山区工程地质勘察中的斜坡勘察探析

【关键字】地质勘察；岩土；斜坡；分析 

　　对于山区工程项目而言地质勘察是核心环节。随着国家建设事业的蓬勃发展，山区的工程项目越来越多，修建大型工程也很平常，而对于山区的地质勘察，从山区的地质特点来看，山体斜坡勘察更是重中之重，本文就该话题谈几点笔者的认识。 

　　一、山体斜坡勘察概述 

　　山体斜坡的稳定性关系到工程项目的质量，斜坡勘察的目的在于通过勘察获得山体斜坡的地质条件和岩土参数，通过这些参数和数据定量分析山坡斜坡的稳定性，旨在有针对性地提出措施予以科学的处理。从工程实践经验来看，影响山体斜坡的稳定性的因素主要来自于其自身的坡体结构和外部其他因素的影响。来自于外部的影响因素通常有如下几个方面：岩土体的强度、重力平衡状态、地下水、大气降水、工程爆破产生的振动等等。 

　　实践中发现，对于不同的岩体类型，其整体强度与稳定性也各有差异。 

　　（1）单一岩土类型的斜坡，影响该类斜坡稳定性的因素主要源于岩土体临空面坡度和抗剪强度； 

　　（2）结构面发育硬质岩体类型的斜坡，影响该类斜坡整体强度和稳定性的因素主要源于结构面的形态和抗剪强度； 

　　（3）若是极软的或是风化程度较高又或是破碎的均质岩体类型的斜坡，此类岩体的整体强度很低，类似于均质松散土体。 

　　总体而言，从勘察实践经验来看，除了岩土体的成分外，分割岩土体结构面的形态及其强度，还有斜坡坡面的组合关系等因素都斜坡的稳定性影响比较大。 

　　大量实践经验表明，斜坡勘察工作必须有所重点，应该科学地选择有效的勘察方法，重点勘察斜坡的坡体结构和岩土参数，并进一步勘测这些参数在外部条件的作用下会发生怎样的变化，通过细致地勘察得到对坡体的稳定程度起决定性作用的优势结构面和软弱层，接着对勘察结果的综合作用进行系统性的分析，预测并评价在综合作用下斜坡工程出现失稳变形的概率和破坏的程度有多大，相关统计资料显示，大气降水和地下水是影响山体斜坡岩土工程性质最为严重的两个因素。 

　　二、斜坡勘察的方法 

　　既然山体实施斜坡勘察的目的在于查明山区斜坡坡体结构的空间形态，那么斜坡勘察方案具体方法必须要能满足立体勘察和分析的需要，为了能保证从点、线、面到空间的勘察精度要求，在实际的勘察过程中，地面调查和调绘是最能直观反映对方位关系的方法。当然，也要结合勘察条件进行具体的操作，如果地面露头条件比较好，运用地面调查和调绘方法做出大致判断后，再运用勘察的手段进行验证及补充，就可以达到勘查的目的了；如果地面露头条件不是很好，在实践中事先必须要进行槽探或坑探揭露。 

　　获取岩土体物理力学参数的方法，从实际的勘察经验来看，除了凭借工程经验取定和反算的方法，通常还有如下几种方法。 

　　1、现场原位测试 

　　从工程实践经验来看，现场原位测试采用的通常是原位剪切试验，从方法的注意点来看，要求试验点的选取一定要具有代表性，且必须能够符合坡体的受力情况。 

　　2、室内试验 

　　从工程实践经验来看，对抗剪强度的室内试验存在着两种方法：（1）直剪试验、（2）三轴试验，从两者的优缺点来看，直剪试验在试验中方法简单容易操作，不过因为试验条件对实际的模拟程度低，试验的准确度相比后者要低一些；在应用中发现三轴试验操作上要比前者麻烦些，不过却能够较为准确地对岩土实际的受力条件进行模拟。不过不管是前者还是后者，由于都存在着“室内”这一试验的局限性，与现场原位测试相比，室内试验在实际工程勘察中其代表性试验成果通常只是作为分析和计算参考。 

　　在具体的工程勘察中，无论采用的是哪种方法，要想准确反映斜坡稳定性都必须从山体坡体的实际情况出发，勘察出不同状态和不同含水量下的抗剪强度指标，并将其作为重要参数对可能出现的不利工况进行预测，有针对性进行稳定分析。统计资料现实，对于大型和超大型的斜坡工程，除了测试抗剪强度指标外，还需要进行岩体应力测试、动力测试、空隙水压力测试和模型试验等等，这里模型试验时的模拟重力相似条件是整个勘察测试中难度最大的一个环节。 

　　三、斜坡稳定性评价 

　　斜坡稳定性评价时勘察工作的重要一环，斜坡稳定性分析评价的过程通常是先定性评价，在此定性评价的基础上再通过更为精确的定量计算进行定量分析。工程实际中，一旦出现定量分析的结果与定性分析的判断出现了明显的矛盾时，往往会综合检查工程中选用的计模模型和计算分析方法，确保方法正确的基础上，重新分析和计算。下面就定性分析和定量分析两个过程进行简单的分析。 

　　1、定性分析 

　　工程勘察实践经验显示，借助于斜坡稳定性的定性分析能够较为科学地对斜坡稳定性的各种影响因素作出综合的评价，较为快速地分析出山体斜坡的稳定状况及其将来一段时间的发展趋势。在具体的工程实践中，通常选用工程地质分析法进行定性分析，此方法是斜坡稳定性分析评价的基础性方法，从自然条件、作用因素进行对比分析，得出稳定与滑动之间的关系，对斜坡的稳定程度进行定性的判断。 

　　2、稳定性定量分析 

　　对斜坡稳定性进行了定性分析评价后，应据此为基础结合勘察所确定的斜坡地质剖面，根据物理学上的静力平衡理论准确计算出斜坡的稳定系数，根据稳定系数对斜坡的稳定性给予定量分写，在实践中，传递系数法是最为常用。 

　　四、斜坡处治措施 

　　斜坡处治工程措施应该结合影响坡体稳定的主要因素，科学地采取合理的工程措施，目的在于提升坡体的稳定性，避免坡体被破坏而造成工程损失。从工程实践经验来看，工程上采用的具体措施主要有地表和地下截排水、削坡减载和支档加固这几种类型。在制定具体的处治工程方案前，必须结合分析斜坡失稳变形的模式、引发坡体失稳变形主要的因素，确定变形范围和作用力的大小、破坏模式以及变形的类型，确保选择处治工程措施具有针对性。考虑到对斜坡稳定的影响因素通常存在着一定程度的不确定性，通常的做法是从确定斜坡的稳定系数与主要的参数之间的变化关系出发找到影响坡体稳定性最敏感的因素，并以此为控制点实施控制，科学地实施斜坡处治工程设计和选择合理的处治方案。