巖土勘探技術運用與技術管理

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1工程概況

勘察區位于惠州市區，交通便利。勘察場地位于惠城區古塘坳惠州市實驗中學內，北面山坡為勘察區域，東面、南面、西面為建筑物。擬建建筑物為宿舍樓，場地現為山坡需進行人工開挖，本次對擬開挖的邊坡進行勘察。

1．1勘察技術要求

勘察技術要求具體如下：

(1)查明地貌形態、巖土的類型、成因、工程特性，覆蓋層厚度，基巖面的形態和坡度；

(2)查明巖體主要結構面的類型、產狀、延展情況、閉合程度、充填狀況、充水狀況、力學屬性和組合關系，主要結構面與臨空面關系，是否存在不利結構面；

(3)查明地下水的類型、地下水位動態變化，巖土的透水性和地下水的出露情況，提供地層的滲透系數；

(4)調查地區氣象條件，匯水面積、坡面植被，地表水對坡面、坡腳的沖刷情況；

(5)測定巖土的物理力學性質和軟弱結構面的抗剪強度；

(6)劃分場地土類型和場地類別，分析預測地震效應，判定飽和砂土或飽和粉土的地震液化，并應計算液化指數。

1．2勘察工作量布置及完成情況

本次勘察設計勘探鉆孔7個，取樣及標準貫入試驗孔7個。根據上述要求于本次勘察共完成以下實物工作量：

(1)鉆探孔7個，編號為ZK1～ZK7，鉆探總進尺為184．50m。

(2)采取原狀土樣2件，水樣1組，巖石樣9組；

(3)現場標準貫入試驗6次、重型動力觸探試驗3次；

(4)鉆孔穩定水位觀測7孔次。

2場地工程地質條件

2．1地形與地貌

場地原始地貌為剝蝕丘陵地貌，地表植被發育。勘察場地位于山坡上，施工條件較差。該邊坡地形呈北高南低，邊坡走向約210。自然坡角3265。，根據巖石出露測得巖層產狀為240。／_40。，邊坡鉆孔孔口標高約在27．80～45．60m之間。各鉆孑L坐標系統采用委托方提供的坐標系統。

2．2地層巖性

根據現場鉆探揭露及室內土工試驗結果，在鉆孔控制的深度和范圍內地層自上而下可分為第四系坡積層(Q)、F伏基巖為侏羅系泥質砂巖(J)。現將各地層巖性特征自上而F分述如下：

2．2．1第四系坡積層(Q，①)粉質粘土①，：褐黃色，呈可塑狀，主要成分為粉粘粒，含礫石約10％。本層ZK4、ZK6、ZK7號孔有揭露。層厚0．50～2，10m，平均l_08m，層項標高27．80～43．00m。本層采取上樣2件，測得部分物理力學性質指標平均值為：IL=0．49，a卜。=0．42MPa～，Es=4．15MPa，屬中壓縮性土。進行標貫試驗1次，實測出數15．00擊，校正擊數14．80擊。

2．2．2侏羅系泥質砂巖(J，②)根據風化程度可分為全風化泥質砂巖②、強風化泥質砂巖②、中風化泥質砂巖②，：全風化泥質砂巖②：呈淺黃色夾紫紅色，原巖結構清晰，風化強烈，巖芯呈堅硬土狀。本層僅ZK7號孔有揭露。層厚2．10Il，層頂標高27．30m。進行標貫試驗1次，實測擊數49擊，校正擊數46．40擊。強風化泥質砂巖②：呈紫紅色、黃色，巖石風化強烈，巖芯呈半巖半土狀、碎塊狀、短柱狀，巖質極軟，手折易斷，局部央巾風化巖塊。本層所有鉆孔均有揭露。揭露層厚8．【)028．50m，平均17．41m，層項標高為21．00～45．60m。進行重型動力觸探試驗3次，實測平均擊數53擊。本層取3組強風化巖塊做點荷載強度，測得I螂標準值為0．103MPa，換算得單軸抗壓強度為R。：4．15MPa，采取巖石樣2組2件，測得其單軸抗壓強度標準值為3-30MPa。中風化泥質砂巖②：呈淺灰色、淺紫色，粉粒結構，厚狀構造，巖質軟，泥、鐵質膠結，巖芯呈碎塊狀、短柱狀為。本層整個場地除ZK4、ZK7號孔外均揭露。揭露層厚2．00～6．70m，平均4．35m，層頂標高為13．05～33．80m。l奉層取巖石樣4組lO件，測得其飽和單軸抗壓強度標準值為6．06MPa。

3場地水文地質條件

3．1氣象水文

該區域屬南亞熱帶濕潤型氣候區，受海洋氣候調節，冬夏季風影響明顯，氣候特征表現為風害較多，雷暴較頻，雨量集中，夏季較長，冬季短，溫和濕潤，偶有霜凍。多年平均氣溫為21．8~C，1953年8月12日最高氣溫為38．9℃，1955年1月l2Lj最低氣溫一1．9~C。年平均降雨量為1706．8ram。降雨量…年內分配不平均，其中6～10月份降雨量占全年降雨量的47．1％。影響惠州的熱帶風暴(含臺風)平均每年有4．1次，臺風過境時破壞力強，最大風力達12級以上。災害性天氣有熱帶氣旋、暴雨、強對流、短期寒潮及低溫陰雨。

3．2場地地下水類型

場地地下水類型為裂隙水。主要為賦存巖層基巖風化裂隙中，有一定的承壓性，為本場地的主要含水層。場地周圍地表水系不發育，對坡面、坡腳沖刷影響較小。

3．3場地地下水補給、逕流、排泄及水位變化規律

場地地下水主要為基巖裂隙水，基巖裂隙水賦存于巖體的裂隙中，具一定富水性，微具承壓，水量貧乏～中等；場地地下水主要接受大氣降水垂直下滲和巖土層問側向逕流補給。場區地下水量較貧乏，水文地質條件較簡單，受降雨影響較大。勘察期間測得鉆孔穩定水位埋深為10．10～24．90m。

3．4地下水及土的腐蝕性評價

在ZK5號鉆孔采取了1組地下水樣進行水質分析，分析結果詳見“水質分析報告”，根據《巖土工程勘察規范》(GB50021—2001)有關標準綜合判定：本場地地下水對混凝土無腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。

4場地穩定性及適宜性

4．1地質構造及場地穩定性

區域上地處華南準地臺之東南沿海斷褶帶的博羅——紫金北東向構造帶西段，區內構造復雜，經歷了加里東、海西～印支、燕山、喜馬拉雅構造運動。加里東、海西～印支、燕山、構造運動形成北東向褶皺為主，伴生深大斷裂為次的造山運動，形成了黃洞背斜和陳江斷陷盆地等，產生博羅、潼湖、樟木頭、惠州、馬洞坑等斷裂，還出現淺部的巖漿侵入活動及鄰近的火山噴發活動。喜馬拉雅運動使博羅、惠州斷裂復活并改變性質，同時使不同塊段的地殼產生差異性升降運動。就本次勘察結果來看，鉆探揭露深度范圍內，本場地未發現明顯的斷裂構造，根據區域地質構造特征、地震活動性規律及鉆探揭露情況，場地內未見明顯斷裂構造及活動斷裂構造通過跡象，場地穩定性較好，適宜于本工程建設。

4．2不良地質及特殊地質現象

場地內未見巖溶、滑坡、軟土等不良地質及特殊地質現象。

4.3地震烈度及場地土類別

根據《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)的相關規定，本建筑抗震設防烈度為Ⅵ、設計基本地震加速度值為0．05g，特征周期0．35s，屬抗震不利地段，應按有關規定設防。根據鉆孔剪切波速成果判別，本場地土為中硬土，建筑場地類別為I類。

4．4場地土液化性

本場地不存在砂土、粉土層，不考慮砂土液化影響。

4．5邊坡穩定性評價

4．5．1邊坡類型

邊坡上部分布少量殘坡積粉質粘土，主要為強中化巖巖質邊坡，控制邊坡穩定性的主要因素為軟弱結構面，根據周邊地質調查結果，軟弱結構面主要為節理面、層理面。巖層的原生層面的粘結強度較高，整體穩定性較好，但巖石中長石含量不一致，致使風化后的巖石強度差異較大，會風化成順層的軟弱結構面，因此層面也是重要的軟弱結構面。

4．5．2穩定性分析邊坡以巖質邊坡為主，根據節理調查結果，生成節理玫瑰花圖，其節理分布主要為兩組，代表性產狀30o70o、120o70。，巖層產狀240~／40~，南坡設計邊坡傾向約187o，西坡設計傾向約270。，巖層產狀對邊坡的不利影響較小。本場地地層較穩定，未見明顯斷層和褶皺，場地邊坡穩定性分析時可采用節理玫瑰花圖統計出的層面和節理面產狀作為邊坡穩定性計算的依據。邊坡穩定性分析采用理正勘察GICAD6．8I版軟件進行赤平投影分析(見附件1)，節理統計見下圖：該邊坡南側長約72m，西側長約60m，擬最大挖深約23m，邊坡高度約19．00～28．0rn。根據鉆探揭示和現場工程地質調查，該段邊坡開挖后，出露為強風化巖為主，局部夾中風化巖，該邊坡以巖質邊坡為主。邊坡巖層層理結構面交線與邊坡坡面順向，對邊坡穩定性較為不利。從鉆探巖芯特征顯示，強風化巖體多呈碎塊狀為主，少量呈半巖半土狀和短柱狀，強風化巖裂隙發育，局部基巖風化較為不均，裂隙發育，不均勻風化引起透鏡體，這些特征都會給邊坡的開挖帶來不穩定的因素，且在大氣降雨的作用下，裂隙水壓力會增大，邊坡自重增加，巖質邊坡可能產生坍塌或順裂隙面、軟質夾層面滑動變形，造成邊坡失穩。綜合判定，該邊坡經開挖后，未經治理，其整體穩定性較差，建議結合邊坡的開挖深度采取必要的加固或防護措施處理。

4．5.3支護分析

邊坡為軟質巖的巖質邊坡山體，坡底建宿舍樓，受場地限制，放坡坡率宜大，建議采用1：0．75放坡，放坡坡率較大時坡面不宜采用框架梁進行坡面加固，可采用錨索(桿)支護、噴射混凝土進行護面加固，與現有教學樓北側山體支護方式一致，當環境保護和美觀要求較高時，可采用坡面復綠技術進行坡面處理。

5結論與建議

根據邊坡穩定性分析結果，按1：0．75放坡時，南面邊坡較穩定，西面邊坡可能產生滑動，邊坡穩定性分析結果僅代表常規條件下的施工條件，暴雨時問滑動的可能性大大增加，應盡量避免在雨季施工，當施工條件不可避免時，建議由上至下逐級放坡及時支護，開挖施工過程中應加強監測。該邊坡段地層巖性較簡單，水文地質條件簡單，有風化透鏡體分布，對邊坡工程建設具一定影響。通過現場地質調查和鉆探揭露，邊坡段巖土層基本處于穩定狀態，巖石飽和單軸抗壓強度試驗統計表明邊坡削坡后邊坡的整體穩定性較差，坡體部位有裂隙切割的松動巖塊體，軟弱的裂隙面均會發生掉塊、垮塌的可能，局部可能產生小滑動。邊坡開挖后，需對邊坡及時采取護坡措施，建議采用錨桿或預應力錨索加固等方法護坡，坡面采用噴射混凝土進行支護，同時在坡頂、坡腳設置排水溝、坡面設置排水孔，提高邊坡的整體性和穩定性。