［關(guān)鍵詞］水工環(huán)地質(zhì)；基坑；邊坡穩(wěn)定性；評價；主要技術(shù)

伴隨時代的不斷發(fā)展，地質(zhì)學(xué)研究獲得了突破，李永明等研究人員對水工環(huán)地質(zhì)條件下基坑邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，令狐榮霞等研究人員對水工環(huán)地質(zhì)條件進(jìn)行了概述，并對基坑邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析評價，這些研究均取得成績。實際上，當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)建設(shè)較為依賴能源。所以，有必要選取科學(xué)可行的方法，在適當(dāng)范圍內(nèi)運用先進(jìn)技術(shù)，研究地質(zhì)環(huán)境，滿足技術(shù)要求。各類工程正式開工前，無論是基坑開挖，還是邊坡支護(hù)，均要開展水工環(huán)地質(zhì)勘察，根據(jù)分析評價，為工程建設(shè)保駕護(hù)航。水工環(huán)地質(zhì)條件較為復(fù)雜，水工環(huán)要素表現(xiàn)出較大改變，提高了地質(zhì)勘察難度。所以，落實好水工環(huán)地質(zhì)勘察，是提升基坑邊坡穩(wěn)定性的技術(shù)支撐。

1. 工程概況

工程名稱為秀山信達(dá)城A地塊B1#樓地下車庫基坑支護(hù)工程，其水文地質(zhì)包含以下兩方面內(nèi)容，首先，層雜填土中存在滯水型地下水，分布缺乏連續(xù)性，通常沒有穩(wěn)定自由水面，大多數(shù)由降水及地表水滲透補(bǔ)充，通過蒸發(fā)與徑流的方式排泄。上層滯水被諸多因素影響，如地形、降水等。測得水位埋深0.9～2.7 m，水位標(biāo)高處于7.66～13.26 m的范圍。根據(jù)周邊環(huán)境推測，對于地下水位埋深來講，其波動幅度在1～3 m范圍內(nèi)。其次，填土中隱藏的上層滯水，需要利用有效措施，如排水以及止水，確保基坑能夠正常開挖。

2. 基坑邊坡穩(wěn)定性評價和防治

2.1 邊坡穩(wěn)定性評價方法

①建立計算模型。本文以上述工程為例，對其基坑邊坡崩塌現(xiàn)象進(jìn)行分析，主要采用了定性分析方法，結(jié)合勘探報告，還有允許坡率，借助公式進(jìn)行定量計算。對計算剖面進(jìn)行選擇時，在該工程中選取了：1-1'、2-2'、3-3'、4-4'剖面將其當(dāng)作計算模型。使用極限平衡理論，在暴雨等極端條件下，對剖面穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行計算，如表1所示。

②穩(wěn)定性評價。如表2所述，根據(jù)以上分析結(jié)果，按照穩(wěn)定性評價標(biāo)準(zhǔn)，了解到某機(jī)場附近環(huán)境治理和防護(hù)工程，在MN等段的地震工況都是非常不穩(wěn)定的，在暴雨工況的狀態(tài)是臨界穩(wěn)定，在天然工況上是相對穩(wěn)定的，由于分析了最不利的因素，還要對這些地段填方區(qū)域穩(wěn)定性，以及可能會產(chǎn)生滑坡的幾率開展了分析，由此得知，它們都是在暫時穩(wěn)定及不穩(wěn)定范圍內(nèi)，產(chǎn)生滑坡的機(jī)率是中等以上。

2.2基坑邊坡穩(wěn)定性防治

對坡度放緩，構(gòu)建平臺，通過逐步分層回填方式及通過外坡分層回填方式進(jìn)行夯實，對于基坑邊坡內(nèi)側(cè)，可借助分層回填方式進(jìn)行處理；在坡體相對較低，同時不具備放坡空間的位置，應(yīng)采取衡重式支護(hù)方式；若是施工場地有軟土層，壓縮性相對較高，在進(jìn)行堆填之后，將導(dǎo)致嚴(yán)重的沉降問題，需將表層軟土全部清除，對深層軟土來說，可借助CFG方式進(jìn)行處理；對于場地基坑邊坡，需構(gòu)建健全的截排水系統(tǒng)，在坡面位置可構(gòu)建泄水孔，避免坡面受到雨水影響；對基坑邊坡發(fā)展情況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測[1]。

3. 地質(zhì)災(zāi)害常見類型及其特點

①地震災(zāi)害。一般情況下，是地殼運動產(chǎn)生的災(zāi)害，不但存在破壞性，還具有突發(fā)性特點，在地震災(zāi)害出現(xiàn)過程中，對地質(zhì)區(qū)域產(chǎn)生較大的破壞，是非常常見的地質(zhì)災(zāi)害，在這一過程中，地震還是非常不易預(yù)測的，伴隨地質(zhì)勘測水平的提高，再加上勘測技術(shù)的進(jìn)步，在地震災(zāi)害預(yù)測方面，仍存在較大難度。②滑坡和泥石流災(zāi)害。是由于濫墾濫伐導(dǎo)致的，也可能是由于工程建設(shè)過程中，由于操作不科學(xué)導(dǎo)致的。通常情況下，它會表現(xiàn)為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變動，從而產(chǎn)生較大的破壞力，對地質(zhì)造成嚴(yán)重的破壞，使得土壤結(jié)構(gòu)開始松弛，進(jìn)一步造成崩塌及泥石流等，對此，有必要對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，加強(qiáng)保護(hù)工作。③地面塌陷。究其原因，大部分是人類工程建設(shè)不合理，對區(qū)域性地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成了破壞，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的損壞，致使地面塌陷[2]。如礦產(chǎn)資源開采，由于該資源屬于不可再生資源，若是地質(zhì)結(jié)構(gòu)層被破壞，無法在短期內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)，資源開采時，維護(hù)操作缺乏規(guī)范性，從而對地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，甚至出現(xiàn)地面塌陷，如巖溶地區(qū)，該問題是非常普遍的。④地裂縫。其也屬于地質(zhì)災(zāi)害，常常表現(xiàn)為區(qū)域性地質(zhì)斷裂，究其原因，同區(qū)域內(nèi)地下水有著較大關(guān)聯(lián)，由于地下水資源開采較多，導(dǎo)致較多地下水資源抽離，從而導(dǎo)致區(qū)域性結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性，進(jìn)一步導(dǎo)致地質(zhì)層斷裂，在作用力的影響下，產(chǎn)生非常強(qiáng)的破壞性。

4. 水工環(huán)地質(zhì)條件基坑邊坡穩(wěn)定性分析和主要技術(shù)

4.1 GRP技術(shù)

針對水工環(huán)地質(zhì)，實際開展勘察作業(yè)時，利用GPR探地雷達(dá)技術(shù)，可以對深層地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面勘察。其原理是借助高頻脈沖儀器發(fā)射信號，在地質(zhì)層中，實現(xiàn)高頻脈沖波反射，從而實現(xiàn)不同參數(shù)的勘測。通過脈沖接收站，在指定范圍內(nèi)還能獲取信號，以此進(jìn)行全面分析。在這一過程中，對于GPR技術(shù)來講，它有著較高的專業(yè)性要求，針對高頻脈沖波來看，其反射強(qiáng)度需滿足較高的要求，與此同時，借助高頻脈沖波，還可以對各類物質(zhì)發(fā)射信號，通過信號反饋進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4.2 GPS技術(shù)

該技術(shù)一般是利用無線電信號，實現(xiàn)發(fā)射中心同衛(wèi)星的全面聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建導(dǎo)航定位系統(tǒng)，將無線電測距當(dāng)成運用原理，利用控制站實際方位，加強(qiáng)同衛(wèi)星聯(lián)系，通過該方式，可以獲取信號接收機(jī)到測試點的距離。正式利用該項技術(shù)前，應(yīng)對GPS接收裝置位置進(jìn)行確認(rèn)，以保證可以利用無線電設(shè)備獲取衛(wèi)星信號，對獲取的信息開展參數(shù)轉(zhuǎn)換，完成坐標(biāo)計算，從而全面展示各個勘測位置三維坐標(biāo)，明確方位。

4.3 電法

針對水工環(huán)技術(shù)來看，常常被運用在地質(zhì)資源勘測中，對可能蘊藏資源的區(qū)域開展有效分析，在這之后，根據(jù)勘察時間及使用的技術(shù)，對資源開展確認(rèn)。伴隨近幾年的發(fā)展，水工環(huán)技術(shù)獲得了較大的進(jìn)步，可以獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，同時可以為地質(zhì)勘察工作奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，有利于全面提高地質(zhì)勘察效率，為其提供技術(shù)保障。電法技術(shù)在礦山地質(zhì)勘察中，也有著非常普遍的運用，是較為重要的勘察技術(shù)，同別的勘測方法進(jìn)行比較，電法的實用性非常強(qiáng)，操作及運用都非常簡便。針對水工環(huán)勘察電法來看，它分為兩種，首先為瞬變電磁法，其次為頻譜激電法。就瞬變電磁法（圖1）而言，技術(shù)優(yōu)勢非常突出，不但可以對地質(zhì)勘察等開展分析，還能對礦山事故等進(jìn)行預(yù)防。

就電法技術(shù)來看，其原理是借助脈沖電磁波發(fā)送，對該區(qū)域中存在的二次渦流場進(jìn)行觀察和記錄。針對頻譜激電法而言，它是借助電極設(shè)備，實現(xiàn)多頻復(fù)電阻率的科學(xué)測量，同時結(jié)合測量結(jié)果，有效分析空間分布，了解頻譜特征，在此基礎(chǔ)上，對地質(zhì)構(gòu)造全面勘察[3]。一般來講，在礦產(chǎn)資源挖掘及開采工作中，該電法技術(shù)運用普遍，在基坑邊坡穩(wěn)定性分析和計算等方面，還有專業(yè)優(yōu)勢，有利于促進(jìn)水工環(huán)技術(shù)的科學(xué)使用，是行之有效的措施。

伴隨水工環(huán)技術(shù)的進(jìn)步，地質(zhì)數(shù)據(jù)勘測的準(zhǔn)確性越來越高，已經(jīng)可以對各種地質(zhì)環(huán)境中的資源蘊藏狀況開展科學(xué)分析，也能結(jié)合科學(xué)的數(shù)據(jù)，構(gòu)建完善的施工方案，從而增加施工效率，降低時間成本。

4.4分析基坑邊坡穩(wěn)定性時要注意的事項

①擬建項目的基坑邊坡形態(tài)、形狀和種類通過勘察技術(shù)明確之后，要對基坑邊坡滑移現(xiàn)象等危害進(jìn)行確認(rèn)。施工時，應(yīng)加強(qiáng)對基坑邊坡巖土坡腳的重視。②針對擬建工程，對基坑邊坡類型、長寬等開展確認(rèn)。③對于破碎結(jié)構(gòu)和巖質(zhì)基坑邊坡，應(yīng)結(jié)合等效內(nèi)摩擦角判斷巖體類型，計算過程中，應(yīng)結(jié)合公式。④對土質(zhì)基坑邊坡開展計算時，通常會借助圓弧滑動法完成，也能采取極限平衡法完成統(tǒng)計工作。⑤為明確基坑邊坡的放坡條件，應(yīng)結(jié)合使用的方法，運用針對性的方案，可通過分段和分級的施工方式，使用坡率法；若是通過錨桿防護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工，應(yīng)對坡面進(jìn)行有效防護(hù)；若為直立的切坡，應(yīng)構(gòu)建排樁擋土墻支護(hù)。無論哪一種技術(shù)，都應(yīng)結(jié)合具體狀況進(jìn)行選擇，這樣才能對坡面進(jìn)行科學(xué)防護(hù)。⑥在開展剪切試驗過程中，應(yīng)結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和條件。

5. 地質(zhì)災(zāi)害治理中怎樣有效運用水工環(huán)地質(zhì)

5.1優(yōu)化勘察

對于水工環(huán)地質(zhì)來講，一般是對地質(zhì)災(zāi)害危險性開展評估，結(jié)合調(diào)查結(jié)果和勘察狀況，執(zhí)行有效評估，對地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因以及存在的安全隱患進(jìn)行全面分析，充分發(fā)揮水工環(huán)地質(zhì)的作用，積極找出地質(zhì)災(zāi)害，對其開展科學(xué)治理，應(yīng)對施工場地開展全面勘察，同時對災(zāi)害地區(qū)的水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行科學(xué)調(diào)查，掌握工程地質(zhì)狀況，如此才能確?？辈鞌?shù)據(jù)的有效性，這也是評估工作得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。總而言之，應(yīng)根據(jù)工程需要和工程現(xiàn)場的實際狀況，在此基礎(chǔ)上，對施工現(xiàn)場開展全面勘察，才能確?？辈斓目茖W(xué)性[4]。除此之外，在開展勘測工作時，要求有關(guān)工作者應(yīng)強(qiáng)調(diào)整體和具體一致性，具體問題具體分析，應(yīng)增加勘測的寬度，如此才能為工程建設(shè)提供有效的勘察數(shù)據(jù)。另外，對于工程監(jiān)督單位來說，也應(yīng)充分發(fā)揮作用，增強(qiáng)勘察質(zhì)量。表3為工程中的勘查數(shù)據(jù)：

通過表3可以看出，工程共勘查4次，每一次的勘查測量數(shù)量都不同，隨著次數(shù)的增加，測量個數(shù)增加。每一次勘查，深度各不相同。通過對勘查結(jié)果的觀察，能夠使工作人員全面掌握工程情況。

5.2 強(qiáng)化運用勘察結(jié)果

眾所周知，開展水工環(huán)地質(zhì)勘察，可以充分彰顯地質(zhì)災(zāi)害治理情況，具有重要的參考價值。對此，應(yīng)對水工環(huán)地質(zhì)勘察的有效利用多加重視，在這一過程中，還應(yīng)對數(shù)據(jù)適用范圍加以延伸。根據(jù)實際情況來看，在開展勘察時，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行運用，應(yīng)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的分析擬合轉(zhuǎn)化，以確保地質(zhì)災(zāi)害的有效治理，從而獲取全面的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高治理工作質(zhì)量。對此，應(yīng)加強(qiáng)對前沿的信息技術(shù)的應(yīng)用，建立數(shù)據(jù)分析平臺，促進(jìn)數(shù)據(jù)分析及轉(zhuǎn)化，最大程度地發(fā)揮技術(shù)作用。

5.3 加強(qiáng)對地質(zhì)環(huán)境的勘察

部分地質(zhì)災(zāi)害影響水文地質(zhì)，如地震極易造成地下水流動方向出現(xiàn)變化，滑坡極易產(chǎn)生堰塞湖。若是地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)了這樣的狀況，應(yīng)加大地質(zhì)勘察力度，構(gòu)建科學(xué)的環(huán)境勘察計劃，對水文工程和地質(zhì)全面勘察。在這一過程中，開展人類活動，不利于自然環(huán)境的發(fā)展，也應(yīng)開展勘察工作，同時將其歸為影響地質(zhì)災(zāi)害治理的因素。不僅如此，還應(yīng)根據(jù)影響范圍，構(gòu)建細(xì)致的治理方案[5]。唯有如此，才能全面提高工程施工質(zhì)量，進(jìn)一步降低地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的破壞程度。

6. 結(jié)論

綜上所述，本文以秀山信達(dá)城A地塊B1#樓地下車庫基坑支護(hù)工程為例針對邊坡穩(wěn)定性的分析，不僅明確了基坑邊坡穩(wěn)定性的影響因素，也為穩(wěn)定性提升手段的完善以及優(yōu)化提供了支持。未來，各工程需要基于本工程的實踐經(jīng)驗，針對勘查技術(shù)進(jìn)行使用，保證能夠在勘查過程中獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，確保能夠?qū)こ虆^(qū)域的具體情況全面分析及評價，有效掌握工程數(shù)據(jù)，提高基坑邊坡開挖的精度。