边坡安全勘查.docx
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边坡安全勘查.docx
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边坡安全勘查
、边坡概述
边坡是指建(构)筑物近旁的天然斜坡或经人工开挖后形成的斜坡。
边坡工程与滑坡的主要区别在于,边坡工程强调与工程建设的关系,着重于评价边坡与工程建设场地、地基的相互作用与影响;滑坡侧重于地质环境,着重研究各种自然斜坡滑动的成因机制,分析评价其稳定性。
当然,两者并非截然分开,例如,当滑坡发生于建筑场地之内或附近、并对建筑场地与地基稳定性产生影响时,则既是滑坡的问题,也是边坡的问题。
边坡根据其岩土成分的不同,可分为岩质边坡和土质边坡两大类。
岩质边坡的主要控制因素一般是岩体的结构面,土质边坡的主要控制因素是土的强度。
但无论何种边坡,地下水的活动都是影响其稳定性的重要因素。
进行边坡工程勘察时,应根据具体情况有所侧重。
边坡的破坏变形形式主要有崩塌、滑动(平面型、弧面型、楔形体)蠕动(倾倒、溃屈、侧向张裂)与剥落。
影响边坡稳定性的因素主要有:
(1)岩土的性质;
(2)岩层结构与构造;(3)水文地质条件;(4)风化作用;(5)气候条件;(6)地震作用;(7)地形地貌;(8)应力状态与应力历史;(9)人类工程活动等。
二、勘察的目的
查明对建(构)筑物可能有影响的边坡地段的工程地质条件和地下水条件,提出边坡稳定性计算参数;评价边坡稳定性(即根据其工程地质条件,确定合理的边坡断面尺寸或验算已拟定的断面尺寸是否稳定合理),预测因工程活动引起边坡稳定性的变化;提出潜在不稳定边坡的整治与加固措施。
边坡岩土工程勘察的方法主要有:
工程地质测绘,勘探与测试等。
三、边坡岩土工程勘察的主要内容
(1)查明边坡地区地貌形态及其演变过程、发育阶段和微地貌特征。
查明滑坡、危岩、坍塌、泥石流等不良地质作用及其范围和性质。
(2)查明岩土类型、成因、工程特性和软弱层的分布界线、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度。
(3)查明岩体主要结构面的类型、产状、延展情况、闭合程度、充填状况、充水状况、力学属性和组合关系,主要结构面与临空面关系,是否存在外倾结构面。
(4)查明地下水的类型、水位、水压、水量、补给和动态变化、岩土的透水性及地下水的出露情况。
(5)查明地区气象条件(特别是雨期、暴雨强度)、汇水面积、坡面植被、地表水对坡面、坡脚的冲刷情况。
(6)确定岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度,提出斜坡和边坡稳定性计算参数,确定人工边坡的最优开挖坡形和坡角。
(7)采用工程地质类比法、图解分析法和极限平衡阀评价边坡稳定性,对不稳定性边坡提出整治措施和监测方案。
四、边坡岩土工程勘察基本技术要求
大型边坡勘察宜分阶段进行,各阶段应符合下列要求:
(1)初步勘察:
应搜集地质资料,进行工程地质测绘和少量的勘探与室内试验,初步评价边坡的稳定性;
(2)详细勘察:
应对可能失稳的边坡及其相邻地段进行工程地质测绘、勘探、试验、观测和分析计算,做出稳定性评价,对人工边坡提出最优开挖坡角;对可能失稳的边坡提出防护处理措施的建议;
(3)施工勘察:
应配合施工开挖进行地质编录,核对、补充前阶段的勘察资料,必要时进行施工安全预报,提出修改设计的建议。
五、其他
边坡工程地质测绘:
除应满足一般工程地质测绘基本技术要求外,尚应着重查明天然边坡的形态和坡脚,软弱结构面的产状和性质。
即应着重查明如下内容:
(1)观测斜坡坡度和微地貌特征,分析微地貌的演变过程和发育阶段。
查明有无滑坡体、错落体、崩塌体和危石存在。
(2)对土体边坡,应查明土层结构及下伏硬层的埋藏深度或基岩面的形态、坡度等;对岩体边坡,应查明岩体的结构类型,软弱结构面的产状、组合关系、延伸情况,并分析其力学属性及其与临空面的关系。
(3)查明泉水和湿地的分布位置、类型及水的补给来源,并分析水对坡体的软化与潜蚀情况。
(4)查明地表水对坡脚的冲刷情况及坡面植被、风化情况。
(5)对比分析当地稳定与不稳定边坡的岩石和土的性质、地层结构、坡度、高度和调查当地边坡处理及防护措施的经验。
测绘范围应包括可能对边坡稳定性有影响的地段。
五、勘察手册
1、判断边坡是否为滑坡体
在野外,从宏观角度观察滑坡体,可以根据一些外衣表迹象和特征,粗略地判断它的稳定性如何。
已稳定的堆积层老滑坡体有以下特征:
(1)后壁较高,长满了树木,找不到擦痕,且十分稳定;
(2)滑坡平台宽、大、且已夷平,土体密实无沉陷现象;
(3)滑坡前缘的斜坡较缓,土体密实,长满树木,无松散坍塌现象。
前缘迎河部分有被河水冲刷过的迹象;
(4)目前的河水已远离滑坡舌部,甚至在舌部外已有漫滩、阶地分布;
(5)滑坡体两侧的自然冲刷沟切割很深,甚至已达基岩;
(6)滑坡体舌部的坡脚有清晰的泉水流出等等。
不稳定的滑坡具有下列迹象:
(1)滑坡体表面总体坡度较陡,而且延伸较长,坡面高低不平;
(2)有滑坡平台,面积不大,且不向下缓倾和未夷平现象;
(3)滑坡表面有泉水、湿地,且有新生冲沟;
(4)滑坡体表面有不均匀沉陷的局部平台,参差不齐;
(5)滑坡前缘土石松散,小型坍塌时有发生,并面临河水冲刷的危险;
(6)滑坡体上无巨大直立树木。
除通过对照其特征可以做出判断是否为滑坡体外,还可以询问当地居民大概了解边坡情况,从而进一步确定滑坡体情况。
滑坡体的勘察
首先,通过进一步勘察了解,确定滑坡体的勘察范围,体积及危害范围等方面。
1、勘查范围本次勘查范围为滑坡体以及滑坡体向外50~100m的范围。
在勘察期间补充对区域环境地质的调查,并在需要的情况下适当增加滑坡区勘查的范围。
2、勘察方法(滑坡工程地质测绘)
地形地貌测绘应包括:
宏观地形地貌(地面坡度与相对高差、沟谷与平台、鼓丘与洼地、阶地及堆积体、河道变迁及冲淤等)和微观地形地貌(滑坡后壁的位置、产状、高度及其壁面上擦痕方向;滑坡两侧界线的位置与性状;前缘出露位置、形态、临空面特征及剪出情况;后缘洼地、反坡、台坎、前缘鼓胀、侧缘翻边埂等)。
滑坡裂缝测绘应包括:
分布、长度、宽度、形状、力学属性及组合形态;并应对建筑物开裂、鼓胀或压缩变形进行测绘,现场作出与
滑坡的关系判断
调查滑坡体上植被类型(草、灌、乔等)及持水特性;马刀树和醉汉林分布部位;池塘与稻田分布及水体特征、坡耕地、果园分布及灌渠。
调查滑坡区人类工程活动,包括:
开挖切脚或斩腰、道路与车载、民居与给排水、堡坎和晒坝、工程弃渣及堆载、采矿或爆破、人防工程或窑洞。
初步查明地表水入渗情况、产流条件、径流强度、冲刷作用,以及地表水的流通情况、灌溉、库水位及升降。
开展简易入渗试验,提供初步入渗系数。
2、剖面布置
本次勘查布置3条纵向剖面,纵剖面间距在100~130m左右。
纵向剖面的设置主要是为了揭示滑体纵向厚度的变化,以分析滑体的稳定性和可能存在的剪出口位置。
横向上共布置两条剖面,横剖面间距60~100m不等。
其中I剖面是为了揭示前缘滑体的厚度变化。
H剖面是为了揭示滑体中前部阻滑段的滑体厚度变化。
并充分结合池塘周围重点防护对象保护措施布置需求,在池塘所在位置前后侧增加坑、槽探工作
3、勘探点的布设原则
a)勘探点应布设在重点勘查和设计的治理工程部位,除反映地质情况外,应兼顾采样、现场试验和监测。
b)勘探点的布设应限制在勘探线的范围内。
若由于地质或其他重要
原因必须偏离勘探线时,宜控制在10m范围之内。
对于必须查明的重
大地质问题,可以单独投入勘探点而不受勘探线的限制。
表助探点经间距布誉要求
勘査地18篥件类型
间距
m
王脱线斓点间柜
m
■as线勒探点间距
m
蔺单
纵向
60^1®
GO^lOO
80^160
構向
60^100
60-100
80-160
复柬
纵向
畑匍
40-80
40-120
40^80
40^80
4070
3、钻孔布置
钻孔沿纵剖面方向一般按间距60~100m布置。
沿横向剖面钻孔的布置考虑了滑坡后段滑体变形方向的多向性,根据可能滑动的方向设计了横向钻孔的位置,使得后段滑体可以按多个方向进行稳定性计算(场地的裂缝方向以及地形坡面倾向揭示滑体的滑动方向并不单一,沿主滑体方向滑动的同时也存在沿局部地形坡面倾向的滑动,两者都不容忽视)。
考虑到探井开挖存在工期和施工的困难,场地共布置6个钻孔,并在各剖面的前后缘布置了9个探槽。
4、钻探
钻探孔位的布置应在工程地质调查或测绘的基础上,沿确定的纵向或横向勘探线布置,针对要查明的滑坡地质结构或问题确定具体孔位。
可分为地质孔(控制孔和一般孔)、水文试验孔(抽水孔和观测孔)编制典型钻孔设计书以指导钻探施工。
在滑体地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土和不易塌孔的砂土内应采用干法钻进;在地下水位以下的岩土层内,以及在滑带及其
上下5m范围内应采用单动双管钻进技术钻进;严重缩孔或塌孔时应采用跟管或泥浆护壁。
钻孔斜度偏差应控制在2%之内。
勘探孔终孔孔径不宜小于110mm在滑带及其上下5m范围内,回次进尺不得大于0.3m,应及时编录岩芯,确定滑动面位置。
孔深误差及分层精度应符合下列规定:
a)下列情况均需校正孔深:
主要裂缝、软夹层、滑带、溶洞、断层、涌水处、漏浆处、换径处、下管前和终孔时。
b)终孔后按班报表校核孔深,孔深最大允许误差不得大于1%°。
在允许误差范围内可不修正,超过误差范围要重新丈量孔深并及时修正报表。
c)钻进深度和岩土分层深度的量测精度,不应低于±5cm。
d)应严格控制非连续取芯钻进的回次进尺,使分层精度符合要求。
孔斜误差应符合:
每钻进50m后、换径后3nr-5m内、出现孔斜征兆时或终孔后均应测量孔斜;顶角最大允许弯曲度,每百米孔深内不得超过2°。
钻孔岩芯采取应符合:
a)不应超管钻进。
重点取芯地段(如破碎带、滑带、软夹层、断层
等)应限制回次进尺,每回次进尺不应超过0.3m,并提出专门的取芯和取样要求,看钻地质员跟班取芯、取样、记录和封装。
b)松散地层潜水位以上孔段,宜采用干钻;在砂层、卵砾石层、硬脆碎地层和松散地层中以及滑带、重要层位和破碎带等应采用岩芯采取率高的钻进及取样工艺。
c)长度超过35cm残留岩芯,应进行打捞,残留岩芯取出后,可并入上一回次进尺的岩芯中进行计算。
d)岩芯采取率,滑体〉75%滑床〉85%滑带〉90%同时应满足钻孔设计书指定部位取样的要求。
钻孔简易水文地质观测应符合:
a)开孔应采用无冲洗液钻进。
孔中一旦发现水位,应立即停钻,并
进行初见水位和稳定水位的测定。
每隔10min~15min测一次,三次水位相差小于2cm寸,可视为稳定水位。
b)清水钻进时,提钻后、下钻前各测一次动水位,间隔时间不小于5min。
长时间停钻,每4h测一次水位。
c)准确记录漏水、涌水位置并测量漏水量、涌水量及水头高度。
d)接近滑带时,应停钻测定滑坡体的稳定水位;终孔时应测定全孔稳定水位。
对设计要求分层观测水位的钻孔,应严格进行分层水位观测。
e)观测记录钻进过程中的其它异常情况,如破碎、裂隙、裂缝、溶洞、缩径、漏气、涌砂和水色改变等。
钻孔验收后对不需保留的钻孔应进行封孔处理。
土体中的钻孔一般用粘土封孔,岩体中的钻孔宜用水泥沙浆封孔。
4、其它
在场地根据现场情况选择1个钻孔和1个探槽做注水试验,测试场地土体的渗透系数。
对每个钻孔进行孔内水文观测。
现场取探槽土进行大容重测试,大重度试验1个。
现场选择10个点进行勘查期间的简单变形观测,以判断在勘察期间场地滑坡体的稳定性变动情况。
现场取水样1件进行水质分析。
取土样10件,取岩样8组,测试岩土体物理力学性质、抗剪强度和承载力。
另去土样2件进行腐蚀性测试。
滑城要索示点圈
图A.1滑坡要素图
1-^^BW;2—启*垂;3-渋地宏弧乖製!
9;4-启SR羊台;5—滑塩台坎;6—主滑体;7-堆現区;8-前缘,9一滑百;10—滑动ifc;11-B出口;12—滑&曲;13—清墟体(王滑体十绘枳体);14一滑務希;15—漬覆荼;16-石绿反阿平台:
17-主SCt;18-*W体:
19-代综3;20-15ft!
面
典型滑坡实例示意區
A頭落(FNk)
危岩体与陡坡母体分黑后,以坠落、跳戏或滾动的形式裔匡下蒂豉集动的形式高匡厂港。
BM倒(loppies)
在贡力、国圧戒隙流体圧力的作用下.失璋岩体发生块体式翱转或晋曲折除。
C■动(Slide)
罚切破坏轨纹失稳岩土体.以6影滑堵的形式.乜于更加稳定的空间状态.
D滑动〔Slide)
散状结构岩土体在餌幼作用下滑动.或者演变为流浪,
E冷动(SLide)沿王洵而平詡濡就・名为大聖洵埔
G建动(Flow)砂层发牛渝漓
H渋戒(Flow)强準性粘土发生液滑
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