岩土工程勘察和治理实例分析.doc

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1、岩土工程勘察和治理实例分析 摘要:一项科学的滑坡岩土工程勘察及治理计划流程如下: 利用现场勘察、监测、土样室内重复剪试验、资料分析等方法，细致深入的了解滑坡区自然地理条件、工程地质条件、地震及地震效应、地层及工程地质层、水文地质情况，评价滑坡稳定性，并测算滑动面土层综合抗剪强度参数，分析滑坡的原因，并进行科学的预测，据此制定治理策略。下文以福建某滑坡为例，简要概述岩土工程勘察与治理计划流程。 关键词:滑坡 岩土工程勘察 治理滑坡是一种常见的地质灾害，严重威胁交通运输、工程建设安全，轻则影响交通、拖延工期，重则造成重大的生命财产损失1.滑坡治理是一项系统性工程，对滑坡体及其周围进行岩土工程勘察是

2、制定治理计划的前提。本文以福建某滑坡为例，试总结岩土工程勘察和治理经验。1 滑坡概况该处滑坡为高速施工段，原设计二 三阶边坡，落差 22m,三阶坡率均为 1 1. 25.2011 年 10 月，某段边坡出现肉眼可见变形，外侧坡面见小型裂缝，继而产生横向滑移，初期并无预防措施，继续施工，裂缝不断扩大，不得不于次月变更方案，第一阶改为挡墙加固，第二阶采用锚索框架结合放坡进行防护，次年 3 月，因连续强降雨，滑坡段变形加剧、范围扩大，边坡坡脚多处有土体变形开裂或拱出，坡面上新出现多处不规则开裂，多处裂缝开裂错动，并伴有不同程度的塌陷现象，裂缝宽0. 5- 2m 不等，深度在 0. 8 - 6m 不等

3、，走向和长度不一，最长裂缝至路基中心线约 155m,形成滑坡。2 现场勘察2. 1 自然地理及气候条件滑坡区域所在高速合同段位于闽北地区丘陵地带，属亚热带季风气候，温和潮湿、雨量充沛，年均降水量1660ml、平均气温 17.4 - 19.3 ,极端最高气温 41.5、极端最低气温为 - 8.5（1971）,霜期 50 -100 天 / 年，4 - 6月多雨，10月至次年3月为旱季。主要灾害性气候有季节性洪水、霜冻和台风。滑坡周围数平方公里内，树枝状水系发育，河流、溪谷密布，水位季节性变化较大，记录以来 3 次大洪水，自然蓄水能力较强。2. 2 地形地貌滑坡场区剥蚀丘陵地貌，山脊线近南北向，标高

4、 135 320m,相对高度 120 180m 左右，山体最高处高程约 316. 9m.诱发滑坡区域的走向从西向东，呈多阶台地状，自然坡度约 5 35。山体为人工经济林，广种杉木、板栗树及茶树，坡脚沟谷处出河流流经，裸露地，两侧沟谷竹林茂密。东侧山坡靠近自然河，由东向西，自然坡度约 15 25。山间低洼处为 204 省道穿过，省道东侧山体大范围基岩出露，坡脚处较陡，为自然河冲刷凹岸。2. 3 工程地质条件该处滑坡区域位于武夷山隆起带东侧地区，构造形成较复杂，主要受政和 - 大埔深断裂带影响，现场调查发现滑坡区域存在三条次一级构造，其中一条次一级构造对本滑坡场区的影响较大，由 隧道东侧延伸至滑坡

5、场区中部，长度 500m,宽度 3m,岩石硅化破碎，硅化脉中生长石英晶簇，断裂带及旁侧岩石具硅化、片理化、糜棱岩化、炭化，控制本场区的风化层厚度。2. 4 地震及地震效应参阅福建地震地质工程勘察院出版的关于该地的地震报告，本场地基本烈度为 6 度，地震动峰值加速度为 0. 05g,中硬场地土的地震动反应谱特征周期值为 0. 40s,沿线构造带不存在地震断层位错效应，故地震及地震效应并非致滑坡的主因，且不会对今后滑坡造成显着影响。2. 5 地层及工程地质层组划分据现场地质测绘及钻探资料，该地层由上而下主要为第四系冲洪积层、坡残积层，下伏基岩为震旦系龙北溪组云母石英片岩及其风化层。主要为素填土、淤

6、泥质粘土、坡残积粘性土、全 强风化石英云母片岩、中 微风化石英云母片岩。2. 6 水文地质概况2. 6. 1 地表水与地下水场区地表水系较不发育，主要为山间沟谷发育的一条短小水系，勘察期间流速约1 2m/s,水面宽度仅为1 2m,附近较大的水库、较大的水系均离本场区较远。地下水有第四系冲洪积孔隙水、基岩风化层孔隙裂隙水、基岩构造裂隙水三大类型地下水，基岩风化层孔隙裂隙水为地表水补给，垂直径流速度较大，变化性强，是对边坡稳定性影响最大的地下水系。2. 6. 2 水文地质条件根据目前钻孔资料，坡体上的地下水位多稳定在 16 21m,滑坡体内地下水位稳定在 3 9m,而工程开挖处坡脚的地下水位稳定在

7、 1. 5 2. 5m.场区内可见一废弃井，涌水量约 2L / s,水温约 18 22 ,为下降泉； 有 2 处有地表汇水经开挖断面流出，涌水量 0. 5 0. 8L/s,水温约为23 25 ,还有 1 处地下水经开挖坡面新出现的长约 100m 裂缝中流出，涌水量约 0. 5L/s.涌水均顺坡而下，呈冲沟状排泄，低缓台地和山间沟谷赋存有一定数量的地下水，高速公路坡地开挖后，破坏了原有的迳流和排泄条件，现象是地下水多从开挖坡面的裂隙面涌出，后缘坡体的地下水位变深。2. 6. 3 水质的腐蚀性共取地表水、地下水共 2 组样品，试验分析为地表水、地下水的水质对弱透水层中的砼具弱腐蚀性（ 场地岩土层均

8、为弱透水层） ,对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性。3 监测资料分析根据现场钻孔结合监测孔位移资料分析，现阶段变形异常位置多位于全 砂土状强风化层内，与勘察所揭示的滑动面保持近一致； 本次勘察钻孔地下水稳定水位在滑动面之上，设置监测位移孔后水位均有不同程度的浮升，证实了由于坡体滑动后，使得地下排水不畅，从而进一步加速滑坡体的蠕滑变形。4 滑坡的变形成因分析及预测据以上研究，滑坡的变形成因可能为： （ 1） 南北向区域断裂川石 -汲溪折断带的存在，风化层厚度大，土体稳定性差，风化程度较弱，抗剪强度整体偏低，为滑坡的形成提供了物质基础； （ 2） 路堑施工活动，下切开挖破坏原有的土层结构，又因长时间无

9、支护，自然坡体前缘支撑被削弱，并有持续前移倾向，再又恰逢多次连续降雨，滑坡体前部的抗剪力因脆弱的地质背景而迅速减弱最终导致山体变形，以上滑坡的直接诱因； （ 3） 调取施工日志，发现大量降水浸润基岩上松散土层，土体迅速饱水软化，自重迅速上升，而岩土抗剪强度又不断下降，因排水不畅，地下水、地表水蓄积加剧了这一过程，现阶段勘察与监测位移资料进行对比分析也证实了这一点2.综合判断，滑坡体仍为变形初期，仍有较大的发展空间，滑坡后缘错动较显着，形成清晰界面，尽管近期降水减少，但若仍无有效的预防措施，或再次有短时间强降雨，局部潜在滑动面极易转变为一级滑动面，并与原滑动面相互贯通，造成更大的破坏。5 滑坡稳

10、定性评价现场地质勘探、钻孔、位移监测资料显示，滑坡体已成气候，宏观变形迹象已经形成，且不可逆，有巨大的发展潜力，故应改变原有加固措施。考虑该坡并不稳定，但未见裂缝扩大迹象，有加固可能，安全系数应略小于1,进行滑动面抗剪强度参数反分析估算各滑动面的抗剪强度参数，结合滑动面附近地层土样室内重复剪试验成果，稳定系数应在0.98 1. 00 之间。6 治理对策该滑坡为为开挖引起的深层牵引式大型滑坡，当前仍处于变形蠕滑阶段，场区内地表水、地下水对钢筋具微腐蚀性，强降水是滑坡重要诱因，且仍可能加剧滑坡。治理举措为： 首先，对拉张裂缝进行隔水处理，并回填夯实； 其次，尽快设计完善截排水系统，对地表水和地下水

11、的“截”、“排”、“护”、“填”、坡顶卸载、加固、反压等工程措施进行处理；最后，利用监测孔，对深部变形进行监测。7 小 结由此案例可知，滑坡的岩土工程勘察和治理是一个系统性工程，需要充分利用现场勘察、监测、土样室内重复剪试验、资料分析等方法，参照工程技术标准、施工进程、工程日记，细致深入的了解滑坡区自然地理条件、工程地质条件、地震及地震效应、地层及工程地质层、水文地质情况，测算滑动面土层综合抗剪强度参数，根据滑坡体各部分的稳定性、推力大小、微地形等特点，评价滑坡稳定性，得出滑坡的原因，并进行科学的预测，据此制定具有针对性，可有效预防再滑坡、具有一定抗风险能力的治理策略。参考文献1DZ0240 -2004,滑坡防治工程设计与施工技术规范S. 北京： 中国标准出版社，2006.2GB50021 -2001,岩土工程勘察规范S. 北京： 中国建筑工业出版社，20094