較陡，人類工程活動對地質環(huán)境影響較大，坡面巖土體裸露，未及時對人工邊坡采取有效工程治理措施，易誘發(fā)研究區(qū)邊坡地質災害的發(fā)生。

4.2邊坡地質環(huán)境評價

研究區(qū)地貌單元為剝蝕殘丘、山間洼地，地形起伏較大，鉆孔揭露深度內，邊坡巖土體主要為強-中風化巖，揭露的巖土種類較多，有泥質粉砂巖、砂巖，其強度相差較大，風化不均、節(jié)理裂隙極發(fā)育，因人工削切斜坡坡面大部分出露為強風化巖體，研究區(qū)水文地質條件中等復雜，巖土體在地表水、地下水及其它外力作用下，易誘發(fā)滑坡或崩塌地質災害，研究區(qū)地質環(huán)境復雜程度中等。

4.3邊坡穩(wěn)定性定性分析與評價

（1）現(xiàn)狀穩(wěn)定性分析

根據(jù)各邊坡現(xiàn)場工程地質調查，邊坡所處地貌類型為剝蝕低山丘陵區(qū)，邊坡高3m～28.3m不等，坡度約55°～65°，坡長約為390m，邊坡體主要為強風化巖，頂部有少量的坡殘積土和全風化巖，局部地段坡腳處見中風化巖出露。巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理部分為順層或切層張性裂隙，裂面充填砂泥質，巖體多呈碎塊狀—散體狀，根據(jù)現(xiàn)狀調查，節(jié)理裂隙將巖體切割/包圍呈錐形、楔形、菱形、方形，巖體完整性差，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)2處小型滑塌現(xiàn)象，滑塌巖性主要為強風化砂巖邊坡、及強風化泥質粉砂巖邊坡，滑塌邊坡坡體高約10m～20m，滑塌寬度約5m～10m不等，后緣高度3m～5m，坡度約45°～50°，規(guī)模為小型，致災形成機制為人工開挖邊坡使山體形態(tài)的改變，形成高陡邊坡，破壞了斜坡巖土體原有的應力平衡條件，改變了坡體的地形條件，且坡體內存在外傾等不利結構面組合，以及邊坡在雨水沖刷、潛蝕及重力作用下而引起滑塌，洪雨期間坡面可見面狀水流從節(jié)理/裂隙中滲出，同時對坡面碎屑狀/碎塊狀巖體形成沖刷破壞，坡體表面可見大量沖溝，對邊坡體的不斷潛蝕作用，對邊坡穩(wěn)定性不利；結合當前邊坡體局部已發(fā)生崩塌、滑塌地質災害現(xiàn)象，邊坡當前已處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）整體穩(wěn)定性分析與評價

1）邊坡破壞機理分析與評價：邊坡坡面主要為強風化巖，節(jié)理/裂隙極發(fā)育；由于邊坡較陡，巖石受強烈風化及剝蝕使其強度降低，并且不斷形成碎石塊和巖屑，巖塊常沿陡斜巖層的節(jié)理面裂開，同時雨水大量滲入巖石空隙中，增加了巖體重量，降低巖土體的抗剪強度，在水和其它外力作用下易沿結構面形成軟弱帶，從而邊坡產(chǎn)生破壞，在重力作用下易沿風化界面形成滑坡、或脫離母體形成滑移—傾倒式巖土體崩塌、撒落。

2）邊坡穩(wěn)定分析與評價：根據(jù)邊坡出露的強—中風化巖體結構面的調查與分析，各邊坡坡面巖體主要發(fā)育多組走向與坡面走向斜交的結構面，根據(jù)已有工程經(jīng)驗，當結構面傾向與坡面傾向相同時，邊坡巖體的穩(wěn)定性決定于結構面傾角與坡面傾角的關系，而多組結構相互切割巖體時，巖體的穩(wěn)定性取決于結構面組合交線的產(chǎn)狀與坡面的關系；根據(jù)《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）有關規(guī)定，現(xiàn)狀巖體為破碎、散體狀巖體的破裂角θ=45°+φ/2，以及結合已有不良地質作用分析，現(xiàn)場順坡向破壞性結構面傾角多為45°～50°，經(jīng)統(tǒng)計分析計算，各邊坡產(chǎn)出的巖體穩(wěn)定邊坡角宜小于45°，即巖體放坡坡率宜小于1∶1.0時對邊坡的穩(wěn)定性是有利的。

4.4邊坡穩(wěn)定性計算

（1）邊坡體開挖后，邊坡出露巖土主要為強風化巖，局部為中風化巖出露，邊坡類型屬土巖質邊坡，為分析邊坡破壞的動力學特征和計算邊坡體剩余下滑力的大小，選取3條代表性剖面進行邊坡穩(wěn)定性計算，剖面位置詳見平面圖。邊坡破壞形式主要考慮沿巖土體內部最不利方向滑動的可能性和沿巖層界面滑動的可能性，破碎巖體的穩(wěn)定性計算采用圓弧滑動法（簡化Bishop法）。

根據(jù)野外調繪的結構面特征，對邊坡的穩(wěn)定性進行赤平投影分析，經(jīng)統(tǒng)計分析繪制赤平投影圖見下圖1。

從上圖可見：L1、L2、L3與坡面呈小角度相交，對邊坡穩(wěn)定性不利。在結構面組合中，最不利組合是L1與L2組合、L1與L3組合，裂隙交棱線傾角為23°～30°，裂隙切割形成的塊體易形成崩塌或小型滑坡，現(xiàn)場局部地段可見已發(fā)生滑塌現(xiàn)象，屬于較不穩(wěn)定結構面，對邊坡的穩(wěn)定性影響較大。

（2）根據(jù)以上定性及定量分析計算，邊坡處于當前穩(wěn)定—欠穩(wěn)定狀態(tài)；而巖體出露的坡面受多組結構面切割，坡面巖體易沿結構面交線或不良結構面產(chǎn)生崩塌、滑移的潛勢，且穩(wěn)定性系數(shù)多小于規(guī)范規(guī)定的最小穩(wěn)定性安全系數(shù)（Fs= 1.35），其呈圓弧破裂時的危險破裂面多在各風化界面處或破碎巖土體形成的牽引式破壞，而呈折線破裂時的危險破裂面多沿節(jié)理面破壞，因此須對邊坡采取支護結構措施。

4.5邊坡發(fā)展變化趨勢及危害性預測

（1）邊坡發(fā)展趨勢預測

研究區(qū)邊坡體節(jié)理裂隙發(fā)育，水文地質條件復雜，裂隙水發(fā)育，對邊坡體起到不斷潛蝕作用，以及邊坡體人工開挖后未見有及時支護結構措施，坡面可見雨水及裂隙水混合沖刷形成的大量沖溝，且多處見有滑塌、崩塌等不良地質現(xiàn)象，同時經(jīng)穩(wěn)定計算，邊坡多處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，因此通過上述種種情況的分析和判斷，在現(xiàn)有影響因素的作用下，邊坡體有滑動和變形的趨勢。

（2）邊坡危害性預測

根據(jù)野外地質調查，結合工程規(guī)劃，邊坡與擬建住宅樓距離較近，最小距離約5.0m，一旦邊坡失穩(wěn)，發(fā)生滑坡、崩塌等地質災害，將直接威脅人們的生命和財產(chǎn)安全，造成對社會、經(jīng)濟的不良影響，因此應及時對邊坡體采取支護結構措施。

8.結論與建議

（1）研究區(qū)原始地貌屬剝蝕殘丘、山間洼地，研究區(qū)鄰近紫金博羅大斷裂，以及研究區(qū)內發(fā)育有次生斷裂，研究區(qū)三面環(huán)山，東側臨近東江河岸等情況，開挖山體形成的人工邊坡易產(chǎn)生滑坡、崩塌等不良地質現(xiàn)象，受斷裂影響，研究區(qū)巖體破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育及結構體塊度小等，研究區(qū)區(qū)域地質構造條件較復雜，研究區(qū)等級為二級，研究區(qū)穩(wěn)定性差，工程建設適宜性差。

（2）研究區(qū)內土體及巖體種類較多，下伏揭露不同時代的工程巖體及各類巖體力學性質差異較大，巖土層界面坡度較陡，性質不均勻，為不均勻地基，對地基基礎穩(wěn)定性不利，地基等級為二級。

（3）研究區(qū)土類型綜合評定為中軟土—軟質巖石，研究區(qū)類別為Ⅱ-Ⅰ1類，綜合評價研究區(qū)及巖土層地震穩(wěn)定性較差，屬對建筑抗震不利地段。工程區(qū)的抗震設防烈度為6度，設計地震基本加速度為0.05g，設計地震分組為第一組，地震動反應譜特征周期為0.25s～0.35s。工程區(qū)建筑抗震設防類別應不低于標準設防類。

（4）擬建建筑物基礎類型及地基基礎持力層建議詳見5.5章節(jié)選型分析。

（5）對研究區(qū)的山體斜坡應及時采取支護結構措施，保證邊坡的穩(wěn)定性，同時建議提高基礎和上部結構的整體性，同棟建筑不宜跨越兩個不同時代的基巖體。

參考文獻

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