利用施工阶段对山体边坡的勘察验证——对初步治理方案进行动态修正的必要性

（华北有色工程勘察院有限公司，河北 石家庄 050000）

通常高危山体边坡加固治理的程序是先利用工程地质勘察手段对天然坡体的现状进行综合调查，给出危险坡体的范围、高度、坡度、坡体的倾向、倾角、节理、裂隙发育程度、岩体的强度、结构面的抗剪强度指标等。之后利用勘察成果进行治理方案的设计[1]。在完成设计后按照设计方案进行治理施工直至最终完成坡体的加固。工程地质勘察成果是整个坡体治理的依据，其重要性不言而喻。然而现实中，往往受场地条件、资金投入及对勘察工作的重视程度所限，不能对治理对象进行全面准确的工程地质勘察，设计单位大多根据现场简单的踏勘结果结合自己的工作经验完成设计。如此一来，一些设计必须的参数只能凭经验估值。不是因过于保守而造成设计浪费，就是因考虑不足给治理方案埋下安全隐患。因此，在坡体治理的施工阶段，利用施工阶段的施工措施及研究在施工锚钉、锚杆（索）的钻孔时取出岩芯对坡体的外部特征及内部构造进行二次勘验，对初步设计与实际岩体状态的符合性进行验证，进而实现对初步设计方案的优化修正。下面就以某水泥厂一紧邻建筑物的高危山体岩质边坡的治理为例做一介绍[2]。

1 工程概况

治理区紧邻厂区内一工业厂房，距离仅十几米，为岩质高边坡，长约100m，整体高度约50m，边坡30m高处有一级平台。该山体背面是分布着一些当地村民的采石场，经常爆破开采。受风化及附近爆破震动影响，局部掉块现象时有发生，对处于坡底的建筑物及建筑物内工作人员的安全构成了严重威胁[3]。

由于时间关系，没有对该段山体边坡进行详细的工程地质勘察[4]。设计前组织相关设计人员到现场进行了地表踏勘，踏勘结果如下：

本次治理区山体高约50m，自地表向上约30m处为一自然平台，台面宽约2.5m～4m，平台向上边坡高约20m，局部高度达25m。平台以下至地表部份前期进行过面层处理。边坡坡面倾向160°～175°，倾角70°～90°,治理区岩体岩性主要为灰岩和白云岩，根据现场调查，整体边坡岩体较完整，结构面结合良好，结构面倾向大体与坡面一致，倾角65°～80°，局部地段岩体风化强烈，节理发育，偶有碎块掉落，碎块直径20cm～30cm。综上所述，边坡整体稳定性较好，边坡破坏形式属于局部崩塌。

图1 治理区全貌

图2 细部现状

表1 坡面治理措施概述一览表

2 初步设计方案

根据踏勘结果，该段坡体的风险主要是受附近爆破振动影响导致的高空落石及局部的危岩体失稳坍塌。在对边坡进行整体稳定性模拟时，因没有实际取得岩体相关物理、力学指标，均参考以往的经验估值。治理方案主要是清理坡面的浮石、利用锚杆加固不稳定危岩体及进行坡体表面挂钢筋网后喷射混凝土面层等加固措施，同时在二层平台上设置一道砌石挡墙以防个别石块掉落后滚落地面伤人。为防雨水渗入坡面引发失稳滑坡，在坡面设置了排水孔，在坡顶设置了挡水坝及导水沟渠。

进行初步设计时，因坡面较长，全长100m，将坡面治理范围划分为三个目标区，根据每个目标区表面裂隙特征，结合经验布设了相应治理措施。主要措施设计见下表1。

3 施工阶段对坡体状态的验证及对初设方案的调整

3.1 施工验证的步骤

施工验证主要通过以下四步完成：

（1）在坡面清理浮石及危岩阶段对坡体表面进行二次详细勘验，主要由专业技术人员借助清坡的设施重新近距离勘验坡面状态与初次踏勘结果进行比对；

（2）利用初设布设的锚杆、锚钉分布对（1）步新发现的不稳定部位采取优先钻孔法进行验证。通过研究钻孔取出岩芯的天然裂隙发育情况判断该部位坡体内部的完整性，对其稳定状态进行评价；

（3）经判定如坡体实际的稳定状态与初设阶段的认识不符，差异较大，给方案的安全性或经济性带来较大影响时，则对初设方案进行调整；

（4）按调整后的最终治理方案进行治理施工。

3.2 验证结果

经过施工验证，本工程初步设计阶段对坡体稳定性的认识与实际有较大差异。主要表现为：

（1）目标一区及二区布设加强锚杆的部位中局部裂隙发育程度实际较弱，岩体完整性、稳定性均相对较好，判断该部位不需要布设加强锚杆，仅需在坡面清理后挂钢筋网喷射混凝土面层后打设短锚钉即可；

（2）目标三区认为整体稳定性较好，裂隙节理面发育较弱，通过研究钻孔岩芯发现局部部位存在裂隙发育及顺坡节理面发育较强。垂直坡面的不稳定岩体厚度达3～5m，自稳性较差，需采用加强锚杆加固才能安全。

（3）目标一区发现一处岩体局部悬空，体积较大又无法清理，普通加强锚杆无施工工作面，又存在较大安全隐患。

3.3 设计方案方案调整

根据施工验证结果，对初设方案进行调整如下：

（1）取消目标一、二区验证为稳定部位布设加强锚杆；

（2）在目标三区验证为不稳定部位增加加强锚杆；

（3）经过研究，对悬空岩体采取了钢绳绑扎式加固措施。

方法为：在悬空危岩体四个对角方向布设四根3m长，加强型锚杆作为锚固点，利用这四个锚固点在危岩体表面固定一层主动防护网，同时十字交叉状布设两根φ25钢丝绳将主动防护网牢牢固定在危岩体上。另外在下面的二层平台边沿设一道钢管防护栏，台面铺设一层碎石缓冲层。

4 效果评价

根据施工验证结果对初设方案进行合理化修正后，方案更趋合理，总体加固工程造价没有增加，各项防护措施也更有针对性，做到了有的放失，有效提高了该段山体边坡的安全性和稳定性。

5 结语

高危边坡的治理关系人民生活财产的安全，当给予充分认识。尽管实际工作中会由于各种市场竞争条件及经济利益冲突导致前期的勘察工作难以到位，常常造成设计方案片面保守或针对性不强，给边坡的稳定性埋下安全隐患。如能充分借助施工阶段的坡面清危过程及施工锚杆锚钉时的钻孔岩芯对坡体进行二次勘验，进而对初设方案进行修正，就可以弥补前期勘察工作的不足，最终实现治理方案安全、经济、合理的目标。

[1]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013).

[2]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001).

[3]《岩土锚杆（索）技术规程》CECS 22:2005.

[4]穆伟刚，刘焕存，马永琪.紧邻建筑物山体岩质顺向高边坡稳定性评价及治理方法研究[J]岩土工程技术.