边坡工程第三章

第3章边坡工程地质勘察§3.1 边坡工程地质勘察的基本要求1. 边坡勘察的目的与要求为给边坡治理提供充分的依据，以达到安全、合理的整治边坡的目的，对边坡（特别是一些高边坡或破坏后果严重的边坡）进行专门性的岩土工程勘察是十分必要的。

边坡勘察的目的是，查明边坡地区的地貌形态、影响边坡的岩土工程条件，评价其稳定性。

边坡勘察的要求是：1）查明天然边坡或人工边坡的工程地质条件，确定边坡类别和可能的破坏形式；2）提供演算边坡稳定性、变形和设计所需的计算参数值；3）进行边坡的稳定性分析，预测因工程活动引起的边坡稳定性的变化；4）确定人工边坡的最优开挖坡形和坡角；5）对潜在不稳定边坡提供计算参数，整治与加固措施及监测方案。

6）对需进行抗震设防的边坡应根据区划提供设防裂度或地震动参数；7）提出边坡整治设计、施工注意事项的建议；8）对所勘查的边坡工程是否存在滑坡（或潜在滑坡）等不良地质现象，以及开挖或构筑的适宜性做出结论。

2. 边坡勘察应查明的主要内容1）调查边坡地区地貌形态的演变过程、发育阶段和微地貌特征。

查明不良地质现象及其范围和性质；2）查明岩土的种类、成因类型、性质和软弱层的分布界线，在覆盖层地区还应查明其厚度及下伏基岩面的形态和坡度；3）查明主要结构面的类型、产状、分布及组合关系，分析其力学属性及与临空面的关系；4）查明地下水的类型、水位、水压、水量、补给和动态条件，岩土的透水性及地下水的出露情况；5）查明地区的气候条件，特别是雨期、暴雨量，坡面的植被，风化作用和水对坡面、坡脚的冲刷情况以及地震烈度，判明上述因素对坡体稳定性的影响；6）确定岩土体的物理力学性能，对岩土体的稳定性做出合理评价；7）确定主要结构面（特别是软弱结构面）的类型和等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填情况、冲水状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系；8）提出斜坡和边坡稳定性计算所需的岩土体以及结构面的物理力学参数；9）确定人工边坡的最优开挖坡形及坡角；10）对不稳定边坡提出整治措施和监测方案。

§3.2 勘察阶段划分当某边坡作为主体建筑的环境时要求进行专门性的边坡勘察，往往是不现实的，此时对于二、三级边坡也可结合对主体建筑场地勘察一并进行。

岩土体的变异性一般都比较大，对40于复杂的岩土边坡很难在一次勘察中就将主要的岩土工程问题全部查明，而且对于一些大型边坡，设计往往也是分阶段进行的。

因此，对于大型和地质环境条件复杂的边坡应该分阶段进行勘查。

当地质环境条件复杂时，岩土差异性就表现得更加突出，往往即使进行了初勘、详勘还不能准确的查明某些重要的岩土工程问题，这时进行施工勘察就显得非常重要。

一般来说边坡的工程地质勘察按不同的目的划分为不同的阶段，其一，以滑坡防治的需要可分为轮廓勘察、定性勘察、定量勘察和补充勘察；其二，根据建设项目的阶段划分来确定边坡的勘察阶段，如：初步勘察阶段、详细勘查阶段及施工勘查阶段。

无论是以滑坡防治为目的还是按建设项目的不同阶段来划分，两者都必须回答滑坡的性质、规模、成因和稳定性，滑坡产生的工程地质条件和水文地质条件，以及今后的发展趋势预测等。

勘察阶段的划分应视工程的实际需要而定。

对于大型边坡可分为以下三个阶段：1）初步勘察阶段在初步勘察阶段，除搜集已有资料外，主要是进行工程地质测绘，了解边坡的工程地质条件及当地的边坡稳定情况和防护经验。

需要时，可进行少量的勘探和室内试验。

通过调查分析初步评价边坡的稳定性；2) 详细勘察阶段应对不稳定的边坡及其相邻地段进行工程地质测绘、勘探、试验和观测，取得有关的计算参数，进行分析计算，作出稳定性评价，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；3）施工勘察主要是配合施工开挖进行地质编录，核对、补充前阶段的勘察资料，进行施工安全预报；必要时提出修正或重新设计边坡并提出处理措施。

对于以滑动山坡的治理为目的的勘察一般从宏观到微观分为4阶段进行勘察，分别为：轮廓勘察；定性勘察；定量勘察；确定工程位置的补充勘察。

滑坡轮廓勘察主要以地表调查为主，内容包括：①地形地貌、滑坡外貌、地层岩性、地质构造和收集水文气象资料；②滑坡及其构筑物的变形历史及现状等，以回答目前滑坡的稳定程度、性质和类型、发展规模、基本地质条件和主要诱发因素；以及可能滑坡防治工程的原则、工程措施和方案、治理工程可行性和投资费用等。

滑坡的定性勘察阶段主要提供能满足滑坡治理工程方案设计甚至初步设计所需的资料，主要内容包括：①将轮廓勘察所收集的各项资料（地层岩性、地质构造、滑坡范围和变形迹象等）反映在1：500的地形图上，在每一条块滑坡应布设工程地质主轴断面（一般比例1：200）；②进行地球物理勘探（电测深、联合剖面）确定断层、趋势性滑动面及过湿带位置；③依据物探结果确定钻孔深度和个数；④进行地表位移和深部位移监测，以确定滑动规模和深度以及滑动层数；⑤岩土物理力学性质试验资料。

滑坡的定量勘察和补充勘察阶段是满足治理工程施工图设计所需的资料，一般来说此两阶段没有严格的划分标准，主要是补充和完善定性勘察阶段尚未确定或遗漏的部分资料，如：定量勘察阶段需要在滑坡主轴剖面两侧布设辅助断面以优化所对应的抗滑工程等。

特别重要的是，由于某些滑坡地质条件非常复杂，即使经过四阶段勘察后，也难免有遗4142漏和不足之处，因此，在抗滑工程施工过程中，地质编录是一个非常重要的环节，进一步确定滑带埋深、产状和地下水出露位置等，便于完善施工图设计。

§3.3 工程地质测绘与勘探工程地质测绘除按上述规定要求外，应着重查明边坡的形态及坡角、软弱层和结构面的产状、性质等。

测绘范围应包括可能对边坡稳定性有影响的所有地段。

边坡的勘察范围理应包括可能对建(构)筑物有潜在安全影响的区域。

但以往多数勘察单位在专门性的边坡勘察中也常常是范围偏小，将勘察范围局限在指定的边坡范围之内。

为此，我国《建筑边坡工程技术规范》对建筑边坡的勘测范围作了比较明确的规定。

即勘探范围应包括不小于岩质边坡高度或不小于1.5倍土质边坡高度，以及可能对建（构）筑物有潜在安全影响的区域。

控制性勘探孔的深度应穿过最深潜在滑动面进入稳定层不小于5m ，并应进入坡脚地形剖面最低点和支护结构基底下不小于3m 。

对勘察孔进入稳定层的深度的确定，主要依据查明支护结构持力层性状，并避免在坡脚(或沟心)出现判层错误(将巨块石误判为基岩)等。

边坡工程勘察应查明3.1中规定的内容。

在勘探中宜采用钻探、坑（井）探和槽探等方法，必要时可辅以洞探和物探方法。

勘探及采取试样需满足以下要求：1) 勘探线、点的布置应以查明边坡的纵横剖面(垂直和平行于滑动方向)为原则。

边坡的破坏主要是重力作用下的一种地质现象，其破坏方式主要是沿垂直于边坡方向的滑移失稳，故而勘察线应沿垂直边坡走向布置。

勘探点间距不宜大于50m ，每条勘探线不宜少于3个勘探点，当遇有软弱夹层或不利的结构面时，勘探点可适当加密。

我国《建筑边坡工程技术规范》建议详细勘探的线、点间距可以按表3-1或按照地区经验加以确定，并且对每一单独边坡段勘探线不宜少于2条；详细勘探的勘探线、点间距 表3-1边坡工程安全等级勘探线间距（m ） 勘探点间距（m ） 一级≤20 ≤15 二级20~30 15~20 三级 30~40 20~252）勘探点深度应穿过潜在滑动面并深入稳定层内2~3m ，坡脚处应达到地形剖面的最低点。

勘探结构面时，宜采用与结构面成°°60~30的钻孔；3）为查明软弱层面的位置、性状，宜在勘探线上布量少量的探洞、探井或大口径钻孔。

探洞宜垂直于边坡，并可追索开挖；4）主要岩土层和软弱层应采集试样进行物理力学性能试验，土的抗剪强度指标宜采用三轴试验获取。

每层岩土主要物理力学性能指标的试样数量：土层不应少于6个，岩石抗压强度不应少于9个。

岩体和结构面的抗剪强度宜采用现场试验确定。

有条件时，软弱层宜连续取样；边坡勘察的重点之一是查明岩土体的性状。

对岩质边坡而言，是查明边坡岩体中结构面的发育性状。

用单一的直孔往往难以达到预期效果，采用多种手段，特别是斜孔、井槽、探槽对于查明陡倾结构面是非常有效的。

5）应着重求土的抗剪强度。

试件的剪切方向应与边坡的变形方向一致。

对大型工程宜做动力测试和模型试验，以及土的孔隙水压力及分布的测定；不同土质、不同工况下，土的抗剪强度是不同的。

所以土的抗剪强度指标应根据土质条件和工程实际情况确定。

如土坡处于稳定状态，土的抗剪强度指标就应用抗剪断强度进行适当折减，若已经滑动则应采用残余抗剪强度；若土坡处于饱水状态，应用饱和状态下抗剪强度值等。

6）对有特殊要求的岩质边坡宜作岩体流变试验；岩石(体)作为一种材料，具有在静载作用下随时间推移而出现强度降低的“蠕变效应”（或称“流变效应”）。

岩石（体）流变试验在我国（特别是建筑边坡）进行得不是很多。

根据研究资料表明，长期强度一般为平均标准强度的80％左右。

对于一些有特殊要求的岩质边坡，从安全、经济的角度出发，进行“岩体流变”试验是必要的。

7）边坡工程勘察工作中的探井、探坑和探槽等，在野外工作完成后应及时封填密实；8）当需要时，可选部分钻孔埋设地下水和边坡的变形监测设备，其余钻孔应及时封堵。

监测工作的重要性是不言而喻的，尤其是对建筑而言，它是预防地质灾害的重要手段之一。

以往由于多种原因对监测工作重视不够，产生突发性灾害的事例也是屡见不鲜的。

因而在我国《建筑边坡工程技术规范》中特别强调要对地质环境条件复杂的工程安全等级为一级的边坡在勘察过程中应进行监测。

众所周知，水对边坡工程的危害是很大的，因而掌握地下水随季节的变化规律和最高水位等有关水文地质资料对边坡治理是很有必要的。

对位于水体附近或地下水发育等地段的边坡工程宜进行长期观测，至少应观测一个水文年。

§3.4 气象、水文和水文地质条件大量的建筑边坡失稳事故的发生，无不说明了雨季、暴雨过程、地表径流及地下水对建筑边坡稳定性的重大影响，所以边坡的工程勘察应满足各类边坡的支护设计与施工的要求，并开展进一步专门必要的分析评价工作，因此提供完整的气象、水文及水文地质条件资料，并分析其对建筑边坡稳定性的作用与影响是非常重要的。

对于边坡工程气象、水文和水文地质条件，需要开展以下工作：1）收集相关气象资料、最大降雨强度和十年一遇最大降水量，研究降水对边坡稳定性的影响；2）收集历史最高水位资料，调查可能影响边坡水文地质条件的工业和市政管线、江河等水源因素，以及相关水库水位调度方案资料；3）查明对边坡工程产生重大影响的汇水面积、排水坡度、长度和植被等情况；4）查明地下水类型和主要含水层分布情况；5）查明岩体和软弱结构面中地下水情况；6）论证孔隙水压力变化规律和对边坡应力状态的影响。