水文地質與工程地質勘察斜坡勘察講義T

水文地質與工程地質勘察

第二部分

工程地質勘察曾斌中國地質大學（武漢）環(huán)境學院第八講斜坡勘察提綱

一、斜坡場地巖土工程勘察要點二、滑坡巖土工程勘察要點三、工程實例（一）勘察的目的查明斜坡場地的工程地質條件，提出斜坡穩(wěn)定性計算參數(shù)。分析斜坡的穩(wěn)定性，預測因工程活動引起的斜坡穩(wěn)定性的變化。確定人工邊坡的最優(yōu)開挖坡形和坡角。提出潛在不穩(wěn)定斜坡的整治與加固措施和監(jiān)測方案。進行場地建筑適宜性評價。一、斜坡場地巖土工程勘察要點查明下列問題：地貌的形態(tài)、發(fā)育階段和微地貌特征。構成斜坡巖土層的種類、成因、性質和分布；當有軟弱層時，應著重查明其性狀和分布；在覆蓋層地區(qū)，應查明其厚度及下伏基巖面的形態(tài)與坡度。對巖質邊坡需查明結構面的類型、產狀、間距、延伸性、張開度、充填及膠結情況，組合關系和主要結構面產狀與坡面的關系等；對有裂隙的土質邊坡需查明裂隙的性狀。（二）勘察的任務一、斜坡場地巖土工程勘察要點地下水的類型、水位、水量、水壓、補給和動態(tài)變化，巖土的透水性及地下水在地表的出露情況。地區(qū)的氣象條件(特別是雨期、暴雨期)，坡面植被，巖石風化程度，水對坡面、坡腳的沖刷情況和地震烈度，判明上述因素對斜坡穩(wěn)定性的影響。巖土的物理力學性質和軟弱結構面的抗剪強度。一、斜坡場地巖土工程勘察要點

斜坡的勘察多與建(構)筑物的初步勘察一并進行，詳細勘察的邊坡多限于有疑問或已發(fā)生變形破壞的邊坡。對于坡長大于300m、坡高大于30m的大型或復雜的邊坡，勘察需按以下階段進行：

（三）勘察的階段劃分一、斜坡場地巖土工程勘察要點初步勘察包括搜集資料，工程地質測繪，必要時可進行少量的勘探和室內試驗，初步評價斜坡的穩(wěn)定性。詳細勘察應對不穩(wěn)定的斜坡及相鄰地段進行工程地質測繪、勘探、試驗和觀測，分析計算斜坡穩(wěn)定性。對人工邊坡提出最優(yōu)開挖坡角，對可能失穩(wěn)的斜坡提出防護處理措施。施工勘察應配合施工開挖進行地質編錄，核對、補充前階段的勘察資料，進行施工安全預報，必要時修正或重新設計邊坡并提出處理措施。工程地質測繪勘探與取樣測試監(jiān)測（四）勘察技術方法一、斜坡場地巖土工程勘察要點1、工程地質測繪在充分搜集和詳細研究已有資料的基礎上，側重與斜坡穩(wěn)定有關的內容的調查。如斜坡的坡形與坡角、軟弱層產狀與分布，結構面優(yōu)勢方位與坡面的關系，不良地質現(xiàn)象的成因、性質，當?shù)刂卫硇逼碌慕涷灥?。測繪范圍應包括可能對斜坡場地穩(wěn)定有影響的所有地段。在有大面積巖石露頭的地區(qū)，測繪路線按垂直于主要構造線或坡面走向布置，路線間距100～300m，當?shù)刭|條件復雜時應縮小路線間距。每個地質構造不同的區(qū)段均應布置測繪路線。觀測點間距視地質條件而定。對于斷層破碎帶等重要地質界線應進行追索。在露頭不好的地區(qū)，應采用露頭全面標繪法。一、斜坡場地巖土工程勘察要點一、斜坡場地巖土工程勘察要點采用測線法或測窗法測量巖體節(jié)理。采用前者時每條測線長10～30m，采用后者時每一測窗面積約25平方米。詳細記錄與測線相交或測窗內的每條節(jié)理性狀(長度小于2m的節(jié)理可略去不計)。工程地質剖面的方向多取平行于坡面傾向的方向，其長度一般應大于自坡底至坡頂?shù)拈L度，剖面的數(shù)量不宜少于2～3條。同時，按需要可繪制平行坡面走向的剖面。2、勘勘探探與與取取樣樣勘探探線線應垂垂直直于于斜斜坡坡走走向向布布置置，，勘勘探探點點間間距距不不宜宜大大于于50m。各各構構造造區(qū)區(qū)段段均均應應有有勘勘探探點點控控制制。。為為確確定定重重要要結結構構面面的的方方位位、、性性狀狀，，宜宜采采用用與與結結構構面面成成30～60的鉆鉆孔孔，，孔孔數(shù)數(shù)不不少少于于3個。?？碧教近c點深度度應應穿穿越越潛潛在在滑滑面面并并深深入入穩(wěn)穩(wěn)定定層層內內2～3m，坡坡腳腳處處應應達達到到地地形形剖剖面面的的最最低低點點。。鉆孔孔應應仔仔細細設設計計，，明明確確所所要要探探查查的的主主要要問問題題，，并并盡盡量量考考慮慮一一孔孔多多用用。。為為提提高高重重要要地地質質界界面面處處的的巖巖心心采采取取率率，，有有條條件件時時宜宜采采用用雙雙層層或或三三層層巖巖心心管管。。一、、斜斜坡坡場場地地巖巖土土工工程程勘勘察察要要點點重點點地地段段可可布布置置少少量量的的探探洞洞、、探探井井或或大大口口徑徑鉆鉆孔孔。。探探洞洞宜宜垂垂直直坡坡面面走走向向布布置置并并略略向向坡坡外外傾傾斜斜。。當重重要要地地質質界界線線處處有有薄薄覆覆蓋蓋層層時時，，宜宜布布置置探探槽槽。。物探探可可用用于于探探查查邊邊坡坡的的覆覆蓋蓋層層厚厚度度，，巖巖石石風風化化層層，，軟軟弱弱層層性性質質、、厚厚度度及及地地下下水水位位等等資資料料，，它它常常與與其其他他勘勘探探方方法法配配合合使使用用。。斜坡坡的的主主要要巖巖土土層層及及軟軟弱弱層層均均應應取取樣樣，，每每一一層層的的試試樣樣不不少少于于6件(組)。有有條條件件時時，，軟軟弱弱層層宜宜連連續(xù)續(xù)取取樣樣。。一、、斜斜坡坡場場地地巖巖土土工工程程勘勘察察要要點點在勘勘察察設設計計階階段段，需需要要對對斜斜坡坡的的各各區(qū)區(qū)段段擬擬訂訂試試驗驗程程序序，，包包括括試試驗驗項項目目、、重重要要程程度度的的順順序序，，試試驗驗方方法法及及要要求求，，取取樣樣地地點點與與方方法法等等。。試試驗驗程程序序的的擬擬定定應應符符合合不不同同區(qū)區(qū)段段的的實實際際情情況況。。例例如如，，黃黃土土邊邊坡坡需需進進行行濕濕陷陷試試驗驗，，軟軟巖巖邊邊坡坡需需進進行行抗抗風風化化試試驗驗等等。。主主要要試試驗驗工工作作應應在在詳詳勘勘階階段段進進行行。。試驗驗工工作作應應著重重確確定定巖巖土土的的抗抗剪剪強強度度。測測定定巖巖土土體體軟軟弱弱面面的的抗抗剪剪強強度度(峰值值強強度度與與殘殘余余強強度度)，室室內內采采用用直直剪剪試試驗驗，，有有必必要要時時可可作作三三軸軸試試驗驗。。對對斜斜坡坡穩(wěn)穩(wěn)定定起起控控制制作作用用的的軟軟弱弱面面，，宜宜進進行行適適量量的的大大型型原原位位剪剪切切試試驗驗。。對對大大型型斜斜坡坡必必要要時時可可作作巖巖體體應應力力測測試試、、波波速速試試驗驗、、動動力力測測試試、、模模型型試試驗驗和和孔孔隙隙水水壓壓力力測測定定。。遇有有地地下下水水時時應應進進行行地地下下水水流流速速、、流流向向、、流流量量和和巖巖土土的的滲滲透透性性試試驗驗等等。。3、測測試試一、、斜斜坡坡場場地地巖巖土土工工程程勘勘察察要要點點一、、斜斜坡坡場場地地巖巖土土工工程程勘勘察察要要點點4、斜斜坡坡監(jiān)監(jiān)測測對不不穩(wěn)穩(wěn)定定斜斜坡坡的的范范圍圍、、移移動動方方向向和和速速度度以以及及地地下下水水、、爆爆破破振振動動等等取取得得定定量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，提提供供設設計計。。對防防治治工工程程的的受受力力、、變變形形等等進進行行量量測測，，驗驗證證其其是是否否達達到到預預期期的的作作用用，，如如未未達達到到即即應應采采取取補補救救措措施施。。地表監(jiān)測測光電測距距-經緯儀水準儀標樁和鋼鋼帶地表位移移伸長計計全球定位位系統(tǒng)（（GPS)地下位移移傾斜儀鉆孔伸長長計倒置擺水壓力：：水壓計計地面震動動：地震震儀巖石錨桿桿和錨索索的荷載載：測測力計一、斜坡坡場地巖巖土工程程勘察要要點二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點（一）勘勘察的目目的和任任務查明滑坡坡的現(xiàn)狀，包括：：滑坡周周界范圍圍、地層層結構、、主滑方方向；平平面上的的分塊、、分條，，縱剖面面上的分分級；滑滑動帶的的部位、、傾角、、可能形形狀；滑滑帶巖土土特性等等滑坡的的諸形態(tài)態(tài)要素。。查明引起起滑動的主主要原因因。在調查查分析滑滑坡的現(xiàn)現(xiàn)狀和滑滑坡歷史史的基礎礎上，找找出引起起滑坡的的主導因因素；判判斷是首首次滑動動的新生生滑坡還還是再次次滑動的的古老滑滑坡的復復活。獲得合理理的計算參數(shù)數(shù)。通過勘勘探、原原位測試試、室內內試驗、、反算和和經驗比比擬等綜綜合分析析，獲得得各區(qū)段段(牽引段、、主滑段段和抗滑滑段)合理的抗抗剪強度度指標。。綜合測繪繪調查、、工程地地質比擬擬、勘探探及室內內外測試試結果，，對滑坡坡當前和和工程使使用期內內的穩(wěn)定性作作出合理理評價。提出整治治滑坡的的工程措措施或整治方案案。對規(guī)模模較大的的滑坡以以及滑坡坡群，宜宜加以避避讓；防防治滑坡坡宜采用用排水(地面水和和地下水水)、減載、、支擋、、防止沖沖刷和切切割坡腳腳、改善善滑帶巖巖土性質質等綜合合性措施施，且注注意每種種措施的的多功能能效果，，并以控控制和消消除引起起滑動的的主導因因素為主主，輔以以消除次次要因素素的其他他措施。。提出是否否要進行行監(jiān)測和和監(jiān)測方案案。二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點工程地質質測繪與與調查的的范圍應應包括滑滑坡區(qū)及及其鄰近近穩(wěn)定地地段，一一般包括括滑坡后后壁外一一定距離離，滑坡坡體兩側側自然溝溝谷和滑滑坡舌前前緣一定定距離或或江、河河、湖水水邊；測繪比例例尺1∶500～1∶2000，可根據(jù)據(jù)滑坡規(guī)規(guī)模選用用；用于于整治設設計的測測繪比例例尺為1∶200或1∶500。注意查明明滑坡的的發(fā)生與與地層結結構、巖巖性、斷斷裂構造造(巖體滑坡坡尤為重重要)、地貌及其演變變、水文文地質條條件、地地震和人人為活動動因素的的關系，，找出引引起滑坡坡復活的的主導因因素。（二）勘勘察的方方法1、工程地地質測繪繪二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點測繪、調調查滑坡坡體上各各種裂縫縫的分布布，發(fā)生生的先后后順序、、切割關關系；分分清裂縫縫的力學學屬性，，作為滑滑坡體平平面上的的分塊或或縱剖面面分段的的依據(jù)。。通過裂縫的調調查、測繪，，藉以分分析判斷斷滑動面面的深度度和傾角角大小，，并指導導勘探工工作?；麦w上上裂縫縱縱橫，往往往是滑滑動面埋埋藏不深深的反映映；裂縫縫單一或或僅見邊邊界裂縫縫，則滑滑動面埋埋深可能能較大；；如果基基礎埋深深不大的的擋土墻墻開裂，，則滑動動面往往往不會很很深；如如果斜坡坡已有明明顯位移移，而擋擋土墻等等依然完完好，則則滑動面面埋深較較大；滑滑坡壁上上的平緩緩擦痕的的傾角，，與該處處滑動面面傾角接接近一致致。二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點對巖體滑坡坡應注意緩緩傾角的的層理面面、層間間錯動面面、不整整合面、、斷層面面、節(jié)理理面和片片理面等的調查查，若這這些結構構面的傾傾向與坡坡向一致致，且其其傾角小小于斜坡坡前緣臨臨空面傾傾角，則則很可能能發(fā)展成成為滑動動面。對對土體滑滑坡，則則首先應應注意土土層與巖巖層的接接觸面，，其次應應注意土土體內部部巖性差異界界面。應注意測測繪調查查滑動體體上或其其鄰近的的建筑物物(包括支擋擋和排水水構筑物物)的裂縫，但應注注意區(qū)分分滑坡引引起裂縫縫與施工工裂縫、、不均勻勻沉降裂裂縫、自自重與非非自重黃黃土濕陷陷裂縫、、膨脹土土裂縫、、溫度裂裂縫和凍凍脹裂縫縫的差異異，避免免誤判。。二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點調查、測測繪地下下水特征征，泉水水出露地地點及流流量，地地表水自自然排泄泄溝渠的的分布和和斷面，，濕地的分布布和變遷遷情況等等。圍繞判斷斷是首次次滑動的的新生滑滑坡還是是再次滑滑動的古古老滑坡坡進行調調查。當?shù)卣沃位碌牡慕涷?。。二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點勘探工作作的主要要任務是是查明滑滑坡體的的地質結結構、滑滑動面的的位置、、展布形形狀、數(shù)數(shù)目和滑滑帶巖土土性質，，查明地地下水情情況，采采取巖土土試樣進進行試驗驗等?？碧骄€應應在測繪繪、調查查基礎上上，沿滑滑動主軸軸方向布布設。根根據(jù)滑坡坡規(guī)模和和分塊、、分條情情況，在在主軸線線兩側亦亦應布設設勘探線線或勘探探點；在在各勘探探線上勘勘探點的的間距，，一般不不宜大于于40m。在預計計設置排排水和支支擋構筑筑物的地地段，應應有一定定數(shù)量的的勘探點點。二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點2、勘探為直接觀觀察地層層結構和和滑動面面，或為為原位大大型剪切切試驗，，宜布設設一定數(shù)數(shù)量的探探井或探探槽。為為準確查查明滑動動面的位位置，對對于土體體滑坡，，可布設設適量靜靜力觸探探點；對對于巖體體滑坡，，可采用用合適的的物探手手段。一般性勘勘探點的的深度，，應穿過過最下一一層滑動動面；少少量控制制性勘探探點的深深度，應應超過滑滑坡體前前緣最低低剪出口口標高以以下的穩(wěn)穩(wěn)定地層層內一定定深度。。二、滑坡坡巖土工工程勘察察要點在滑坡體體內、滑滑動面(帶)和穩(wěn)定地地層內，，均應采采取足夠夠數(shù)量的的巖土試試樣進行行試驗。。為查明地地下水的的類型、、各層地地下水位位、含水水層厚度度、地下下水流向向、流速速、流量量及其承承壓性質質，應布布設專門門性鉆孔孔，或利利用其他他鉆孔進進行上述述水文地地質測試試，必要要時應設設置地下下水長期期觀測孔孔?；驴碧教揭瞬捎糜霉苁姐@鉆頭、全全取芯鉆鉆進，土土質滑坡坡宜采用用干鉆，，鉆進過過程中應應細致地地觀察、、描述和和注意鉆鉆進難易易的記錄錄。二、滑坡坡巖土工工程勘察察