在进行边坡治理时, 做好岩土工程勘察是进行边坡设计的关键工作。对于边坡的防护治理而言, 边坡采用何种方式进行支护、护坡, 及在进行锚杆加固时采用何种类型的锚具等, 只有通过对边坡进行岩土工程勘察手段, 才能清晰了解到边坡各岩层的地质情况及水文地质条件, 做出有效的边坡设计方案, 而支护治理工作得到很好的强化护坡效果。
该边坡的治理工程位于广东省惠州市某学校综合楼后面南北向边坡, 长约45m, 高11～14m, 坡下为4层教学楼, 距离坡脚1.70～3.30m。该边坡坡脚原采用块石砌浆进行支护, 属二级挡墙, 长约35m, 高约3m, 目前挡土墙局部明显凸出, 裂隙明显, 水泥砂浆松散、软化, 整体质量差。为查明边坡地质情况, 采用岩土工程勘察手段对边坡的稳定性和岩土性质作出地质评价, 并为边坡治理设计提供有效的地质依据及设计参数。
治理区属于剥蚀残丘地貌单元, 原始地形坡度较缓, 因人类工程活动, 人工挖方削坡修建教学楼, 形成目前人工陡坡, 后采用重力式挡墙进行支护。坡顶为公园, 现正在施工, 坡面植被覆盖。
本次勘察共布设钻孔6个, 根据钻探揭露情况, 拟建场地内分布的岩土层分别描述如下:
素填土 (层序1) :褐灰色, 褐红色, 稍湿, 结构松散, 由粘性土夹少量碎石新近堆填而成, 未完成自重固结, 压缩性较高, 土质均匀性差, 孔隙比大, 局部含砖头等建筑垃圾。边坡沿线在ZK2、3、4、6钻孔有分布, 层厚0.50～0.60m。
粉质粘土 (层序2) :褐灰色, 褐黄色, 很湿, 可塑状, 层理不明显, 刀切面较平滑, 局部可见较多的砂砾成分。土工试验主要指标为:ω=31.4%、e=0.906、Ip=13.9、Il=0.61、a1-2=0.40MPa-1、Es=2.54Mpa。该层作标准贯入试验2次, 校正后N值为6.4击。边坡沿线在ZK1、2、3钻孔有分布, 层厚0.50～1.50m。
粉质粘土 (层序3) :棕红色, 褐红色, 湿, 可塑状, 摇振反应无, 稍有光泽反应, 岩芯遇水易崩解。土工试验主要指标为:ω=27.2%、e=0.810、Ip=12.9、Il=0.41、a1-2=0.37MPa-1、Es=2.74Mpa。该层作标准贯入试验6次, 修正后击数9.7击。边坡沿线在ZK1、2、3钻孔有分布, 层厚5.50～8.50m。
强风化砂砾岩 (层序4) :褐红色, 泥质或铁锰质胶结, 层状构造, 岩芯呈坚硬土柱状或半岩半土状, 岩石碎片手易捏碎, 岩芯遇水易软化。该层作标准贯入试验6次, 实测击数N'≥50击。边坡沿线钻孔均有分布, 层厚6.50～8.70m。
场地主要地下水类型为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水, 没发现强含水层, 地下水主要受大气降水补给。勘察期间测得终孔地下水位埋深介于1.20m～5.80m, 坡脚钻孔水位受地表水影响。综合评价, 场地地下水总体较贫乏。本场地环境类型为II类。
1、人工填土结构松散, 未完成自重固结, 压缩性较高, 土质均匀性差, 孔隙比大, 物理力学性质较差, 不宜利用。
2、坡积粉质粘土及残积层粉质粘土都呈可塑状, 中等韧性, 主要分布在坡顶, 力学性质一般。
3、强风化砂砾岩呈半岩半土状或坚硬土柱状, 遇水易软化, 力学性质良好, 可作为基础持力层。
该边坡位于综合楼后面, 呈南北向, 长约45m, 高11～14m, 坡面植被发育, 坡向约290°, 坡度40-85°, 局部较徒, 为土质边坡, 土质为可塑状坡积粉质粘土、残积粉质粘土, 底部约1～3m为强风化砂砾岩。边坡处于欠稳定状态, 属不安全边坡, 边坡存在安全隐患。
边坡在天然状态和连降暴雨等条件下荷载组合不同, 反映了不同的计算工况。综合考虑边坡岩土体在天然状态和连降暴雨等不同阶段的实际受力情况, 根据荷载组合的不同, 确定以下两种典型的计算工况:自重和自重+暴雨
边坡稳定性计算的参数包括物性参数、强度参数和地震荷载三部分。本次计算中, 在天然状态时 (工况一) , 自重计算取天然重度, 边坡土体强度取天然状态下的抗剪强度;连降暴雨时 (工况二) , 整个边坡浅层土体因降雨入渗而处于饱水状态, 土体自重取饱和重度, 土体强度取饱和抗剪强度。
本边坡主要为土质边坡, 底部少量强风化, 采用圆弧滑面法对3-3’剖面进行边坡稳定性计算, 采用理正岩土计算6.0分析软件自动计算结果如下。
工况一:自重
计算简图:
最不利滑动面:
滑动圆心= (8.001, 13.741) (m)
滑动半径=7.241 (m)
滑动安全系数=1.207
工况二:自重+暴雨
[计算结果图]
最不利滑动面:
滑动圆心= (6.192, 19.318) (m)
滑动半径=11.786 (m)
滑动安全系数=0.958
勘察区内人工边坡的安全等级为一级, 边坡稳定安全系数为1.35。根据边坡稳定性计算结果得出, 3-3′剖面在天然状态下 (工况一) , 为基本稳定状态;在暴
雨或连续降雨状态下 (工况二) , 边坡为不稳定状态。
预测其可能破坏的形式:边坡坡面高陡, 坡顶易产生张拉应力, 使坡面及坡顶边缘, 坡面局部存在竖向裂缝, 地下水渗入导致强风化岩强度降低, 在土体自
重或渗流作用下, 易发生滑坡或崩塌破坏。
岩土工程勘察在边坡治理工程中得以广泛利用, 其数据可有效分析出边坡的稳定性情况, 并为边坡支护设计提供了有力的技术资料。在边坡设计的应用中, 岩土工程勘察孔位选取应针对不同的地形地貌, 对坡面进行合理布设, 这样不仅仅能提高边坡设计方案的准确性, 也能大大降低边坡治理的成本。
摘要：在进行边坡治理、设计等工作前, 岩土工程勘察可有效指导边坡设计工作, 且在边坡治理中有着不可或缺的地位。本文主要结合实际案例, 论述通过岩土工程勘察了解本工程的场地地质条件、水文地质条件、地震效应等, 再进一步对边坡进行稳定性分析, 计算边坡在不同荷载组合条件下的稳定状态, 并且结合广东省惠州市区某一边坡场地的应用实例, 了解岩土工程勘察在边坡治理中的如何进行稳定性分析及其设计。
关键词：边坡治理,岩土工程勘察,稳定性分析
[1] 林雄伟.边坡治理中岩土工程勘察的作用探析[J].科技创新与应用.2015 (19) :208
[2] 丁伯阳.边坡治理中岩土工程勘察的作用探讨[J].科技经济导刊, 2016 (32)
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