滑坡勘查中岩土工程综合勘查技术应用

李 华

（湖南省有色地质勘查局二四五队，湖南 吉首 416000）

滑坡勘查与一般工程类勘察不同，它有对滑坡体的特征勘查和治理体系的地质勘查两大任务。首先要从地质环境条件调查开始，并从成因条件中寻找滑坡体的诱发、演化、形成过程和主要影响的因素；其次查明场地内的岩土力学特征，加强现场试验及调查，从物理特性出发分析其稳定性；再者结合外界环境和诱发因素，重点分析破坏模式和主要岩土参数的强度与灵敏度，加强岩土参数选择及反演试算，进行多状态的模拟计算；最后提出安全、经济、合理的支护方案，获得最佳的勘查效果。岩土工程综合勘查技术工作的主要目的是充分了解滑坡现场的岩土参数、变化规律以及岩土成分的空间分布，确保其准确性和科学性，并为后期的岩土设计和施工积累经验。因此，岩土工程综合勘查技术在滑坡勘查中的应用分析对于实际使用非常重要[1]。

1 岩土工程综合勘查技术的概述

常规滑坡勘查中个别单位基本上使用单一的勘查技术，使得提交的勘查成果资料的《岩土设计参数一览表》一半以上数据带“*”，表下注释“带“*”号的为经验值”，如插表1。而实际治理设计中若岩土剪切值相差10%，其治理成本完全不一样（某些项目可节约资金20%）。故采用岩土工程综合勘查技术在滑坡勘查中的重要性更突显出来。该技术不是一种单一的勘查技术，它没有一个整体的固定的原理，但其中包含的每种研究方法都有自己的原理。实际上综合勘查技术的研究就是要整合技术，以便它们可以发挥更大的价值。综合勘查技术的优点结合了每种勘查技术的优点，结合不同项目的实际情况，灵活运用[2]。

2 岩土工程综合勘查技术在滑坡勘查中的具体应用方面

2.1 现场原位测试

结合滑坡特征在滑坡前、中、后三部分分别合理布置大型平硐、探槽、探井，现场进行的十字板剪切试验、标准贯入试验、圆锥动力触探、载荷试验，可准确确定土层、滑带土的剪切强度、状态、密实度和承载力值；对于破碎的岩体进行现场点荷载试验，尤其是大面积现场直接剪切试验，是准确获取岩土体软弱结构面、岩土接触面和滑动面（带）抗剪强度等参数的重要而且必须的手段；现场大重度试验是较准确取得自然条件下滑坡体天然重度的有效方法。

2.2 摄影与摄像

摄影与摄像是地质灾害防治工作必备的重要手段之一。摄影与摄像能直观反映并长期留存地质灾害体不同发展阶段特征、危害性和灾情。不同时期的摄影与摄像能帮助分析地质灾害的发展趋势。应作好地质灾害点正面和侧面全景、变形特征、边界条件、勘探工程揭露现象和危害性、灾情的摄影与摄像。如在含有碎石土的土层及基岩的钻机过程中，都采用了水或泥浆作为清洗液，通过岩芯难以获取岩质滑坡软弱结构面（带）信息一直是钻探方法的短板，而采用钻孔数字成像就能很好解决钻探方法的短板[3]。

表1 滑坡体治理设计岩土建议参数

2.3 三维地质建模成图

采购最新的工程勘察软件，实现野外钻探、调查数据采集汇入系统，自动生成工程的三维地质模型，勘察成果报告也可同时完成，最短时间展现场地岩土空间分布状态；能直观展现地下岩土组成、地下埋藏物(土层、滑动土、基岩面、软弱面，其他埋藏物等)的工程地质状况，查看地质体的空间分布情况与地下埋藏物的相互关系，在灾害体应急治理中可对消方减载、场地平整、支护结构布置等工程活动进行土石方量估算；同时三维地质模型体的任意布置剖线功能便于在复杂滑坡体（如多滑动方向）查看任意剖面，并可直接生成符合工程勘察要求的地质剖面图，同时也可导入工程勘察或CAD 软件中进行资料编辑、导出。

2.4 计算模型设置与反演

在进行模型设置之前，首先必须明确滑坡的稳定状态，并取相应的稳定系数，目前常用方法一般是恢复已破坏斜坡的原始状态或滑动后滑坡状态两种模型。无论采用哪种模型，都应按照相关规范给出的不同变形状态（蠕变、欠稳定、基本稳定）对应的区间值，同时在取值时应按滑坡的危害程度大小取值（危害程度大取小值，危害程度小取大值）。反演首选主滑剖面进行计算，再选取与主滑剖面平行的不少于一条的计算剖面，建议仅限平衡方程，取对应稳定状态的稳定系数，依次取C=0、φ=0，分别反求φ、C 值，反算方法可采用图解法，在C-φ 坐标图上求出直线。反演后还需做C、φ 值作敏感性分析，研究C、φ 值哪个值的变化对滑坡稳定性的的影响更显著，计算时相邻假定值不能相差过大。

2.5 其他勘查技术

地质灾害体变形监测，勘查期间及治理期间的监测，有利于查明地质灾害体边界条件和变形特征；低空航拍，对工程区采用无人飞机进行低空航拍，可直观地灾体全貌，特别是对于大型处于欠稳定状态的滑坡、崩塌等地灾；地质雷达，对工程区流域物源区和堆积区进行地质雷达探测，主要用于泥石流地灾；遥感解译，对工程区的有关资料（即地质结构、地形地貌、气象水文、植被及前人各类工作成果）进行地质体遥感解译标志，主要用于特大型地灾项目。

3 促进岩土工程综合勘查技术在滑坡勘查中应用的有效策略探讨

3.1 勘查之前准备工作

综合勘查技术在岩土工程中的应用要求对场地环境和地灾体类型、破坏机制等因素进行综合分析和评价。必须进行相关的现场测试、理论分析和计算工作，以确保调查结果的可靠性。在野外工作进行前选择合适的勘查方法，以较低的勘查工作投入，取得较多的有用资料：首先针对不同的地灾体应根据现场踏勘和前人资料初步确定其性质，有针对性布置适宜的勘探手段和方法；其次地灾勘查要求高时效性，避免刻意追求新奇的技术，因此勘查工作量布置要求在能够满足勘查质量要求的前提下尽可能减少，采用易于搬迁、操作简便、负责环境适应性强的勘探设备和手段。

3.2 培养岩土勘查技术综合人才，促进技术革新与人才更新

随着社会的发展，对人力资源的需求不断增加，现有的资源已不能满足需求，增加新型技术人才是当务之急。一个成熟的地灾勘查单位，不应只配置水工环专业人员，应增设软件人员、地质人员、测绘人员等等。若技术水平低、人员配置不齐，在实际工作过程中必然会面对瓶颈，增加了对技术研究、勘探技术装备的投入。可以专注于增加多类型或综合型人才培养方面的投入，作为地灾勘查单位储备人才的第一步。这表明没有专业或综合技术就不可能较完美的完成地灾勘查，则必须要增加资金投入在新技术的研究和开发上。只有依靠先进的科学技术，从根本上提高研究能力，才有可确保高效和科学地完成地灾勘查。

3.3 地质灾害勘查一定要有动态勘查理念

地质灾害体的地质条件复杂，勘查方案又是在短时间踏勘取得初步认识基础上编制的，工作布置准确性有限，需要随勘查工作的推进，认识的深入，及时调整工程布置，从而达到经济、高效、准确的勘查目的。动态勘查理念表明不宜采取包干方式承包勘查任务，勘查工程的调整必须按规定办理变更报批手续后实施。

3.4 着力发展科学技术，推动勘查手段的创新发展

无论社会发展的阶段如何，科学技术始终是社会进步的原动力。现代社会科学技术的发展促进了地灾勘查的发展。因此，在地灾进行灾害体勘查时，应基于不断提高的工作技能，积极运用先进的勘查技术，将技术知识与理论知识和实际情况相结合，并继续进行系统勘查。近年来，三维地质成图技术已逐步成熟，各勘查单位各根据实际情况配套相关软件系统，有效地提高工作质量[4]。

4 结束语

采用岩土工程综合勘查技术主要是获取最为准确的岩土体和滑面（带）物理力学参数，为稳定性计算和治理设计提供参数，确保治理工程安全、经济、合理。通过使用岩土工程综合勘查技术使得更多勘查单位意识到了它们的技术优势。但仍然存在一些缺点，需要采用多手段、多类型的详细勘查和既有工程类比分析相组合、分析后才用，从而确保了每个测试数据的可靠性和有效性，并为未来项目的治理设计提供科学的数据支持。