探讨小型岩质边坡岩土工程的勘察重点分析

发表时间:2020/8/12   来源:《建筑实践》2020年3月第8期   作者:张英锋
[导读] 目前,在城市当中开始出现了大量的小型岩质边坡,加强对该类岩坡
        摘要:目前,在城市当中开始出现了大量的小型岩质边坡,加强对该类岩坡的保护工作是刻不容缓的。除此之外,对边坡的稳定性进行分析评价时所使用的分析方法与评价方法具有复杂性,而对于边坡的治理所使用的治理方法,必须具有周期长监测方法多等特性。因此为了能够优质的解决这些问题,我们需要在小型岩质边坡的勘查过程当中,对勘查时的工作要点进行详细的介绍[1]。

        关键词:小型岩质边坡;勘查;地质;稳定性分析


一、参考案例小型岩质边坡的概况

        该小区小型岩质边坡长度与高度分别为80米与16.5米。该边坡走向为西北65度,现状坡脚约为60度,一栋4楼的建筑物位于坡顶线10米处,而另一栋14楼的建筑物在坡底线30米处。
(一)勘探目的
        对该小型岩质边坡岩土工程进行勘测的目的主要是为了勘探有可能失去稳定性的边坡的地质资料以及参考数据,并将这些勘测数据作为边坡设计的主要参考资料。
(二)勘探内容以及结果
        本次勘探工作的勘探具体内容为:
        1.首先是要确定该边坡的地貌是否有滑坡或者崩塌等一些的不良地质作用。
        2.与此同时还需要对岩土的类型成因、物理学性质、性状及分布、覆盖层厚度等一些因素进行勘察。
        3.最后,还需要对边坡工程所在区域的地质条件以及水文条件进行勘测,例如地下水的水位或者岩土的透水性等。
        根据最后的勘测结果,我们可以得知该小区的边坡主要是永久性边坡,并且结合建筑边坡工程技术规范以及现场边坡的岩土条件,可以推断出该边坡的高度大约为16.5米,目前该边坡被评定为二级安全等级[2]。

二、勘查方法以及工程地质条件

(一)勘察内容以及勘察方法
        1.首先,需要提前搜集工程周边环境的地质条件资料以及环境资料,方便工作人员绘制边坡所在地区的工程地质情况。
        2.其次,还需要检查边坡的形态、坡角岩层产状、结构面类型、地貌地质界线、延展情况、闭合程度、充填状况等一系列关于边坡的具体因素。
        3.与此同时还需要对填土的分布范围进行相应的勘察。
        4.再次需要布置4个勘测点,勘测点的位置分别在坡顶第四系人工填土所属区域之内,每个勘测点之间的距离大约为20米,勘测点所使用的钻探工具为XY-1型液压回转钻机。设置勘测点的目的主要是为了了解边坡地段的岩层风化界限以及岩层的完整性、岩土分布情况等。
        5.最后,还需要运用饱和单轴抗压强度试验,以此来对该地区的岩石取样进行实验工作。

(二)工程地质条件
   1.地形地貌
        该区域属于丘陵地貌,地势南高北低,地面标高最大值为130米,最小值为110米,地表相对差值约为22米。

        2.地层岩性
        场区内接露地层为第四系杂填土,基层为奥陶系灰岩。目前该场区地层主要分为三层:
        (1)一层是杂填土。杂填土比较松散,并带有一定的湿度,主要组成成分为沙石以及粘性土,并且在该地层当中还含有少量的建筑垃圾,根据相关调查,该填土主要为当时建筑时废弃的土堆,在该地区堆积了两年左右,厚度比较小,仅为0.7~1毫米,主要分布在坡顶局部范围内。

        (2)强风化灰岩。

强风化灰岩主要颜色呈现灰黄色,经过多年的风化作用,岩石的构造已经遭到破坏,目前强风化灰岩的厚度约为1.3米。
        (3)中风化灰岩。中风化灰岩属于硬度比较强的岩石,岩体主要颜色为灰白、灰黄色,结构为隐晶质。岩芯主要呈现短柱状或者是碎块状,中风化灰岩的岩体厚度约为6米。
        3.水文地质
        除此之外,我们还对场区的地下水进行了探测,在所勘探的范围之内未能见到地下水。因此该地区地下水富水性极差。为此我们根据地下水的水理性质以及水的赋存条件等对该地区的地下水进行了分析。该地区地下水的类型为碳酸盐岩溶裂隙水,富水性比较差,还有填充物。出水量一天能达到100立方米,水位高度大约为60米。随着时间每年的水位都会有相应的变化,但是变化幅度都不会超过20米。除此之外,该场区之内的地下水的补给来源为地下径流,流向方向主要由东南流向西北,水的化学类型主要为碳酸氢钙型,因此我们在边坡工程当中,不需要对地下水因素进行着重的设计。
       
根据现场工作人员对四周的勘测发现坡顶南侧的山坡主要为上游水的主要发源地。但是受坡面的影响,不会产生太大的汇水面积,因此上游来水对边坡的影响是比较小的,但是我们在设计模拟边坡的过程当中,还是需要对特殊的天气,例如暴风雨天气等对边坡的影响进行着重考虑。
        该边坡的顶端填土分布范围广泛,没有种植任何的植被,因此雨水会通过地表渗透到岩层中。如果在边坡的设计过程当中,排水系统设计的不科学,那么雨水会直接渗透到岩体当中,进而会对坡体的稳定性能造成一定影响,因此我们在对边坡的设计过程当中,还需要考虑水对岩层的压力作用以及渗透作用。
三、边坡稳定性分析与评价

        通过上述我们可以得知该边坡岩土工程当中,第1层为杂填土,第2层为强风化灰岩,第3层为中风化灰岩。从各岩土层工程性质来说:第1层杂填土的工程性质是比较差的,究其原因是因为岩层比较松散,并且高压缩性比较差;而第2层的强风化灰岩具有低压缩性,因此其工程性质要好一些;而第3层的中风化灰岩是这三层岩土层当中工程性质最好的,究其原因是因为钙盐涂层的强度比较高。

        因为灰岩风化的程度比较弱,因此其风化的裂隙是比较少的。相关工作人员根据该边坡以及边坡周围的结构构造,发现岩体层里不够明显。因此相关工作人员对三组节理裂隙进行了实验分析。通过实验可以得知,该边坡并不具有外倾结构面,并且岩体完整,因此该边坡岩体类型为Ⅱ类。除此之外,边坡的下半部分岩体整体呈现稳定状态,但是上半部分的强风化灰岩有可能会产生圆弧滑动破坏现象。

        当边坡呈现稳定状态时,边坡的稳定安全系数一般在1.2~1.35左右,该边坡被定为二级边坡,因此,稳定安全系数大约在1.35左右,也就是说该边坡的安全系数为1.35。
        为了能够有效的保证边坡的稳定性,我们需要利用圆弧滑动法从而对上部填土以及强风化灰岩进行验算,利用圆弧滑动法进行验算的前提是不包含地震作用以及非保水状态。而下部岩体主要采用的运算方法为赤平投影法。通过这两种方法的运算,可以得知滑动的安全系数为2.019,其远超于边坡的稳定安全系数。因此,边坡的上半部分岩体呈现一种稳定状态,下半部分的岩体经过验算也处于稳定状态。
四、边坡的治理措施和监测方案

(一)边坡的防护
        对于该边坡的防护,我们可以运用放坡与挂网喷护护面相结合的防护方式。如果坡体出现了分离掉块现象,那么就需要加强钳固防护措施,与此同时还需要做好坡顶的排水设施以防地下水渗漏。
(二)关于边坡的监测
        此外,还需要对边坡进行相应的监测工作,其监测的主要内容有地表裂缝、降雨洪水与时间关系、坡顶建筑物变形等一系列的内容。其监测必须要按照监测方案所规定的内容进行,并且监测时间要大于一年。
综上所述:
        我们在处理小型边坡的岩土工程勘察时,需要对勘查方法以及勘察任务进行相应的明确,并且还需要以相关的规范为参照依据,为未来的设计提供真实准确的数据。
参考文献:
[1]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2013(04):158-160.
[2]王立生,陈川峰.试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].江西建材,2015(07):212-216.
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