边坡支护工程的岩土工程勘察

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:随着我国建筑行业的迅猛发展,尤其西南地区,建筑场地的开挖常伴随边坡的出现,甚至是高边坡,多数开挖形成的边坡稳定性无法满足要求,需要进行边坡支护,支护设计必须有相应的边坡专项勘察工作。文章结合工程实例探讨岩质边坡的勘察,为相关工程实践提供指导和参考。

  关键词:岩质边坡;建筑工程;切向坡;

  拟建某安居房工程位于某市云岩区恒大帝景南侧,亨特萃山国际东北侧,紧邻甲秀南路,场地交通便利,拟建项目规划总用地面积10 938.76 m2,总建筑面积56 142.65 m2,计容面积38 237.47 m2,容积率3.5。

  由于场区开挖,将在场区东侧形成高度最大约28.5 m的挖方边坡。边坡安全等级为一级,永久性边坡,使用年限与建构筑物相同。

2 工程勘察

  2.1 边坡特征

  根据现场实际地质情况,本次勘察将边坡进行分段,各段特征如表1所示。

  2.2 勘察目的

  (1)查明边坡的岩土构成、成因、分布、性质、岩石风化和完整程度,重点对岩层及其结构面的物理力学指标进行确定,为边坡支护设计提供有关计算参数[1]。

  (2)查明支挡结构位置的持力层的岩性、地质构造和设计需要的物理力学参数。

  (3)对边坡的稳定进行评价,针对边坡的支护处理提出方案、建议。

  (4)查明边坡地形地貌、地层、地质构造及抗震条件。

  (5)场区岩层主要结构面(特别是软弱结构面)类型和等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填和充水状况、组合关系、力学属性和与临空面关系。

  (6)查明场地地下水类型、埋藏情况、腐蚀性等水文地质条件。

  (7)查明场地内及其附近有无影响边坡稳定性的不良地质作用,如岩溶、边坡、崩塌等。

  (8)通过工程类比结合规范及反分析,提供边坡稳定性计算及边坡支护设计需要的岩土物理力学参数。

  (9)提出边坡在支护施工过程中可能引起的破坏模式,并提出相应的防治措施及边坡监测方案建议。

  2.3 工程地质条件

  场地及周边属中低山地貌,地形起伏相对较大,原始地形坡度15°~45°,整体地势为东部高,西部低,最低点位于场区西南角,地形标高1 176 m左右,最高点位于场地东部的山顶,地形标高1 260 m,相对高差84 m。

  根据区域地质资料及现场调查,场区位于扬子准台地黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区,拟建场地断层、褶皱构造不发育。

  (1)场地类别划分。

  根据勘探成果资料,场地基岩出露,岩层较破碎,估计土层等效剪切波速在500 m/s

  (2)设计基本地震加速度值及所属的设计地震分组。

  根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2015),场地基本地震动峰值加速度为0.05g,场地基本地震动峰值加速度反应谱特征周期为0.35 s。根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)拟建场地设计地震分组为第一组,场区地震抗震设防烈度为6度。

  (3)场地抗震地段划分。

  按照建设方案,场坪开挖后形成的边坡经过治理后,对建筑物抗震属于一般地段。

  (4)地层岩性。

  在钻探深度范围内,揭露岩层为三叠系杨柳井组(Tyl)白云岩,岩石呈单斜产出,产状为85°∠42°。

  (5)节理裂隙。

  根据现场出露岩石调查,场区主要发育下述三组节理裂隙:一组产状J1为180°∠48°,一组产状J2为22°∠65°,一组产状J3为253°∠50°,J1、J2节理裂隙面起伏粗糙,发育间距4~6条/m,延伸长度0.1~1.6 m,岩屑充填,结合一般,属硬性结构面。J3节理平直光滑,岩块、岩屑夹泥,结构面结合程度较差,为软弱结构面。

  (6)坡体岩土构成及分布特征。

  在钻探深度范围内,揭露地层为三叠系杨柳井(Tyl)白云岩。中风化白云岩(T1a)为灰白色、肉红色,薄至中厚层状,属于较硬岩,岩体较破碎,性脆,岩芯呈块状、扁柱状、短柱状,饱和单轴抗压强度30.154 MPa,属于较硬岩,岩体较破碎,性脆,岩芯呈块状、扁柱状、短柱状,岩芯采取率65%~83%,RQD值40%~65%。根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)可知,中风化白云岩的岩体基本质量等级为Ⅳ类。

  (7)不良地质作用和地质灾害。

  场地位于中低山地貌,下伏基岩为白云岩,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。通过现场地质调查,该场地岩溶洞隙、节理、裂隙较发育,场地岩溶地貌特征明显。未遇岩溶钻孔,基岩面相对高差小于5 m,综合判定拟建场区属岩溶微发育。通过现场踏勘及收集周边资料,拟建场地内无危机建筑物的崩塌、泥石流、滑坡、采空区等不良地质作用。

  (8)不利埋藏物特征分布。

  拟建场地位于贵阳市云岩区,场地为一斜坡山体,根据现场走访调查,结合区域地质资料,场地无矿山、采空区等,地下不存在不利埋藏物。

  (9)场地地表水和地下水分析评价。

  (1)地下水类型。

  根据区域资料并结合场地周边工程地质调查,场区地下水分为第四系松散岩类孔隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水两类。松散岩类孔隙水赋存于第四系覆盖层中,富水性贫乏至中等;碳酸盐岩岩溶水赋存于白云岩溶洞、溶蚀裂隙中,富水性中等。

  (2)地下水补给、径流、排泄。

  项目区地下水主要以大气降雨为补给来源,地表水通过地表裂隙、孔隙渗入地下转为地下水,据区域水文地质资料,地下水受地形、岩层产状等因素的控制,地下水向西北方向径流,最终以泉等形式排泄于地势低洼处。

  (3)地下水位埋深。

  勘察钻探时基本完成场平工作,地势相对较高,在钻探过程中未发现有地下水,由于场地节理裂隙较发育,具备地下水贮存的空间条件,地下水径流通道主要为岩溶通道。场地地下水主要由上层滞水、潜水及岩溶裂隙管道水组成,土层中的上层滞水补给主要为大气降水补给,潜水的补给主要为大气降水、周边山坡土层中的潜水及下伏基岩地下岩溶裂隙水补给。本次勘察钻孔控制深度范围内未见地下水,故本次勘察范围内地下水对边坡施工影响较小。

  (10)降水措施及注意事项。

  拟建场区地下水位埋藏较深,不考虑地下水降水措施;拟建场地位于山区斜坡地段,大气降水可能汇入开挖坡脚,建议做好排水工作。

  (11)水土腐蚀性评价。

  场地地下水埋藏较深,未取得水样,本次勘察场区均为岩石,未见土层,依据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001),本场地环境类型属环境Ⅱ类。根据场地周边工程经验,场地周边无工矿产企业,判定场地按环境类型水和土对混凝土结构腐蚀性评价为微腐蚀,按地层渗透性水和土对混凝土结构腐蚀性评价为微腐蚀,场地水和土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价为微腐蚀。

  2.4 勘察方案

  勘察主要以地质地表调查为主、钻探为辅的手段,收集拟建场区区域地质、水文地质及既有工程的勘探、试验成果等地质资料。在充分利用既有地质资料的基础上,合理布置勘探点,针对性进行岩土工程勘察,根据有关规范、规程要求,合理布置控制性地质断面,以满足施工图设计要求。

  以场地为中心,在0.5 km2范围内进行地质调查,查明拟建场地的气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造及区域稳定性、水文地质及工程地质条件、不良地质现象等,为下一步工作提供依据。

  钻孔布置按设计单位提供的图纸,边坡勘探线(边坡剖面)沿垂直地下室轮廓线进行布置,线点间距12 m,勘探点沿剖面线布置,间距15~20 m,布置61个钻孔,控制性钻孔为1/5。边坡勘探点应进入最下层潜在滑移面2~5 m。

  2.5 勘察过程中遇到的问题

  在实际勘察过程中,发现岩性有变化,但由于物理力学性质差异较小,将其并归为一种岩性。本工程由于为岩质切向坡,对于支护设计而言,岩层层面的物理性质要求较低,若边坡为顺层岩质边坡或存在外倾结构面,还应通过现场剪切试验查明层面及不利结构面的物理力学指标,以便为边坡支护设计提供更准确的岩石物理力学参数,更有利于准确进行支护设计。

3 结语

  西南地区建设场地开挖形成的大多岩质边坡不稳定,在建筑活动中经常遇到顺层岩质边坡,应在勘察过程中查明滑体的范围、岩土体及结构面等物理力学指标,以便进行合理支护设计。岩质边坡由于开挖,岩石已出露,可考虑采用现场地质地表调查为主、钻探手段为辅,查明场区工程地质环境。边坡设计需要采用勘察提供的各岩土物理力学参数,要求勘察必须提供准确的岩土指标,要求现场取的岩土样必须能够真实反映现场岩土情况。由于贵州碳酸盐系分部较广,存在较多岩溶,需要考虑岩溶对边坡支护是否产生影响,并提出合理的处理措施,说明工程地质条件可能带来的风险。边坡支护动态化设计勘察应及时反馈现场的地质异常,以便对异常情况进行及时处理。

参考文献

  [1]王立,张景蕾.工民建项目中岩土工程勘察工作要点分析[J].智能城市,2020(8):57-58.

作者:吴凯 殷博 单位:贵州省建筑设计研究院有限责任公司

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