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摘要:對滑坡體的巖土工程勘察,其技術要求是查明滑坡范圍、規模、地質背景、性質、危害程度,分析滑坡產生的主、次要條件和原因,判定穩定程度,預測發展趨勢。本文主要研究了滑坡體工程地質測繪與調查、勘探和測試。
關鍵詞:滑坡體;巖土工程;勘探
對滑坡體的巖土工程勘察,其技術要求是查明滑坡范圍、規模、地質背景、性質、危害程度,分析滑坡產生的主、次要條件和原因,判定穩定程度,預測發展趨勢,提出防治對策或整治設計。地質背景是我們正確認識滑坡體的基礎條件,它是指滑坡存在的地質條件:巖、土性質,軟弱結構面,地形地貌,地下水特征等。在以往不少的滑坡體勘察工作中,對地下水特征研究重視不夠,因而未能進行有效的防治。在勘察工作中對地下水問題的研究主要是查明含水層數,含水層厚度及物質成分,地下水補給來源、流向、水位、水量、水壓力的大小等。
1滑坡體工程地質測繪與調查
對滑坡體的勘察應是工程地質測繪、調查與勘探相結合。其范圍應包括滑坡體區及其鄰近的穩定地段,比例尺視滑坡規模選用1:200~1:1000,用于整治設計時,比例尺可為1:200~1:500。測繪與調查主要是調查滑坡要素,圈定滑坡周界,通過對滑坡要素(微地貌)的研究確定滑坡的主滑段、抗滑段,綜合研究、分析滑坡的形成與發展過程。其具體工作內容和要求是:
1.1首先應盡可能收集當地地質圖件(工程地質圖、地質構造圖等),當地的滑坡史,易滑地層的分布、水文氣象(主要是降水)、地震等資料,分析山坡體的地質結構格局;
1.2調查滑坡的地形、地貌和微地貌特征(如滑坡周界、滑坡壁、滑坡臺階、洼地、滑坡舌、滑坡裂縫等要素),調查滑坡裂縫的特征(如寬度、深度、延伸長度、裂縫的性質,裂縫中充填物性質及充填情況等),裂縫間相互切割關系,量測裂隙的分布位置、方向、傾角,量測滑動擦痕的指向、傾角,調查滑面(帶)的組成及巖、土狀態。調查植物生長情況及建筑物變形、位移、破壞情況,沖溝或谷坡沖刷情況。進而分析滑坡的主滑方向、主滑段、抗滑段及其變化,分析滑面(帶)的層數、可能埋深和埋藏條件及發展動向;
1.3調查地層層序、結構特征、性質及分布范圍;調查地質構造和巖體結構面產狀、性質及特征(尤其是對軟弱結構的調查研究);調查土層的成因類型、密實程度、潮濕程度、成分,尤其應注意調查不同類型土層間、土層與巖層接觸面可能存在的軟弱夾層;1.4調查滑坡區內地下水露頭的位置、類型、水位、含水層數及厚度、補給來源和季節性變化,必要時則應調查地下水流速、流向、水質;調查地表水體、濕地的分布、變遷情況,地表水與地下水的聯系情況等。
2滑坡體工程勘探
對滑坡區的勘探,必須查明滑坡面(帶)的個數、形態、性質、埋深及地下水情況及巖土性質等。可采用挖探、鉆探、物探等方法,如使用鉆探,在滑坡面(帶)附近必須干鉆。勘探點、線的布置,應在測繪、調查的基礎上,以能較準確地查明組成滑坡體的巖土種類、性質、成因、滑動面(帶)的分布、位置和層數,物質組成、厚度,滑動方向,滑動面(帶)的起伏以及地下水情況(位置、流向和性質)為原則,為此除沿主滑方向布置勘探線外,在其兩側及滑坡體外尚應布置一定數量的勘探線以利于對比分析。勘探孔間距應以能查明上述要求為原則,不宜大于40m,主軸線或代表性斷面上,勘探點不少于3個,在滑床可能轉折處和預計采取工程措施的地段,應有勘探點控制。勘探點深度以能控制滑動面(帶)為原則,一般性勘探點,深度應穿過最下一層滑動面(帶)以下(1~3m),少量的控制性孔,其深度應深入到穩定地層(3~5m),以滿足滑坡治理需要。如為分析滑動面(帶)有無向深處發展的可能或為了解地層、地下水情況,可視情況加深。由于滑坡規模不同,滑動面(帶)形狀不同,勘探工作的布置、要求也不同,因此只能提出原則性的要求,具體工作中則應視實際情況而定。例如上述勘探點間距不宜大于40m,不僅是對主滑面(主軸斷面),而是對整個滑坡體而言,適合此要求的,滑坡規模一般都較大,對小規模的滑坡來說,點間距則應慎重考慮;總之,應以能查明滑坡為原則。對于勘探線的布置還應充分照顧到滑坡穩定性計算、整治方案設計的需要,把滑坡的勘察、評價、整治有機地結合起來。在滑坡的勘察中,勘探方法應視要查明的問題和要求適當選擇布置動力觸探、靜力觸探等,也有利于幫助確定滑動面(帶)。鉆探方法對勘察成果影響很大,根據工程經驗,對巖體滑坡,采用于法反循環鉆進,對土體滑坡采用管式鉆頭,沖擊鉆進工藝較好,它們都能取得較完整巖芯,可以較清楚地觀察到滑動面(帶)。在鉆探過程中,為查明滑面的高程及特征,還必須注意查清軟弱面(帶)、軟弱夾層或破碎帶的層位、巖芯傾角的變化,同時應記錄巖、土濕度的變化,如遇地下水,應做好(初見、穩定)水位記錄及觀測工作,查明其類型、性質,各含水層之間的水力聯系,視工程需要和水量大小,還應進行抽水試驗。
3滑坡體工程的測試
獲得如實反映滑坡體的有關物理、力學指標參數,是正確進行滑坡體評價和整治方案設計的基礎條件,因此測試工作必須符合客觀實際。
3.1做抽(提)水試驗,測定滑坡體內含水層的涌水量和滲透系數;做分層止水試驗和連通試驗,觀測滑坡體各含水層的水位動態、地下水流速、流向及相互聯系,進行水質分析,用滑坡體內、外水質對比和體內分層對比,判斷水的補給來源和含水層數;
3.2除對滑坡體不同地層分別做天然含水量、密度試驗外,更主要是對軟弱地層,特別是滑帶土做物理、力學性質試驗;
3.3滑面(帶)土的抗剪強度直接影響滑坡穩定性驗算和防治工程設計,因此應據滑坡性質、組成滑帶土的巖性、結構和滑坡目前的運動狀態選擇盡量符合實際情況的剪切試驗(或試驗方法):①在滑動面(帶)上、下的土層,應通層取樣鑒定,并進行物理、力學性質試驗;②在滑動面(帶)上應取原狀土進行物理、力學性質試驗;③采用室內、野外滑面重合剪,滑帶土做重塑土或原狀土多次剪,獲取多次剪和殘余剪的抗剪強度;④試驗應采用與滑動受力條件相類似的方法(快剪、飽和快剪,或固結快剪、飽和固結快剪)。
3.4為檢驗滑動面抗剪強度參數的代表性,可采用反分析,結合試驗反求滑面或驗證試驗成果。
參考文獻
[1]顧曉魯等.地基與基礎[M].北京:中國建筑工業出版社,2003(6).
[2]高大釗.土力學與巖土工程師[M].北京:人民交通出版社,2008(3).
作者:楊坤 單位:勃利縣建筑設計室