[摘 要] 我國(guó)城市建設(shè)中不斷出現(xiàn)小型巖質(zhì)邊坡，需要進(jìn)行永久性防護(hù)。該類邊坡勘察設(shè)計(jì)時(shí)，工作要求比較特殊，邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)方法較復(fù)雜，邊坡治理措施要求使用年限長(zhǎng)，監(jiān)測(cè)方法多。針對(duì)這些問(wèn)題，該類型邊坡在勘察階段需要進(jìn)行的工作要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
　　[關(guān)鍵詞] 小型;巖質(zhì)邊坡;勘察;地質(zhì);穩(wěn)定性分析
　　Small Rock Slope Geotechnical Investigation Points
　　Song Binbin
　　(Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co.,Ltd, Jinan Shandong 250101)
　　[Abstract] Small rock slope appears in the city construction, it needs permanent slope retaining. When investigation and design, the work is a special requirement. The slope stability analysis and evaluation method is more complex, the slope management required long years, and it needs more monitoring method. Then, the investigation points of small rock slope is introduced.
　　[Key Words] small; rock slope; investigation; geology; stability analysis
　　中圖分類號(hào)：F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
　　城市建設(shè)理論研究征稿中：隨著我國(guó)城市的建設(shè)步伐的加快，新項(xiàng)目用地中，很多會(huì)有依山而建的構(gòu)筑物，這樣就出現(xiàn)了需要進(jìn)行永久性防護(hù)的邊坡。邊坡分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡，根據(jù)邊坡破壞后果，劃分邊坡安全等級(jí)。本文就小型巖質(zhì)邊坡，破壞后果嚴(yán)重的邊坡，勘察設(shè)計(jì)時(shí)，工作要求比較特殊，根據(jù)公司承擔(dān)完成的濟(jì)南市東部一住宅小區(qū)南側(cè)小型巖質(zhì)邊坡的巖土工程勘察工作，對(duì)類似工程的勘察要點(diǎn)進(jìn)行介紹。
　　1、邊坡概況
　　該邊坡長(zhǎng)度約為80m，高度約16.50m，現(xiàn)狀坡角約60º，邊坡走向約為NW65 º，邊坡坡頂線外約10.00m處有一棟4F的建筑物，坡底線約30.00m處為一棟14F的建筑物。
　　本次勘察是對(duì)可能失穩(wěn)的邊坡及相鄰地段進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)和分析，提供可靠的地質(zhì)資料和參數(shù)，為邊坡設(shè)計(jì)提供巖土工程資料。
　　根據(jù)委托方的要求及有關(guān)規(guī)范，確定本次勘察的主要工作內(nèi)容有：查明該邊坡的地貌形態(tài)及是否存在滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用，確定邊坡類別和可能的破壞形式;查明其巖土的類型、成因、性狀及分布、物理力學(xué)性質(zhì)、覆蓋層厚度;提供驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性、變形和設(shè)計(jì)所需的計(jì)算參數(shù);提出邊坡整治設(shè)計(jì)、施工注意事項(xiàng)的建議;查明邊坡工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，地下水的水位、類型，巖土的透水性等。
　　該邊坡為永久性邊坡，根據(jù)場(chǎng)區(qū)的巖土工程條件，按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002，邊坡最大高度約16.50m，破壞后果嚴(yán)重，邊坡安全等級(jí)定為二級(jí)。
　　2、勘察方法及工程地質(zhì)條件
　　根據(jù)該邊坡周邊地質(zhì)條件，確定本次勘察工作的內(nèi)容及方法為：搜集工程場(chǎng)地周邊工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)資料，對(duì)邊坡進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪，主要查明填土的分布范圍、邊坡的形態(tài)、坡角、巖層產(chǎn)狀、地貌地質(zhì)界線、結(jié)構(gòu)面類型、產(chǎn)狀、延展情況、閉和程度、充填狀況等，為邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供依據(jù);在坡頂?shù)谒南等斯ぬ钔粮采w層范圍內(nèi)布置勘探點(diǎn)4個(gè)，勘探點(diǎn)間距約為20m，揭露該地段的巖土分布情況、地質(zhì)巖性、巖層風(fēng)化界線及巖體的完整性，使用XY-1型液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行鉆探;對(duì)所取巖石樣進(jìn)行飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
　　該邊坡地形南高北低，地面標(biāo)高最大值133.00m，最小值111.50m，地表相對(duì)高差21.50m，屬丘陵地貌單元。
　　場(chǎng)區(qū)內(nèi)揭露地層為第四系雜填土，基巖為奧陶系灰?guī)r。經(jīng)鉆探揭露，場(chǎng)區(qū)地層可分為3層，分述如下：
　?、匐s填土(Q4ml)：雜色，松散，稍濕，主要成份為碎石及少量粘性土，含建筑垃圾，根據(jù)調(diào)查了解，該填土為擬建場(chǎng)區(qū)建設(shè)時(shí)的棄土，堆積時(shí)間約1~2年，為傾倒式堆積，厚度較小，僅分布于坡頂局部范圍，厚度0.70~1.00m。
　?、趶?qiáng)風(fēng)化灰?guī)r(O)：灰黃色，結(jié)構(gòu)構(gòu)造已風(fēng)化破壞，巖芯呈土狀及少量碎塊狀。該層局部分布，厚度1.30m。
　?、壑酗L(fēng)化灰?guī)r(O)：青灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，主要礦物成分為方解石，裂隙稍發(fā)育，巖芯呈柱狀，一般節(jié)長(zhǎng)20~40cm，最大節(jié)長(zhǎng)70cm，錘擊聲脆不易碎，巖芯采取率約90%，RQD值約80，屬較硬巖，巖體較完整，巖體質(zhì)量基本等級(jí)為Ⅲ級(jí)。根據(jù)巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告，其飽和單軸抗壓強(qiáng)度為34.80～61.42MPa，平均值為49.69MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為8.55，變異系數(shù)0.17，標(biāo)準(zhǔn)值44.34。場(chǎng)區(qū)該層普遍分布，均未穿透。
　?、?1中風(fēng)化灰?guī)r(O)：灰白-灰黃色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，巖芯呈短柱狀及少許碎塊狀，一般節(jié)長(zhǎng)10~30cm，巖芯采取率約80%，RQD值約60，屬較硬巖，巖體較破碎，巖體質(zhì)量基本等級(jí)為Ⅳ級(jí)。場(chǎng)區(qū)該層夾于第③層中風(fēng)化灰?guī)r之中，最大揭露厚度5.8m。
　　擬建場(chǎng)區(qū)勘探深度內(nèi)未見(jiàn)地下水，富水性極差，第四系含水層不發(fā)育。下伏基巖為奧陶系灰?guī)r。根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水的動(dòng)力特征，區(qū)內(nèi)地下水為碳酸鹽巖巖溶裂隙水，含水層巖性為奧陶系馬家溝組東黃山段，裂隙發(fā)育，含有充填物，富水性較差，單井出水量<100m3/d，水位標(biāo)高約60m，水位埋深約120m(2003年6月)，年水位變化幅度約20m。主要補(bǔ)給方式為地下徑流，主要排泄方式為地下徑流，主要流向?yàn)闁|南流向西北。水化學(xué)類型HCO3-Ca型，擬建邊坡工程可不考慮地下水的影響。
　　根據(jù)調(diào)查，擬建邊坡上游來(lái)水主要為坡頂南側(cè)山坡，但坡面總匯水面積不大，上游來(lái)水對(duì)邊坡影響較小，但設(shè)計(jì)應(yīng)考慮強(qiáng)對(duì)流天氣暴雨對(duì)邊坡的影響。
　　該邊坡區(qū)段坡頂處填土分布普遍，無(wú)植被覆蓋，滲透系數(shù)大，如排水系統(tǒng)不科學(xué)、不通暢，雨水在填土中下滲進(jìn)入巖體裂隙中，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮滲透水壓力的影響。
　　根據(jù)往年降水資料及區(qū)域調(diào)查，該邊坡區(qū)段的匯水面積約為0.01km2，濟(jì)南地區(qū)往年日降水量最大為262mm，綜合該區(qū)地形特征，則邊坡匯水量可按下式計(jì)算：Q=F×A=262/1000×0.01×106=2620 m3/d.，經(jīng)計(jì)算日最大匯水量為2620m3/d，此數(shù)據(jù)為最大日降水量時(shí)匯水量的估算，邊坡加固設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)應(yīng)綜合考慮各方面因素確定。
　　3、邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)
　　邊坡巖土工程性質(zhì)評(píng)價(jià)中，根據(jù)各巖土層工程性質(zhì)，第①層雜填土，松散，分布普遍，高壓縮性，工程性質(zhì)差;第②層強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r，結(jié)構(gòu)構(gòu)造已風(fēng)化破壞，巖芯呈土狀及少量碎塊狀，具低壓縮性，工程性質(zhì)較好;第③層中風(fēng)化灰?guī)r，強(qiáng)度高，工程性質(zhì)良好;第③-1層中風(fēng)化灰?guī)r，強(qiáng)度高，工程性質(zhì)良好。
　　根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)繪，巖石結(jié)構(gòu)面主要包括原生的沉積巖層面和次生構(gòu)造節(jié)理，灰?guī)r風(fēng)化程度較弱，故風(fēng)化裂隙較少。從邊坡及周圍統(tǒng)計(jì)的結(jié)構(gòu)面看，該邊坡范圍內(nèi)巖體層理不明顯，主要發(fā)育有3組節(jié)理裂隙：
　　第一組：走向NNE5°~30°，傾向NW，傾角71°，結(jié)構(gòu)面平直，見(jiàn)鈣質(zhì)充填，結(jié)構(gòu)面寬度約1～2mm，貫通性較好，結(jié)構(gòu)面平均間距約40cm;
　　第二組：走向NWW290°~300°，傾向SW，傾角45°～51°，結(jié)構(gòu)面大部分平直，少量結(jié)構(gòu)面波狀起伏，部分結(jié)構(gòu)面見(jiàn)泥鈣質(zhì)充填，結(jié)構(gòu)面寬度1～3mm，貫通性較好，結(jié)構(gòu)面平均間距約30cm;
　　第三組：走向SE130°～140°，傾向NE，傾角70°～87°，大部分平直、無(wú)充填物，少量結(jié)構(gòu)面波狀起伏，部分結(jié)構(gòu)面見(jiàn)鈣質(zhì)充填，結(jié)構(gòu)面寬度小于1mm，貫通性較差，結(jié)構(gòu)面平均間距約40cm。
　　該邊坡傾向約為NNE5°，上述3組結(jié)構(gòu)面傾向與邊坡傾向均大于30°，故上述3組結(jié)構(gòu)面均不是外傾結(jié)構(gòu)面。
　　根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002判定，該邊坡巖體較完整，結(jié)構(gòu)面結(jié)合一般，無(wú)外傾結(jié)構(gòu)面，邊坡巖體類型定為Ⅱ類，邊坡上部填土及局部的強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r可能發(fā)生圓弧滑動(dòng)破壞，邊坡覆蓋層下的巖體部分整體穩(wěn)定。
　　根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)，驗(yàn)算已有邊坡穩(wěn)定時(shí)，邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)宜取1.10~1.25，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002，二級(jí)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)取1.30，該邊坡安全系數(shù)取1.30。
　　根據(jù)場(chǎng)區(qū)巖土工程條件、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果以及當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，建議邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下表。

地層名稱	重度γ （kN/m3）	粘聚力c (kPa)	內(nèi)摩擦角φ (kPa)
①雜填土	19.0	5.0	25.0
②強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r	20.0	10.0	35.0
③中風(fēng)化灰?guī)r土	26.0	1000.0	50.0
③-1中風(fēng)化灰?guī)r土	25.0	800.0	50.0
巖層結(jié)構(gòu)面		90.0	27.0

　　該邊坡上部填土及局部的強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r按圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行驗(yàn)算，下部巖體邊坡按赤平投影法進(jìn)行分析。上部填土及局部的強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r在不考慮地震作用和非飽水狀態(tài)下按圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行驗(yàn)算，滑動(dòng)安全系數(shù)為2.019，大于邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)1.3，邊坡上部填土及局部的強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r穩(wěn)定;下部巖體邊坡按赤平投影法進(jìn)行分析，巖體穩(wěn)定。
　　考慮到該邊坡為永久邊坡，在飽水狀態(tài)、風(fēng)化作用和地震作用不利影響下，邊坡表層可能發(fā)生巖土體的剝離掉塊現(xiàn)象，建議采取相應(yīng)的防護(hù)措施確保邊坡的安全穩(wěn)定。
　　4、邊坡的治理措施和監(jiān)測(cè)方案
　　該邊坡可以采用放坡與掛網(wǎng)噴護(hù)護(hù)面相結(jié)合的防護(hù)型式，如存在大塊的剝離體，應(yīng)進(jìn)行有效的嵌固防護(hù)，具體防護(hù)設(shè)計(jì)可由專業(yè)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，且需在坡頂做好排水設(shè)施，防止地表水下滲，確保邊坡穩(wěn)定。
　　根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002，結(jié)合外業(yè)勘察、室內(nèi)試驗(yàn)資料，借鑒以往當(dāng)?shù)毓こ探ㄔO(shè)經(jīng)驗(yàn)，建議各土層承載力特征值(fak)如下表。

層序	地層名稱	承載力特征值fak(kPa)
②	強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r	600
③	中風(fēng)化灰?guī)r	3000
③-1	中風(fēng)化灰?guī)r	2800

　　該邊坡工程防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提出監(jiān)測(cè)要求，監(jiān)測(cè)時(shí)間不少于一年。必須進(jìn)行的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：坡頂水平位移和垂直位移，地表裂縫，坡頂建筑物變形，降雨、洪水與時(shí)間關(guān)系等。在實(shí)施邊坡監(jiān)測(cè)前，應(yīng)編制監(jiān)測(cè)方案。
　　根據(jù)以上幾點(diǎn)，在處理類似小型邊坡的巖土工程勘察時(shí)，可以明確勘察任務(wù)和方法，參照相關(guān)規(guī)范，為設(shè)計(jì)方提供可靠的防護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　評(píng)職稱發(fā)表論文參考文獻(xiàn)：
　　[1] 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范，GB50330-2002，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002
　　[2]巖土工程勘察規(guī)范，GB50021-2001(2009年版) ，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009
　　[3]工程地質(zhì)手冊(cè)(第四版)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007