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巖土工程勘察和治理實(shí)例分析
滑坡的巖土工程勘察和治理是一個(gè)系統性工程，需要充分利用現場(chǎng)勘察監測，下面是小編搜集整理的一篇探究巖土工程勘察和治理的論文范文，歡迎閱讀查看。
滑坡是一種常見(jiàn)的地質(zhì)災害，嚴重威脅交通運輸、工程建設安全，輕則影響交通、拖延工期，重則造成重大的生命財產(chǎn)損失[1].滑坡治理是一項系統性工程，對滑坡體及其周?chē)M(jìn)行巖土工程勘察是制定治理計劃的前提。本文以福建某滑坡為例，試總結巖土工程勘察和治理經(jīng)驗。
1、滑坡概況
該處滑坡為高速施工段，原設計二~三階邊坡，落差22m,三階坡率均為1∶1.25.2011年10月，某段邊坡出現肉眼可見(jiàn)變形，外側坡面見(jiàn)小型裂縫，繼而產(chǎn)生橫向滑移，初期并無(wú)預防措施，繼續施工，裂縫不斷擴大，不得不于次月變更方案，第一階改為擋墻加固，第二階采用錨索框架結合放坡進(jìn)行防護，次年3月，因連續強降雨，滑坡段變形加劇、范圍擴大，邊坡坡腳多處有土體變形開(kāi)裂或拱出，坡面上新出現多處不規則開(kāi)裂，多處裂縫開(kāi)裂錯動(dòng)，并伴有不同程度的塌陷現象，裂縫寬0.5-2m不等，深度在0.8-6m不等，走向和長(cháng)度不一，最長(cháng)裂縫至路基中心線(xiàn)約155m,形成滑坡。
2、現場(chǎng)勘察
2.1自然地理及氣候條件
滑坡區域所在高速合同段位于閩北地區丘陵地帶，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和潮濕、雨量充沛，年均降水量1660ml、平均氣溫17.4-19.3℃,極端最高氣溫41.5℃、極端最低氣溫為-8.5℃(1971),霜期50-100天/年，4-6月多雨，10月至次年3月為旱季。主要災害性氣候有季節性洪水、霜凍和臺風(fēng)�；轮�?chē)鷶灯椒焦飪�，�?shù)枝狀水系發(fā)育，河流、溪谷密布，水位季節性變化較大，記錄以來(lái)3次大洪水，自然蓄水能力較強。
2.2地形地貌
滑坡場(chǎng)區剝蝕丘陵地貌，山脊線(xiàn)近南北向，標高135~320m,相對高度120~180m左右，山體最高處高程約316.9m.誘發(fā)滑坡區域的走向從西向東，呈多階臺地狀，自然坡度約5~35°。山體為人工經(jīng)濟林，廣種杉木、板栗樹(shù)及茶樹(shù)，坡腳溝谷處出河流流經(jīng)，裸露地，兩側溝谷竹林茂密。東側山坡靠近自然河，由東向西，自然坡度約15~25°。山間低洼處為204省道穿過(guò)，省道東側山體大范圍基巖出露，坡腳處較陡，為自然河沖刷凹岸。
2.3工程地質(zhì)條件
該處滑坡區域位于武夷山隆起帶東側地區，構造形成較復雜，主要受政和-大埔深斷裂帶影響，現場(chǎng)調查發(fā)現滑坡區域存在三條次一級構造，其中一條次一級構造對本滑坡場(chǎng)區的影響較大，由××隧道東側延伸至滑坡場(chǎng)區中部，長(cháng)度>500m,寬度>3m,巖石硅化破碎，硅化脈中生長(cháng)石英晶簇，斷裂帶及旁側巖石具硅化、片理化、糜棱巖化、炭化，控制本場(chǎng)區的風(fēng)化層厚度。
2.4地震及地震效應
參閱福建地震地質(zhì)工程勘察院出版的關(guān)于該地的地震報告，本場(chǎng)地基本烈度為6度，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,中硬場(chǎng)地土的地震動(dòng)反應譜特征周期值為0.40s,沿線(xiàn)構造帶不存在地震斷層位錯效應，故地震及地震效應并非致滑坡的主因，且不會(huì )對今后滑坡造成顯著(zhù)影響。
2.5地層及工程地質(zhì)層組劃分
據現場(chǎng)地質(zhì)測繪及鉆探資料，該地層由上而下主要為第四系沖洪積層、坡殘積層，下伏基巖為震旦系龍北溪組云母石英片巖及其風(fēng)化層。主要為素填土、淤泥質(zhì)粘土、坡殘積粘性土、全~強風(fēng)化石英云母片巖、中~微風(fēng)化石英云母片巖。
2.6水文地質(zhì)概況
2.6.1地表水與地下水場(chǎng)區地表水系較不發(fā)育，主要為山間溝谷發(fā)育的一條短小水系，勘察期間流速約1~2m/s,水面寬度僅為1~2m,附近較大的水庫、較大的水系均離本場(chǎng)區較遠。地下水有第四系沖洪積孔隙水、基巖風(fēng)化層孔隙裂隙水、基巖構造裂隙水三大類(lèi)型地下水，基巖風(fēng)化層孔隙裂隙水為地表水補給，垂直徑流速度較大，變化性強，是對邊坡穩定性影響最大的地下水系。
2.6.2水文地質(zhì)條件根據目前鉆孔資料，坡體上的地下水位多穩定在16~21m,滑坡體內地下水位穩定在3~9m,而工程開(kāi)挖處坡腳的地下水位穩定在1.5~2.5m.場(chǎng)區內可見(jiàn)一廢棄井，涌水量約2L/s,水溫約18~22℃,為下降泉;有2處有地表匯水經(jīng)開(kāi)挖斷面流出，涌水量0.5~0.8L/s,水溫約為23~25℃,還有1處地下水經(jīng)開(kāi)挖坡面新出現的長(cháng)約100m裂縫中流出，涌水量約0.5L/s.涌水均順坡而下，呈沖溝狀排泄，低緩臺地和山間溝谷賦存有一定數量的地下水，高速公路坡地開(kāi)挖后，破壞了原有的逕流和排泄條件，現象是地下水多從開(kāi)挖坡面的裂隙面涌出，后緣坡體的地下水位變深。
2.6.3水質(zhì)的腐蝕性共取地表水、地下水共2組樣品，試驗分析為地表水、地下水的水質(zhì)對弱透水層中的砼具弱腐蝕性(場(chǎng)地巖土層均為弱透水層),對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。
3、監測資料分析
根據現場(chǎng)鉆孔結合監測孔位移資料分析，現階段變形異常位置多位于全~砂土狀強風(fēng)化層內，與勘察所揭示的滑動(dòng)面保持近一致;本次勘察鉆孔地下水穩定水位在滑動(dòng)面之上，設置監測位移孔后水位均有不同程度的浮升，證實(shí)了由于坡體滑動(dòng)后，使得地下排水不暢，從而進(jìn)一步加速滑坡體的蠕滑變形。
4、滑坡的變形成因分析及預測
據以上研究，滑坡的變形成因可能為：(1)南北向區域斷裂川石-汲溪折斷帶的存在，風(fēng)化層厚度大，土體穩定性差，風(fēng)化程度較弱，抗剪強度整體偏低，為滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎;(2)路塹施工活動(dòng)，下切開(kāi)挖破壞原有的土層結構，又因長(cháng)時(shí)間無(wú)支護，自然坡體前緣支撐被削弱，并有持續前移傾向，再又恰逢多次連續降雨，滑坡體前部的抗剪力因脆弱的地質(zhì)背景而迅速減弱最終導致山體變形，以上滑坡的直接誘因;(3)調取施工日志，發(fā)現大量降水浸潤基巖上松散土層，土體迅速飽水軟化，自重迅速上升，而巖土抗剪強度又不斷下降，因排水不暢，地下水、地表水蓄積加劇了這一過(guò)程，現階段勘察與監測位移資料進(jìn)行對比分析也證實(shí)了這一點(diǎn)[2].
綜合判斷，滑坡體仍為變形初期，仍有較大的發(fā)展空間，滑坡后緣錯動(dòng)較顯著(zhù)，形成清晰界面，盡管近期降水減少，但若仍無(wú)有效的預防措施，或再次有短時(shí)間強降雨，局部潛在滑動(dòng)面極易轉變?yōu)橐患壔瑒?dòng)面，并與原滑動(dòng)面相互貫通，造成更大的破壞。
5、滑坡穩定性評價(jià)
現場(chǎng)地質(zhì)勘探、鉆孔、位移監測資料顯示，滑坡體已成氣候，宏觀(guān)變形跡象已經(jīng)形成，且不可逆，有巨大的發(fā)展潛力，故應改變原有加固措施�？紤]該坡并不穩定，但未見(jiàn)裂縫擴大跡象，有加固可能，安全系數應略小于1,進(jìn)行滑動(dòng)面抗剪強度參數反分析估算各滑動(dòng)面的抗剪強度參數，結合滑動(dòng)面附近地層土樣室內重復剪試驗成果，穩定系數應在0.98~1.00之間。
6、治理對策
該滑坡為為開(kāi)挖引起的深層牽引式大型滑坡，當前仍處于變形蠕滑階段，場(chǎng)區內地表水、地下水對鋼筋具微腐蝕性，強降水是滑坡重要誘因，且仍可能加劇滑坡。治理舉措為：首先，對拉張裂縫進(jìn)行隔水處理，并回填夯實(shí);其次，盡快設計完善截排水系統，對地表水和地下水的“截”、“排”、“護”、“填”、坡頂卸載、加固、反壓等工程措施進(jìn)行處理;最后，利用監測孔，對深部變形進(jìn)行監測。
7、小結
由此案例可知，滑坡的巖土工程勘察和治理是一個(gè)系統性工程，需要充分利用現場(chǎng)勘察、監測、土樣室內重復剪試驗、資料分析等方法，參照工程技術(shù)標準、施工進(jìn)程、工程日記，細致深入的了解滑坡區自然地理條件、工程地質(zhì)條件、地震及地震效應、地層及工程地質(zhì)層、水文地質(zhì)情況，測算滑動(dòng)面土層綜合抗剪強度參數，根據滑坡體各部分的穩定性、推力大小、微地形等特點(diǎn)，評價(jià)滑坡穩定性，得出滑坡的原因，并進(jìn)行科學(xué)的預測，據此制定具有針對性，可有效預防再滑坡、具有一定抗風(fēng)險能力的治理策略。
參考文獻
[1]DZ0240-2004,滑坡防治工程設計與施工技術(shù)規范[S].北京：中國標準出版社，2006.
[2]GB50021-2001,巖土工程勘察規范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009
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