邊坡工程地下工程勘察

1、邊坡工程地下工程勘察第1頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四滑坡工程勘察滑坡勘察的要點（難點）：1、確定滑坡范圍（尤其是經過幾次滑動的老滑坡）2、確定滑面（有多個滑面和潛在滑面）3、確定滑帶的力學參數c、值及其變化特點。4、評價滑坡的穩(wěn)定性（工程地質分析法，理論計算法）5、確定治理措施第2頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四三峽老城滑坡范圍第3頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四邊坡工程勘察（建筑邊坡工程技術規(guī)范GB50330-2002）邊坡類型邊坡高度（m)破壞后果安全等級巖體類型為III類=30很嚴重一級嚴重二級不嚴重三級巖

2、體類型為IIIIV類15H=30很嚴重一級嚴重二級=15很嚴重一級嚴重二級不嚴重三級土質邊坡10H=15很嚴重一級嚴重二級=10很嚴重一級嚴重二級不嚴重三級邊坡工程安全等級劃分：第4頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四邊坡工程勘察的一般規(guī)定（教材按巖土工程勘察規(guī)范編制）一級建筑邊坡工程應進行專門的巖土工程勘察；二、三級建筑邊坡工程可與主體建筑勘察一并進行，但應滿足邊坡勘察的深度和要求。大型的和地質環(huán)境條件復雜的邊坡宜分階段勘察；地質復雜的一級邊坡工程尚應進行施工勘察。建筑邊坡應注重氣象資料收集、水文調查和水文地質勘察工作。第5頁，共23頁，2022年，5月20日，11點5

3、8分，星期四邊坡工程勘察報告的內容在查明邊坡工程地質和水文地質條件的基礎上，確定邊坡類別和可能的破壞形式。提供驗算邊坡穩(wěn)定性、變形和設計所需的計算參數值。評價邊坡的穩(wěn)定性，并提出潛在的不穩(wěn)定邊坡的整治措施和監(jiān)測方案的建議對需進行抗震設防的邊坡應根據區(qū)劃提供設防烈度或地震動參數。提出邊坡整治設計、施工注意事項的建議。對所勘察的邊坡工程是否存在滑坡等不良地質現象，以及開挖或構筑的適宜性做出結論。對安全等級為一、二級的邊坡工程尚應提出沿邊坡開挖線的地質縱、橫剖面圖。第6頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四邊坡勘探勘探線應垂直邊坡走向布置，詳勘的線、點間距可按表或地區(qū)經驗確定。且

4、對每一單獨邊坡段勘探線不少于2條，每條勘探線不應小于2個勘探孔。建筑邊坡的勘探范圍應包括不小于巖質邊坡高度或不小于1.5倍土質邊坡高度。以及可能對建（構）筑物有潛在安全影響的區(qū)域?？刂菩钥碧娇椎纳疃葢┻^最深潛在滑動面進入穩(wěn)定層不小于5m，并應進入坡腳地形剖面最低點和支護結構基底下不小于3m。見圖邊坡工程安全等級勘探線間距（米）勘探點間距（米）一級=20=15二級20301520三級30402025第7頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四邊坡勘察試驗主要巖土層和軟弱層應采集試樣進行物理力學性能試驗，土的抗剪強度指標宜采用三軸試驗獲取。每層巖土主要指標的試樣數量：土層不應少

5、于6個，巖石抗壓強度不應小于9個。巖體結構面的抗剪強度宜采用現場試驗確定。對有特殊要求的巖質邊坡宜作巖體流變試驗。第8頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四邊坡穩(wěn)定性評價土質邊坡和較大規(guī)模的碎裂結構巖質邊坡宜采用圓弧滑動法計算對可能產生平面滑動的邊坡宜采用平面滑動法進行計算對可能產生折線滑動的邊坡宜采用折線滑動法進行計算對結構復雜的巖質邊坡，可配合采用赤平極射投影法和實體比例投影法分析當邊坡破壞機制復雜時，宜結合數值分析法進行分析。第9頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四穩(wěn)定系數與安全系數穩(wěn)定系數和安全系數是兩個物理意義截然不同但又有聯系的概念，但有人

6、往往將其混為一談。穩(wěn)定系數是反映一個滑坡或邊坡穩(wěn)定性。安全系數則是指工程設計標準，指對一個滑坡進行抗滑或支擋設計時，應給予的安全儲備的大小。穩(wěn)定系數是通過計算獲得的；安全系數則是工程設計人員給定的。穩(wěn)定系數由勘察人員確定；安全系數由設計人員給出。 Morgenstern-PriceSpencer(1973)Sarma(1973)Fellenius簡化BishopJanbu王復來法推力傳遞法Saram(1979)第10頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四邊坡穩(wěn)定安全系數一級邊坡二級邊坡三級邊坡平面滑動法折線滑動法1.351.301.25圓弧滑動法1.301.251.20第1

7、1頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四地下洞室（巖土工程勘察規(guī)范）地下洞室圍巖的質量分級應與洞室設計采用的標準一致，無特殊要求時可根據現行國家標準工程巖體分級標準(GB50218)執(zhí)行，地下鐵道圍巖類別應按現行國家標準地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范(GB50307)執(zhí)行?？尚行匝芯靠辈鞈ㄟ^搜集區(qū)域地質資料，現場踏勘和調查，了解擬選方案的地形地貌、地層巖性、地質構造、工程地質、水文地質和環(huán)境條件，做出可行性評價，選擇合適的洞址和洞口。地下洞室應著重進行初步勘察和詳細勘察。施工勘察應配合導洞或毛洞開挖進行，當發(fā)現與勘察資料有較大出入時，應提出修改設計和施工方案的建議。地

8、下洞室圍巖的穩(wěn)定性評價可采用工程地質分析與理論計算相結合的方法，可采用數值法或彈性有限元圖譜法計算。當洞室可能產生偏壓、膨脹壓力、巖爆和其他特殊情況時，應進行專門研究。第12頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四洞室超前預報地下洞室勘察，憑工程地質測繪、工程物探和少量的鉆探工作，其精度是很難滿足施工要求的，尚需依靠施工勘察和超前地質預報加以補充和修正。因此，施工勘察和地質超前預報關系到地下洞室掘進速度和施工安全，可以起到指導設計和施工的作用。超前地質預報主要內容包括下面四個內容：1.斷裂、破碎帶和風化囊的預報；2.不穩(wěn)定塊體的預報；3.地下水活動情況的預報；4.地應力狀況的

9、預報。超前預報的方法，主要有超前導坑預報法、超前鉆孔測試法和掌子面位移量測法等。第13頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四地下洞室初步勘察調繪初步勘察應采用工程地質測繪、勘探和測試等方法，初步查明選定方案的地質條件和環(huán)境條件，初步確定巖體質量等級(圍巖類別)，對洞址和洞口的穩(wěn)定性做出評價，為初步設計提供依據。初步勘察時，工程地質測繪和調查應初步查明下列問題：1.地貌形態(tài)和成因類型；2.地層巖性、產狀、厚度、風化程度；3.斷裂和主要裂隙的性質、產狀、充填、膠結、貫通及組合關系；4.不良地質作用的類型、規(guī)模和分布；5.地震地質背景；6.地應力的最大主應力作用方向；7.地下水類

10、型、埋藏條件、補給、排泄和動態(tài)變化；8.地表水體的分布及其與地下水的關系，淤積物的特征；9.洞室穿越地面建筑物、地下構筑物、管道等既有工程時的相互影響。第14頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四地下洞室初步勘察勘探1.采用淺層地震剖面法或其他有效方法圈定隱伏斷裂、構造破碎帶，查明基巖埋深、劃分風化帶；2.勘探點宜沿洞室外側交叉布置，勘探點間距宜為100200m，采取試樣和原位測試勘探孔不宜少于勘探孔總數的2/3；控制性勘探孔深度，對巖體基本質量等級為I級和II級的巖體宜鉆入洞底設計標高下l3m；對III級巖體宜鉆入35m，對IV級、V級的巖體和土層，勘探孔深度應根據實際情

11、況確定；第15頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四地下洞室初步勘察測試3.每一主要巖層和土層均應采取試樣，當有地下水時應采取水試樣；當洞區(qū)存在有害氣體或地溫異常時，應進行有害氣體成分、含量或地溫測定；對高地應力地區(qū)，應進行地應力量測；4.必要時，可進行鉆孔彈性波或聲波測試，鉆孔地震CT或鉆孔電磁波CT測試；5.室內巖石試驗和土工試驗項目，應按室內試驗的有關規(guī)定執(zhí)行。第16頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四詳細勘察詳細勘察應采用勘探(鉆探、鉆孔物探)和測試為主的勘察方法，必要時可結合施工導洞布置洞探，詳細查明洞址、洞口、洞室穿越線路的工程地質和水文地

12、質條件，分段劃分巖體質量等級(圍巖類別)，評價洞體和圍巖的穩(wěn)定性，為設計支護結構和確定施工方案提供資料。詳細勘察應進行下列工作：1.查明地層巖性及其分布，劃分巖組和風化程度，進行巖石物理力學性質試驗；2.查明斷裂構造和破碎帶的位置、規(guī)模、產狀和力學屬性，劃分巖體結構類型；3.查明不良地質作用的類型、性質、分布，并提出防治措施的建議；4.查明主要含水層的分布、厚度、埋深，地下水的類型、水位、補給排泄條件，預測開挖期間出水狀態(tài)、涌水量和水質的腐蝕性；5.城市地下洞室需降水施工時，應分段提出工程降水方案和有關參數；6.查明洞室所在位置及鄰近地段的地面建筑和地下構筑物、管線狀況，預測洞室開挖可能產生的

13、影響，提出防護措施。第17頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四詳細勘察勘探詳細勘察可采用淺層地震勘探和孔間地震CT或孔間電磁波CT測試等方法，詳細查明基巖埋深、巖石風化程度，隱伏體(如溶洞、破碎帶等)的位置，在鉆孔中進行彈性波波速測試，為確定巖體質量等級(圍巖類別)，評價巖體完整性，計算動力參數提供資料。詳細勘察時，勘探點宜在洞室中線外側68m交叉布置，山區(qū)地下洞室按地質構造布置，且勘探點間距不應大于50m；城市地下洞室的勘探點間距，巖土變化復雜的場地宜小于25m，中等復雜的宜為2540m，簡單的宜為4080m。采取試樣和原位測試勘探孔數量不應少于勘探孔總數的1/2。詳細

14、勘察時，第四系中的控制性勘探孔深度應根據工程地質、水文地質條件、洞室埋深、防護設計等需要確定；一般性勘探孔可鉆至基底設計標高下610m?？刂菩钥碧娇咨疃?，可按初步勘察時的有關要求執(zhí)行。第18頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四詳勘測試詳細勘察的室內試驗和原位測試，除應滿足初步勘察的要求外，對城市地下洞室尚應根據設計要求進行下列試驗： 1.采用承壓板邊長為30cm的載荷試驗測求地基基床系數； 2.采用面熱源法或熱線比較法進行熱物理指標試驗，計算熱物理參數：導溫系數、導熱系數和比熱容； 3.當需提供動力參數時，可用壓縮波波速vp和剪切波波速vs計算求得，必要時，可采用室內動力

15、性質試驗，提供動力參數。第19頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四詳勘報告詳細勘察階段地下洞室?guī)r土工程勘察報告，除按一般的勘察報告要求執(zhí)行外，尚應包括下列內容： 1.劃分圍巖類別； 2.提出洞址、洞口、洞軸線位置的建議； 3.對洞口、洞體的穩(wěn)定性進行評價； 4.提出支護方案和施工方法的建議； 5.對地面變形和既有建筑的影響進行評價。第20頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四百花山隧道進口第21頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四百花山隧道出口附近巖層（原II類，現為V類）第22頁，共23頁，2022年，5月20日，11點58分，星期四工程實例：侯家灣四號隧道內昆線昭通彝良縣境內，2228m隧道所在地區(qū)氣候條件惡劣、地質復雜，溶槽、溶溝發(fā)育，進口端DK346+187+370段長達183m為埋深20m左右、風化極嚴重的玄武巖破碎層，自穩(wěn)能力極差；其余地段均為灰?guī)r。在該隧道的施工中，考慮到圍巖比較破碎，分上下兩層臺階開挖，在按設計施作初期支