建筑边坡项目岩土工程勘察技术要点探究

2023-08-13王鑫宇

智能建筑与工程机械 2023年6期

王鑫宇

摘要：建筑边坡项目岩土工程勘察工作意义重大，倘若勘察不到位，不能为边坡的设计和施工提供科学、客观的基础资料和建议，将对整个工程建设带来极大危害。结合乌当区松溪河环溪河水生态环境综合治理项目湿地公园停车场北侧高边坡岩土工程勘察实例，从场地环境与工程地质条件分析、岩土工程分析评价、边坡稳定性评价及支护方案建议等方面，对建筑边坡项目岩土工程勘察技术要点进行了分析和探讨。

关键词：建筑边坡项目；岩土工程；勘察技术要点

中图分类号：TU195 文獻标识码：A 文章编号：2096-6903（2023）06-0030-03

0 引言

乌当区松溪河环溪河水生态环境综合治理项目用地面积38 900.2 m2，总规划建筑面积187 850.8 m2湿地公园停车场位于新光路北侧，停车场北侧将会形成高约3.0～15.6 m的高边坡，边坡长160.0 m，分为AB段、BC段、CD段。边坡为岩土组合边坡，其中AB段、CD段为切向边坡，BC段为逆向边坡。边坡现状为山体自然坡，坡度为10°～30°。拟建场地环境条件中等复杂，边坡破坏将对施工人员的安全和主体结构的施工造成影响。边坡为永久性坡，破坏后果严重。边坡安全等级为二级。

该边坡项目详细勘察工作是采用野外地质调查、测绘、工程地质钻探等外业勘察方法，并通过场地环境与工程地质条件分析、岩土工程分析评价、边坡稳定性评价及支护方案建议等勘察技术要点，为整个项目建设奠定了坚实的基础。

1 场地环境与工程地质条件分析

1.1 自然环境及水文地质条件分析

拟建场地及周边未见滨、湖、泊等大型地表水体。拟建场地坡脚为新光路，新光路以南为松溪河流，为南明河的支流。松溪河发源于贵州省贵阳市乌当区奶牛场，全长9.335 km，松溪河为典型的山区雨源性河流，每年5～12月份，降雨充足，河水流量较大，1～4月份降雨较少，河水流量较少。

据统计，松溪河年平均径流量约21.416 m3/s，枯水与丰水交接期，雨水较丰富，河水量较大，松溪河河水位高程约为1 051.0～1 052.5 m之间，30年内最高洪水位为1 054.0～1 055.50 m，水位变幅约1.0～3.0 m。拟建场地处于地下水补给区，地下水主要为大气降雨补给形成，其水位受降雨量影响变化迅速，峰值滞后时间短，属潜水[1]。

岩溶管道水主要位于场地中的溶洞、溶蚀裂隙中，场地中岩性分界位置见差异性溶蚀，低洼处见岩溶泉水出露，根据现场勘察钻探进行观测水位，在所施钻孔控制深度内并未发现稳定地下水位。

上层滞水主要赋存于第四系杂填土及粘土层中，无统一的水位标高，除接受大气降水垂直补给外，还受相邻含水层侧向补给，多为季节含水，富水性差，水量甚微。拟建场地周边无污染源及矿化地层。

1.2 工程地质条件分析

拟建场地位于贵阳市乌当区新添园区内，处于南北向的贵阳复式向斜的北侧，南北向的云井庄断层的南部，距离场区500 m处存在一条东西向的逆断层，场区内尚未没有发现断层（裂）构造或活动性断层（裂）构造。

拟建场区岩层产状倾向东南，岩层产状为340°∠20°，出露奥陶系下统湄潭组（O1 m）浅灰、灰色厚层灰岩和页岩，页岩和灰岩为相变构造产出，为不整合接触，地质情况稳定，场区岩体节理、裂隙为较发育-发育，岩体节理以闭合-微张开为主，钙质胶结，结合一般[2]。

1.3 不良地质作用分析

场地下伏基岩为灰岩，属可溶性碳酸类岩，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。该场地岩溶洞隙、节理、裂隙较发育，场地岩溶地貌特征明显[3]。具有沿节理裂隙、顺层发育特征的岩溶裂隙和洞穴。

通过钻孔揭露基岩的28个钻孔的岩溶统计，未遇到溶洞裂隙，钻孔遇洞（隙）率0.0％，但相邻钻孔基岩起伏大于2.0 m，根据DBJ52/T046-2018《贵州省建筑岩土工程技术规范》，综合判定本次工程区的岩溶发育程度为中等发育区。

2 岩土工程分析评价

2.1 地震效应评价及不良地质作用

建筑场地内及附近无活动性断裂通过，场地区域稳定性较好；场地内无液化砂土和软土。根据GB18306-2015《中国地震动参数区划图》及GB50011-2010《建筑抗震设计规范》，场地为抗震设防6度区，设计地震为第一组，设计基本地震加速度值为0.05 g[4]。

拟建场地覆盖层为杂填土和粘土，其厚度为0.5～3.2 m，平均厚度为1.5 m。根据土体结构及承载力特征值对应GB50011-2010《建筑抗震设计规范》表4.1.3可知，土层等效剪切波速在500≥vs≥250范围，故场地土的类型为中硬土，场地属可进行建设的一般地段，场地类别为Ⅰ1类，地震动反应谱特征周期为0.25 s，设计应按有关规范进行设防。场地及邻近地段无活动性断层通过；场地内无地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，拟建场地内无高边坡[5]，场地稳定。

2.2 地基岩土均匀性评价

场地地基岩土由杂填土、粘土、强风化页岩和中风化灰岩组成。①杂填土。场区局部分布，厚度1.4～3.2 m，厚度变化大，分布不均匀，均匀性差。②粘土。主要分布于场区局部地段，厚度0.8～4.1 m，厚度变化较大，平面分布不均匀，均匀性差。③强风化页岩。主要分布于场区局部地段，厚度1.1～9.9 m，厚度变化较大，平面分布不均匀，均匀性较差。④中风化灰岩。岩体分布连续，厚度大，岩溶洞隙中等发育，均匀性好。

2.3 水文地质条件评价

地表水主要分布为边坡坡脚以外的松溪河地表水体以及大气降水，在边坡开挖期间，避免对边坡岩土层产生影响，降低其物理力学指标，对边坡极不利，须将其引入排洪系统，并做好相应措施，防止再次积水。碳酸盐岩岩溶水主要赋存于基岩裂隙、溶洞管道之中，在勘察期间，所施钻孔未见碳酸盐岩岩溶水，对该边坡施工影响不大。

2.4 岩土工程参数分析评价

中风化灰岩承载力特征值计算如式（1）：

fa=ψr·frk =0.12×63.7≈7.64 MPa （1）

式中：fa为岩石地基承载力特征值，单位是MPa；frk为岩石饱和单轴抗压强度标准值，单位是MPa；ψr为折减系数[6]。

考虑勘察工作时对土样产生的不利影响，并结合钻探揭露地质情况、附近基岩露头、样品测试结果，考虑到拟建场地岩石特征，结合当地建筑经验，确定地基承载力特征值详见表1。

3 边坡稳定性评价及支护方案建议

3.1 边坡特征

湿地公园停车场北侧将会形成高约3.0～15.6 m的高边坡，边坡长160.0 m，分为AB段、BC段、CD段，边坡为岩土组合边坡，其中AB段、CD段为切向边坡，BC段为逆向边坡。边坡现状为山体自然坡，坡度为10°～30°，边坡岩体类型为Ⅲ类，边坡特征详见表2。

3.2 边坡稳定性分析

通过对AB、BC、CD段节理裂隙赤平投影图（详见图1至图3）分析和圆弧滑动计算可知：①岩层产状，340°∠20°，节理J1：80°～100°∠65°～75°，节理J2：210°～230°∠70°～85°。②L1与L2、L1与L3、L2与L3两组节理面交点位于边坡投影弧的对侧，说明组合交线的倾向与边坡倾向相交，所以没有发生顺层滑动的可能性，属于最稳定结构[7]，边坡整体稳定。③由于施工扰动，以及坡面雨水冲刷、下渗以及长期暴露于外等不利因素影响，故须进行构造支护，边坡局部岩体破碎及存在不良地质作用而发生垮塌，针对该局部部位应加强支护。

3.3 边坡支护方案建议

乌当区松溪河环溪河水生态环境综合治理项目湿地公园停车场北侧高边坡岩土工程勘察所施钻孔内未见稳定地下水位，对边坡开挖及支护工程影响甚微，但大气降水将会对边坡开挖造成不利影响[8]。应尽量选择在少雨季节进行边坡开挖支护，避免大气降水及各种地表水沿地表迁流冲刷边坡或渗入边坡，并做好边坡止水和排水工作。

经稳定分析计算，AB、BC和CD段边坡最小稳定安全系数Fs＝1.401＞1.30，边坡整体稳定。由于施工扰动以及坡面雨水冲刷、下渗等不利因素影响，边坡易于滑动，故需要进行支护处理，建议分台阶放坡+挡墙支挡或采用格构锚杆（索）进行支护。

区域水文地质条件资料表明，本场地环境类别属Ⅱ类湿润区，环境水和土对混凝土及混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。根据规范，建设场区应按有关规定进行抗震设防。

边坡周围排放的生活用水、降雨形成的片流、管网渗漏水，及边坡支护的施工用水等排放，在现斜坡上，渗入坡体，对边坡稳定性极为不利。建议采取各种措施防止大气降雨等形成的流水冲刷坡面，在设计支护中各坡面设置排、泄水孔，控制施工用水并采用合理的施工工艺。

边坡施工前，应建立固定观测网对边坡进行水平位移及垂直位移观测。边坡施工应采用信息施工法。

4 结束语

建筑边坡项目岩土工程勘察工作意义重大，倘若工作不到位，不能为边坡的设计和施工提供科学、客观的基础资料和建议，将对整个工程建设带来极大危害，甚至导致不可挽回的生命财产损失。因此勘察工作者必须熟练掌握相关岩土工程勘察技术要点，为边坡项目的建设开启一个良好的开端。

參考文献

[1] 黄植翔.基于边坡支护工程设计常见的岩土工程勘察问题分析[J].城市建设理论研究（电子版），2019（14）：90.

[2] 肖丽娜，黄质宏，屈文涛，等.自平衡试桩法在中风化白云岩桩基承载性能中的应用[J].人民珠江，2019，40（12）：51-55.

[3] 吴凯，殷博.边坡支护工程的岩土工程勘察探究[J].智能城市，2021，7（17）：147-148.