边坡支护工程的岩土工程勘察

摘要：随着我国建筑行业的迅猛发展,尤其西南地区,建筑场地的开挖常伴随边坡的出现,甚至是高边坡,多数开挖形成的边坡稳定性无法满足要求,需要进行边坡支护,支护设计必须有相应的边坡专项勘察工作。文章结合工程实例探讨岩质边坡的勘察,为相关工程实践提供指导和参考。

关键词：岩质边坡;建筑工程;切向坡;

拟建某安居房工程位于某市云岩区恒大帝景南侧，亨特萃山国际东北侧，紧邻甲秀南路，场地交通便利，拟建项目规划总用地面积10 938.76 m2，总建筑面积56 142.65 m2，计容面积38 237.47 m2，容积率3.5。

由于场区开挖，将在场区东侧形成高度最大约28.5 m的挖方边坡。边坡安全等级为一级，永久性边坡，使用年限与建构筑物相同。

2 工程勘察

2.1 边坡特征

根据现场实际地质情况，本次勘察将边坡进行分段，各段特征如表1所示。

2.2 勘察目的

(1)查明边坡的岩土构成、成因、分布、性质、岩石风化和完整程度，重点对岩层及其结构面的物理力学指标进行确定，为边坡支护设计提供有关计算参数[1]。

(2)查明支挡结构位置的持力层的岩性、地质构造和设计需要的物理力学参数。

(3)对边坡的稳定进行评价，针对边坡的支护处理提出方案、建议。

(4)查明边坡地形地貌、地层、地质构造及抗震条件。

(5)场区岩层主要结构面(特别是软弱结构面)类型和等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填和充水状况、组合关系、力学属性和与临空面关系。

(6)查明场地地下水类型、埋藏情况、腐蚀性等水文地质条件。

(7)查明场地内及其附近有无影响边坡稳定性的不良地质作用，如岩溶、边坡、崩塌等。

(8)通过工程类比结合规范及反分析，提供边坡稳定性计算及边坡支护设计需要的岩土物理力学参数。

(9)提出边坡在支护施工过程中可能引起的破坏模式，并提出相应的防治措施及边坡监测方案建议。

2.3 工程地质条件

场地及周边属中低山地貌，地形起伏相对较大，原始地形坡度15°～45°，整体地势为东部高，西部低，最低点位于场区西南角，地形标高1 176 m左右，最高点位于场地东部的山顶，地形标高1 260 m，相对高差84 m。

根据区域地质资料及现场调查，场区位于扬子准台地黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区，拟建场地断层、褶皱构造不发育。

(1)场地类别划分。

根据勘探成果资料，场地基岩出露，岩层较破碎，估计土层等效剪切波速在500 m/s

(2)设计基本地震加速度值及所属的设计地震分组。

根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2015)，场地基本地震动峰值加速度为0.05g，场地基本地震动峰值加速度反应谱特征周期为0.35 s。根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)拟建场地设计地震分组为第一组，场区地震抗震设防烈度为6度。

(3)场地抗震地段划分。

按照建设方案，场坪开挖后形成的边坡经过治理后，对建筑物抗震属于一般地段。

(4)地层岩性。

在钻探深度范围内，揭露岩层为三叠系杨柳井组(Tyl)白云岩，岩石呈单斜产出，产状为85°∠42°。

(5)节理裂隙。

根据现场出露岩石调查，场区主要发育下述三组节理裂隙：一组产状J1为180°∠48°，一组产状J2为22°∠65°，一组产状J3为253°∠50°，J1、J2节理裂隙面起伏粗糙，发育间距4～6条/m，延伸长度0.1～1.6 m，岩屑充填，结合一般，属硬性结构面。J3节理平直光滑，岩块、岩屑夹泥，结构面结合程度较差，为软弱结构面。

(6)坡体岩土构成及分布特征。

在钻探深度范围内，揭露地层为三叠系杨柳井(Tyl)白云岩。中风化白云岩(T1a)为灰白色、肉红色，薄至中厚层状，属于较硬岩，岩体较破碎，性脆，岩芯呈块状、扁柱状、短柱状，饱和单轴抗压强度30.154 MPa，属于较硬岩，岩体较破碎，性脆，岩芯呈块状、扁柱状、短柱状，岩芯采取率65%～83%,RQD值40%～65%。根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)可知，中风化白云岩的岩体基本质量等级为Ⅳ类。

(7)不良地质作用和地质灾害。

场地位于中低山地貌，下伏基岩为白云岩，场地内的岩溶为碳酸盐类岩溶，其发育主要受岩性及构造控制，水文对岩溶的发育起重要作用。通过现场地质调查，该场地岩溶洞隙、节理、裂隙较发育，场地岩溶地貌特征明显。未遇岩溶钻孔，基岩面相对高差小于5 m，综合判定拟建场区属岩溶微发育。通过现场踏勘及收集周边资料，拟建场地内无危机建筑物的崩塌、泥石流、滑坡、采空区等不良地质作用。

(8)不利埋藏物特征分布。

拟建场地位于贵阳市云岩区，场地为一斜坡山体，根据现场走访调查，结合区域地质资料，场地无矿山、采空区等，地下不存在不利埋藏物。

(9)场地地表水和地下水分析评价。

(1)地下水类型。

根据区域资料并结合场地周边工程地质调查，场区地下水分为第四系松散岩类孔隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水两类。松散岩类孔隙水赋存于第四系覆盖层中，富水性贫乏至中等;碳酸盐岩岩溶水赋存于白云岩溶洞、溶蚀裂隙中，富水性中等。

(2)地下水补给、径流、排泄。

项目区地下水主要以大气降雨为补给来源，地表水通过地表裂隙、孔隙渗入地下转为地下水，据区域水文地质资料，地下水受地形、岩层产状等因素的控制，地下水向西北方向径流，最终以泉等形式排泄于地势低洼处。

(3)地下水位埋深。

勘察钻探时基本完成场平工作，地势相对较高，在钻探过程中未发现有地下水，由于场地节理裂隙较发育，具备地下水贮存的空间条件，地下水径流通道主要为岩溶通道。场地地下水主要由上层滞水、潜水及岩溶裂隙管道水组成，土层中的上层滞水补给主要为大气降水补给，潜水的补给主要为大气降水、周边山坡土层中的潜水及下伏基岩地下岩溶裂隙水补给。本次勘察钻孔控制深度范围内未见地下水，故本次勘察范围内地下水对边坡施工影响较小。

(10)降水措施及注意事项。

拟建场区地下水位埋藏较深，不考虑地下水降水措施;拟建场地位于山区斜坡地段，大气降水可能汇入开挖坡脚，建议做好排水工作。

(11)水土腐蚀性评价。

场地地下水埋藏较深，未取得水样，本次勘察场区均为岩石，未见土层，依据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)，本场地环境类型属环境Ⅱ类。根据场地周边工程经验，场地周边无工矿产企业，判定场地按环境类型水和土对混凝土结构腐蚀性评价为微腐蚀，按地层渗透性水和土对混凝土结构腐蚀性评价为微腐蚀，场地水和土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价为微腐蚀。

2.4 勘察方案

勘察主要以地质地表调查为主、钻探为辅的手段，收集拟建场区区域地质、水文地质及既有工程的勘探、试验成果等地质资料。在充分利用既有地质资料的基础上，合理布置勘探点，针对性进行岩土工程勘察，根据有关规范、规程要求，合理布置控制性地质断面，以满足施工图设计要求。

以场地为中心，在0.5 km2范围内进行地质调查，查明拟建场地的气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造及区域稳定性、水文地质及工程地质条件、不良地质现象等，为下一步工作提供依据。

钻孔布置按设计单位提供的图纸，边坡勘探线(边坡剖面)沿垂直地下室轮廓线进行布置，线点间距12 m，勘探点沿剖面线布置，间距15～20 m，布置61个钻孔，控制性钻孔为1/5。边坡勘探点应进入最下层潜在滑移面2～5 m。

2.5 勘察过程中遇到的问题

在实际勘察过程中，发现岩性有变化，但由于物理力学性质差异较小，将其并归为一种岩性。本工程由于为岩质切向坡，对于支护设计而言，岩层层面的物理性质要求较低，若边坡为顺层岩质边坡或存在外倾结构面，还应通过现场剪切试验查明层面及不利结构面的物理力学指标，以便为边坡支护设计提供更准确的岩石物理力学参数，更有利于准确进行支护设计。

3 结语

西南地区建设场地开挖形成的大多岩质边坡不稳定，在建筑活动中经常遇到顺层岩质边坡，应在勘察过程中查明滑体的范围、岩土体及结构面等物理力学指标，以便进行合理支护设计。岩质边坡由于开挖，岩石已出露，可考虑采用现场地质地表调查为主、钻探手段为辅，查明场区工程地质环境。边坡设计需要采用勘察提供的各岩土物理力学参数，要求勘察必须提供准确的岩土指标，要求现场取的岩土样必须能够真实反映现场岩土情况。由于贵州碳酸盐系分部较广，存在较多岩溶，需要考虑岩溶对边坡支护是否产生影响，并提出合理的处理措施，说明工程地质条件可能带来的风险。边坡支护动态化设计勘察应及时反馈现场的地质异常，以便对异常情况进行及时处理。

参考文献

[1]王立,张景蕾.工民建项目中岩土工程勘察工作要点分析[J].智能城市,2020(8):57-58.