建筑邊坡項(xiàng)目巖土工程勘察技術(shù)要點(diǎn)探究

王鑫宇

摘 要：建筑邊坡項(xiàng)目巖土工程勘察工作意義重大，倘若勘察不到位，不能為邊坡的設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)、客觀的基礎(chǔ)資料和建議，將對(duì)整個(gè)工程建設(shè)帶來極大危害。結(jié)合烏當(dāng)區(qū)松溪河環(huán)溪河水生態(tài)環(huán)境綜合治理項(xiàng)目濕地公園停車場(chǎng)北側(cè)高邊坡巖土工程勘察實(shí)例，從場(chǎng)地環(huán)境與工程地質(zhì)條件分析、巖土工程分析評(píng)價(jià)、邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及支護(hù)方案建議等方面，對(duì)建筑邊坡項(xiàng)目巖土工程勘察技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：建筑邊坡項(xiàng)目；巖土工程；勘察技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU195? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2023）06-0030-03

0 引言

烏當(dāng)區(qū)松溪河環(huán)溪河水生態(tài)環(huán)境綜合治理項(xiàng)目用地面積38 900.2 m2，總規(guī)劃建筑面積187 850.8 m2濕地公園停車場(chǎng)位于新光路北側(cè)，停車場(chǎng)北側(cè)將會(huì)形成高約3.0～15.6 m的高邊坡，邊坡長(zhǎng)160.0 m，分為AB段、BC段、CD段。邊坡為巖土組合邊坡，其中AB段、CD段為切向邊坡，BC段為逆向邊坡。邊坡現(xiàn)狀為山體自然坡，坡度為10°～30°。擬建場(chǎng)地環(huán)境條件中等復(fù)雜，邊坡破壞將對(duì)施工人員的安全和主體結(jié)構(gòu)的施工造成影響。邊坡為永久性坡，破壞后果嚴(yán)重。邊坡安全等級(jí)為二級(jí)。

該邊坡項(xiàng)目詳細(xì)勘察工作是采用野外地質(zhì)調(diào)查、測(cè)繪、工程地質(zhì)鉆探等外業(yè)勘察方法，并通過場(chǎng)地環(huán)境與工程地質(zhì)條件分析、巖土工程分析評(píng)價(jià)、邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及支護(hù)方案建議等勘察技術(shù)要點(diǎn)，為整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 場(chǎng)地環(huán)境與工程地質(zhì)條件分析

1.1 自然環(huán)境及水文地質(zhì)條件分析

擬建場(chǎng)地及周邊未見濱、湖、泊等大型地表水體。擬建場(chǎng)地坡腳為新光路，新光路以南為松溪河流，為南明河的支流。松溪河發(fā)源于貴州省貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)奶牛場(chǎng)，全長(zhǎng)9.335 km，松溪河為典型的山區(qū)雨源性河流，每年5～12月份，降雨充足，河水流量較大，1～4月份降雨較少，河水流量較少。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，松溪河年平均徑流量約21.416 m3/s，枯水與豐水交接期，雨水較豐富，河水量較大，松溪河河水位高程約為1 051.0～1 052.5 m之間，30年內(nèi)最高洪水位為1 054.0～1 055.50 m，水位變幅約1.0～3.0 m。擬建場(chǎng)地處于地下水補(bǔ)給區(qū)，地下水主要為大氣降雨補(bǔ)給形成，其水位受降雨量影響變化迅速，峰值滯后時(shí)間短，屬潛水[1]。

巖溶管道水主要位于場(chǎng)地中的溶洞、溶蝕裂隙中，場(chǎng)地中巖性分界位置見差異性溶蝕，低洼處見巖溶泉水出露，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察鉆探進(jìn)行觀測(cè)水位，在所施鉆孔控制深度內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定地下水位。

上層滯水主要賦存于第四系雜填土及粘土層中，無統(tǒng)一的水位標(biāo)高，除接受大氣降水垂直補(bǔ)給外，還受相鄰含水層側(cè)向補(bǔ)給，多為季節(jié)含水，富水性差，水量甚微。擬建場(chǎng)地周邊無污染源及礦化地層。

1.2 工程地質(zhì)條件分析

擬建場(chǎng)地位于貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)新添園區(qū)內(nèi)，處于南北向的貴陽(yáng)復(fù)式向斜的北側(cè)，南北向的云井莊斷層的南部，距離場(chǎng)區(qū)500 m處存在一條東西向的逆斷層，場(chǎng)區(qū)內(nèi)尚未沒有發(fā)現(xiàn)斷層（裂）構(gòu)造或活動(dòng)性斷層（裂）構(gòu)造。

擬建場(chǎng)區(qū)巖層產(chǎn)狀傾向東南，巖層產(chǎn)狀為340°∠20°，出露奧陶系下統(tǒng)湄潭組（O1 m）淺灰、灰色厚層灰?guī)r和頁(yè)巖，頁(yè)巖和灰?guī)r為相變構(gòu)造產(chǎn)出，為不整合接觸，地質(zhì)情況穩(wěn)定，場(chǎng)區(qū)巖體節(jié)理、裂隙為較發(fā)育-發(fā)育，巖體節(jié)理以閉合-微張開為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，結(jié)合一般[2]。

1.3 不良地質(zhì)作用分析

場(chǎng)地下伏基巖為灰?guī)r，屬可溶性碳酸類巖，場(chǎng)地內(nèi)的巖溶為碳酸鹽類巖溶，其發(fā)育主要受巖性及構(gòu)造控制，水文對(duì)巖溶的發(fā)育起重要作用。該場(chǎng)地巖溶洞隙、節(jié)理、裂隙較發(fā)育，場(chǎng)地巖溶地貌特征明顯[3]。具有沿節(jié)理裂隙、順層發(fā)育特征的巖溶裂隙和洞穴。

通過鉆孔揭露基巖的28個(gè)鉆孔的巖溶統(tǒng)計(jì)，未遇到溶洞裂隙，鉆孔遇洞（隙）率0.0％，但相鄰鉆孔基巖起伏大于2.0 m，根據(jù)DBJ52/T046-2018《貴州省建筑巖土工程技術(shù)規(guī)范》，綜合判定本次工程區(qū)的巖溶發(fā)育程度為中等發(fā)育區(qū)。

2 巖土工程分析評(píng)價(jià)

2.1 地震效應(yīng)評(píng)價(jià)及不良地質(zhì)作用

建筑場(chǎng)地內(nèi)及附近無活動(dòng)性斷裂通過，場(chǎng)地區(qū)域穩(wěn)定性較好；場(chǎng)地內(nèi)無液化砂土和軟土。根據(jù)GB18306-2015《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》及GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，場(chǎng)地為抗震設(shè)防6度區(qū)，設(shè)計(jì)地震為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05 g[4]。

擬建場(chǎng)地覆蓋層為雜填土和粘土，其厚度為0.5～3.2 m，平均厚度為1.5 m。根據(jù)土體結(jié)構(gòu)及承載力特征值對(duì)應(yīng)GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表4.1.3可知，土層等效剪切波速在500≥vs≥250范圍，故場(chǎng)地土的類型為中硬土，場(chǎng)地屬可進(jìn)行建設(shè)的一般地段，場(chǎng)地類別為Ⅰ1類，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.25 s，設(shè)計(jì)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)防。場(chǎng)地及鄰近地段無活動(dòng)性斷層通過；場(chǎng)地內(nèi)無地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，擬建場(chǎng)地內(nèi)無高邊坡[5]，場(chǎng)地穩(wěn)定。

2.2 地基巖土均勻性評(píng)價(jià)

場(chǎng)地地基巖土由雜填土、粘土、強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖和中風(fēng)化灰?guī)r組成。①雜填土。場(chǎng)區(qū)局部分布，厚度1.4～3.2 m，厚度變化大，分布不均勻，均勻性差。②粘土。主要分布于場(chǎng)區(qū)局部地段，厚度0.8～4.1 m，厚度變化較大，平面分布不均勻，均勻性差。③強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖。主要分布于場(chǎng)區(qū)局部地段，厚度1.1～9.9 m，厚度變化較大，平面分布不均勻，均勻性較差。④中風(fēng)化灰?guī)r。巖體分布連續(xù)，厚度大，巖溶洞隙中等發(fā)育，均勻性好。

2.3 水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

地表水主要分布為邊坡坡腳以外的松溪河地表水體以及大氣降水，在邊坡開挖期間，避免對(duì)邊坡巖土層產(chǎn)生影響，降低其物理力學(xué)指標(biāo)，對(duì)邊坡極不利，須將其引入排洪系統(tǒng)，并做好相應(yīng)措施，防止再次積水。碳酸鹽巖巖溶水主要賦存于基巖裂隙、溶洞管道之中，在勘察期間，所施鉆孔未見碳酸鹽巖巖溶水，對(duì)該邊坡施工影響不大。

2.4 巖土工程參數(shù)分析評(píng)價(jià)

中風(fēng)化灰?guī)r承載力特征值計(jì)算如式（1）：

fa=ψr·frk =0.12×63.7≈7.64 MPa? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中：fa為巖石地基承載力特征值，單位是MPa；frk為巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，單位是MPa；ψr為折減系數(shù)[6]。

考慮勘察工作時(shí)對(duì)土樣產(chǎn)生的不利影響，并結(jié)合鉆探揭露地質(zhì)情況、附近基巖露頭、樣品測(cè)試結(jié)果，考慮到擬建場(chǎng)地巖石特征，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗(yàn)，確定地基承載力特征值詳見表1。

3 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及支護(hù)方案建議

3.1 邊坡特征

濕地公園停車場(chǎng)北側(cè)將會(huì)形成高約3.0～15.6 m的高邊坡，邊坡長(zhǎng)160.0 m，分為AB段、BC段、CD段，邊坡為巖土組合邊坡，其中AB段、CD段為切向邊坡，BC段為逆向邊坡。邊坡現(xiàn)狀為山體自然坡，坡度為10°～30°，邊坡巖體類型為Ⅲ類，邊坡特征詳見表2。

3.2 邊坡穩(wěn)定性分析

通過對(duì)AB、BC、CD段節(jié)理裂隙赤平投影圖（詳見圖1至圖3）分析和圓弧滑動(dòng)計(jì)算可知：①巖層產(chǎn)狀，340°∠20°，節(jié)理J1：80°～100°∠65°～75°，節(jié)理J2：210°～230°∠70°～85°。②L1與L2、L1與L3、L2與L3兩組節(jié)理面交點(diǎn)位于邊坡投影弧的對(duì)側(cè)，說明組合交線的傾向與邊坡傾向相交，所以沒有發(fā)生順層滑動(dòng)的可能性，屬于最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[7]，邊坡整體穩(wěn)定。③由于施工擾動(dòng)，以及坡面雨水沖刷、下滲以及長(zhǎng)期暴露于外等不利因素影響，故須進(jìn)行構(gòu)造支護(hù)，邊坡局部巖體破碎及存在不良地質(zhì)作用而發(fā)生垮塌，針對(duì)該局部部位應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。

3.3 邊坡支護(hù)方案建議

烏當(dāng)區(qū)松溪河環(huán)溪河水生態(tài)環(huán)境綜合治理項(xiàng)目濕地公園停車場(chǎng)北側(cè)高邊坡巖土工程勘察所施鉆孔內(nèi)未見穩(wěn)定地下水位，對(duì)邊坡開挖及支護(hù)工程影響甚微，但大氣降水將會(huì)對(duì)邊坡開挖造成不利影響[8]。應(yīng)盡量選擇在少雨季節(jié)進(jìn)行邊坡開挖支護(hù)，避免大氣降水及各種地表水沿地表遷流沖刷邊坡或滲入邊坡，并做好邊坡止水和排水工作。

經(jīng)穩(wěn)定分析計(jì)算，AB、BC和CD段邊坡最小穩(wěn)定安全系數(shù)Fs＝1.401＞1.30，邊坡整體穩(wěn)定。由于施工擾動(dòng)以及坡面雨水沖刷、下滲等不利因素影響，邊坡易于滑動(dòng)，故需要進(jìn)行支護(hù)處理，建議分臺(tái)階放坡+擋墻支擋或采用格構(gòu)錨桿（索）進(jìn)行支護(hù)。

區(qū)域水文地質(zhì)條件資料表明，本場(chǎng)地環(huán)境類別屬Ⅱ類濕潤(rùn)區(qū)，環(huán)境水和土對(duì)混凝土及混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性。根據(jù)規(guī)范，建設(shè)場(chǎng)區(qū)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)防。

邊坡周圍排放的生活用水、降雨形成的片流、管網(wǎng)滲漏水，及邊坡支護(hù)的施工用水等排放，在現(xiàn)斜坡上，滲入坡體，對(duì)邊坡穩(wěn)定性極為不利。建議采取各種措施防止大氣降雨等形成的流水沖刷坡面，在設(shè)計(jì)支護(hù)中各坡面設(shè)置排、泄水孔，控制施工用水并采用合理的施工工藝。

邊坡施工前，應(yīng)建立固定觀測(cè)網(wǎng)對(duì)邊坡進(jìn)行水平位移及垂直位移觀測(cè)。邊坡施工應(yīng)采用信息施工法。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑邊坡項(xiàng)目巖土工程勘察工作意義重大，倘若工作不到位，不能為邊坡的設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)、客觀的基礎(chǔ)資料和建議，將對(duì)整個(gè)工程建設(shè)帶來極大危害，甚至導(dǎo)致不可挽回的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此勘察工作者必須熟練掌握相關(guān)巖土工程勘察技術(shù)要點(diǎn)，為邊坡項(xiàng)目的建設(shè)開啟一個(gè)良好的開端。

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